IGBT

IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块是电动汽车电控系统的核心功率器件，在现代电力电子领域应用广泛，在电动汽车、工业变频、新能源发电、轨道交通等领域都发挥着重要作用。

IGBT模块是能量转换和传输的核心器件，主要负责进行高效的“直流-交流”电能转换，从而精确控制驱动电机的转速与扭矩，具有节能、安装方便、维护方便、散热稳定等显著优点，直接决定了整车的能量效率、动力性能及续航里程。

随着新能源车高压平台（800V）普及、电驱功率提升及整车用电单元增加，IGBT模块市场显著增长，其性能和可靠性成为未来竞争的焦点，生产工艺亟待升级。

PIN针焊接

直接影响IGBT模块性能

IGBT模块封装过程十分精密，生产商在金属器件的连接过程中面临诸多挑战，PIN针的连接质量对模块性能至关重要。

PIN针是IGBT模块与外部电路（如母排、PCB）进行能量传输与信号交互的重要连接部件，其连接强度直接决定了IGBT模块的性能和使用寿命。

PIN针性能的重要性

导电性

不良焊点会增加接触电阻，导致通电发热严重，效率降低。

机械强度

车辆长期运行中的振动、热循环会产生机械应力，焊点必须足够强壮以抵抗疲劳断裂。

热疲劳抗力

IGBT工作时自身会发热，金属PIN针与陶瓷覆铜板基座热膨胀系数差异巨大，在温度变化下，焊点需要承受巨大的剪切应力，抗热疲劳能力是衡量其品质的关键指标。

回流焊与超声波焊接作为当前IGBT模块制造中PIN针焊接的两大主流工艺，因其各自的独特优势，在特定应用场景中均占据着重要地位。

回流焊VS超声焊

传统工艺局限重重

传统回流焊或钎焊工艺需要经过锡膏印刷、贴装、回流焊等工序，人工成本高且过程繁琐；锡料需要高温熔化后再结晶实现焊接，由于PIN针和陶瓷覆铜板热膨胀系数不同，升温后热形变不同，易导致PIN针松动或脱落，影响芯片可靠性，不适应对热敏感的高端汽车级IGBT模块加工。

人工成本高 插针易松动

超声波焊接技术避免了高温对PIN针及其它部件的热影响，无需焊料即可实现固态冶金结合，并且焊接强度较高。但是，超声波焊接需要对工件进行高频振动，对表面平整度、清洁度要求极高；并且，因陶瓷覆铜基板较为脆薄，容易因为应力冲击引起基板破裂，从而对产品良率和性能造成影响。

维护成本高 基板易碎裂

激光焊接技术

PIN针无损高精焊接

激光焊接是一种先进的连接技术，利用高能量密度的激光束作为热源，照射到PIN针与基板焊接部位，激光能量被材料吸收后，迅速转化为热能，使材料局部熔化，在随后的冷却过程中形成牢固的冶金结合。

作为非接触式加工方式，激光加工过程中无需直接接触陶瓷材料表面，可有效避免基板损伤。同时，凭借其高精度、低热影响等优势，完美解决了高可靠性、高功率密度IGBT模块的制造难题，是IGBT模块PIN针焊接的理想之选。

华工激光全球首发

汽车电子铜连接加工专家

作为中国激光工业化应用的开创者、引领者，华工激光在激光加工领域具备强大的自主研发实力和工艺案例积累。聚焦IGBT模块焊接痛难点，华工激光首次将激光技术引入PIN针焊接制造领域，取代锡焊、钎焊、超声等传统工艺方式，优化工艺流程，降低设备投入，有效提高良率和效率，实现IGBT模块高质量、全自动焊接。

华工激光IGBT模块焊接整体方案，融合多项专利自研核心技术，聚焦IGBT模块焊接关键工艺，实现PIN针裁切上料、陶瓷覆铜板上料全流程自动化，研发打造出全球首台陶瓷覆铜板+PIN针激光焊接自动化智能装备。

陶瓷覆铜板+PIN针

激光焊接自动化智能装备 

专为IGBT功率模块加工打造，适用于陶瓷覆铜板和PIN针的精密焊接，实现PIN针裁切、上料、焊接、检测一站式全流程自动化生产，产品一致性高、质量稳定可靠，实现全生命周期关键参数可追溯。

革命性解决方案

集成自动控制、焊中检测、视觉检测、大数据 等多项技术

良率≥99.99%

零缺陷焊接

生产一致性、可靠性高

熔深精度±0.2mm

聚焦光斑极小

微小部件精确焊接

焊接时间≤0.2s

热影响区极小

有效避免热损伤、分层

单针拉力≥100N

焊缝强度高

电气、机械性能优异

新能源汽车三电系统向高效率、高可靠持续演进，华工激光紧握时代需求，聚焦铜材精密加工这一核心环节，以领先的“激光+智造”技术实力持续突破行业制造瓶颈，致力于为全球客户提供卓越的激光解决方案，矢志成为引领未来的全球高科技领军企业。

关于华工激光

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