【经验】Vincotech的压接引脚技术为IGBT无焊组装提供完美的解决方案
VINCOTECH作为全球知名的IGBT模块生产商，其凭借良好的封装技术，让其模块广泛应用在各个领域，并被众多行业的龙头企业所青睐。以下针对其功率模块IGBT从封装技术的角度进行简要分析。
以Vincotech的20-1B12IPA008SC-L239C09为例，这是一款全新的1200V IGBT IPM模块。其采用了紧凑型flow 1B封装，适用于需要高性能、小占地面积的机械环境，例如风扇、泵、洗衣机、空调和小型工业电机驱动器等嵌入式电机驱动器中，配备了压接引脚，压接技术通过消除对焊接操作的需要，大大减少了PCB装配时间和工作量。这减少了工艺时间和成本，并提高了产量。
压接引脚技术是一种无焊料连接方法，保证了可靠的机械和电气接触。Vincotech压接引脚是作为焊接引脚的替代品而开发的，这意味着所有Vincotech功率模块都可以轻松配备压接引脚，并且不需要更改PCB布局。另一个特点是，其对于所有功率范围使用相同的压入面积，不同的引脚有不同的长度，这样就可以适配不同的外壳高度。下图是Vincotech用于其模块的压接引脚外观图。
图1：Vincotech压接引脚的形状
由于电阻、二极管或电容器等需要安装在模块旁边，所以需要在这些部件的边缘与通孔之间留下至少4毫米的距离。这确保了压制工具有足够的空间来支撑PCB。图2显示了典型的应用。
图2：组件和通孔的中心之间的距离
SMD陶瓷电容器对机械应力非常灵敏，下面对flow0和flow1模块尺寸进行测试。图3显示为测试板，用于确保模块装配不会对陶瓷电容器造成损坏。在电容器横截面上进行光学研究后，没有发现损坏的部件。如果参数超出公差，PCB可能承受过高的应力，则陶瓷体中间容易形成裂缝。
图3：具有flow0（左）和flow1（右）模块的电容器测试板
针对压接引脚的载流能力进行了测试，设计目标是载流能力应至少与标准焊接引脚相当。通过测试不同的轨道宽度来作对比。图4显示了用于测量的测试板和引脚的温度分布。PCB由4层组成，外两层有105μm的铜，并且围绕孔布置的两个内层具有35μm的铜厚度。FR4 PCB的表面处理是浸锡。通孔的铜厚度为25μm。图5显示了插入或焊接在250mil线宽中的一个引脚的载流能力（带散热器，导热油脂P12，散热器温度约30°C）。
图4：用于电流负载能力测量的PCB板以及测试红外成像
图5：焊接引脚和压接引脚的载流能力对比图
在红外摄像机下进行测量，并确定最热点的温度。请参阅图4。结果表明，在给定电流下，这两种引脚的温升非常相似。
压入工具
图6：压入工具装配图
压入工具下部形状能为安装在印刷电路板上的组件提供自由空间。孔和切口的大小和位置取决于板上元件的尺寸和位置。孔周围的区域支撑PCB，这个区域很重要，因为其吸收了压入过程中由模块引脚引起的力。钻头在该区域留出空间用于引脚，并具有与模块的引脚图案相同的位置。压入工具的下部应固定，PCB放置在压入工具上，功率模块放置在PCB上，该模块与下部的定位引脚对准。功率模块用上部工具压紧。应注意保持下部工具的底部清洁，不受任何损坏，以免损坏模块的表面。
图7显示了压入模块的压入力与压力机路径的关系，主要分为三个典型阶段。在第一阶段中，由于销的收缩顺应部分的阻力，力几乎线性增加。在第二阶段，力是相对稳定的。此时，顺应部分已经完全折叠，作用力仅仅是当引脚滑动通过孔时克服摩擦引起的。在第三阶段，力急剧增加，因为模块体接触PCB表面。尽量不要达到这第三个阶段，因为会在PCB和模块中引起不必要的应力。
图7：插入力路径图
压出工具
从PCB上拆卸模块的具体工具有两个与压入工具类似的部件。下部用作PCB的背衬。上部由两个压力板组成，这两个压力板通过弹簧连接。下板上的引脚用于固定PCB。借助于这些部件，可以防止在压制时PCB的弯曲。 固定在上板上的滑块根据PCB上零件的位置和引脚的布局设计。
图8: 压出工具分解图和工作位置图
将模块插入嵌套后，向下移动的压力机构通过弹簧将PCB与下板固定在一起，然后向前移动的压力冲头将推动销钉。图8显示了压出力-距离曲线。该曲线的典型特征是出现特征峰值，表明冷焊连接断裂。在取出模块后，PCB可以再使用两次。但是需注意，如果要再次使用已拆卸的模块，由于引脚的剩余变形，建议将该模块焊接到PCB。
图9：压出过程的力-路径曲线
Vincotech的压接引脚为IGBT无焊组装提供了完美的解决方案。目前，由于成本节约往往导致质量下降，Vincotech的新型压合技术与这一趋势背道而驰：高度可靠性，电气性能与焊接引脚相当，这种新的互连技术减少了装配时间和成本，同时提高了可靠性。而且具有设计灵活性，可以自由选择PCB厚度，并易于PCB修复和再利用。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 6
本文由妹妹你做船头翻译自Vincotech，版权归世强硬创平台所有，非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明“来源：世强硬创平台”。
评论
全部评论（6）
-
![]()
![]()
EP Lv5. 技术专家 2018-12-26学习了 -
![]()
![]()
幸运星 Lv7. 资深专家 2018-12-26无焊组装提供完美的解决方案 -
![]()
![]()
宇宙星神 Lv6. 高级专家 2018-12-21学习了 -
![]()
![]()
Janvense Lv7. 资深专家 2018-12-20好东西，学习一下！ -
![]()
![]()
有容乃大 Lv9. 科学家 2018-12-07学习了 -
![]()
![]()
慧慧1985 Lv7. 资深专家 2018-11-06学习
相关推荐
【产品】flow0封装IGBT功率模块，Vincotech压接技术、帮助缩短PCB组装时间
10-FZ06BIA083FI-P896E、10-*Z07BIA030SM02-P894E58*以及10-*Z07BIA030SM01-P894E68*都是致力于开发生产高质量电子功率组件的Vincotech公司推出的功率模块系列产品。这些系列功率模块采用1~solar拓扑结构以及紧凑型、低电感的flow0封装，高度为12mm或17mm。
新产品 发布时间 : 2017-01-03
【产品】1200V/10A PIM (CIB)拓扑结构 IGBT功率模块10-EZ12PMA010SC-L927A08T
Vincotech公司推出击穿电压1200V/额定电流10A的IGBT功率模块10-EZ12PMA010SC-L927A08T，采用PIM (CIB)拓扑结构和IGBT4芯片技术，使用flow E1模块外壳，封装尺寸62.8 mm x 34.8 mm x 12 mm，可用于工业驱动。
新产品 发布时间 : 2019-11-14
【产品】1600V/110A的IGBT功率模块，采用Rectifier (+Brake）拓扑结构
Vincotech(威科)1600V/110A的IGBT功率模块10-P0164RA110RJ-LN06J19Y，属于flowCON 0系列，击穿电压高达1600V，标称额定电流110A；存储温度宽至-40~125°C，最大结温为150°C。
新产品 发布时间 : 2020-11-14
【产品】1200V/35A的IGBT功率模块80-M212PMA035M731-K220A72，可用于工业传动
Vincotech（威科）的IGBT功率模块80-M212PMA035M731-K220A72，属于MiniSKiiP®PIM 2产品系列，芯片为IGBT M7，具有低VCEsat和增强EMC性能，击穿电压为1200V，标称芯片额定电流为35A，可应用于工业传动等领域。
新产品 发布时间 : 2020-09-28
【产品】三电平MNPC T型IGBT功率模块，广泛应用在太阳能逆变器和UPS（不间断电源）
Vincotech（威科电子）公司是世界有名的功率器件设计制造公司，制造了应用在DC/AC逆变上的具有三电平的MNPC T型IGBT功率模块，该系列功率模块具有效率高，有效改善纹波和可以降低损耗等优点，同时还具有结构紧凑，体积小，较宽的工作温度范围。
新产品 发布时间 : 2018-12-22
【产品】1500V/600A的IGBT功率模块B0-SP10NAE600S7-LQ89F08T
Vincotech（威科）的B0-SP10NAE600S7-LQ89F08T型IGBT功率模块，该产品击穿电压为1500V，标称芯片额定电流为600A，采用三电平ANPC拓扑结构，可应用于太阳能逆变器中。
新产品 发布时间 : 2020-10-09
【产品】600V/100A Sixpack IGBT功率模块10-EY066PA100SA-L194F38T
Vincotech公司推出10-EY066PA100SA-L194F38T IGBT功率模块，击穿电压600V /额定电流100A，属于flowPACK E2产品系列，采用Sixpack拓扑结构和IGBT3芯片技术，flow E2模块外壳，封装尺寸62.8 mm x 57.7 mm x 12 mm，可用于工业驱动。
新产品 发布时间 : 2019-10-31
【产品】兼容主流EASY封装的VINCOTECH flowPIM ＆ flowPACK E1/E2 IGBT功率模块
VINCOTECH最新推出兼容主流EASY封装的flowPIM和flowPACK E1/flowPACK E2 IGBT功率模块。通过预弯DCB实现的flow封装技术，可与散热器发生良好的热接触。与业内其他同类产品相比，热力性能卓越，Rth降低25%，可靠性和功率输出更高，新的IGBT M7芯片级多重采购可确保芯片的安全供应。
新产品 发布时间 : 2018-11-15
【产品】1200V/100A的IGBT功率模块V23990-K420-A42-PM
Vincotech推出的IGBT功率模块V23990-K420-A42-PM，击穿电压为1200V，标称芯片额定电流为100A，尺寸为82 mm x 59 mm x 16 mm，拓扑为PIM（CIB），芯片技术采用IGBT4，可应用于嵌入式驱动器，工业驱动等领域。
新产品 发布时间 : 2020-10-04
【产品】1200V/15A PIM (CIB) IGBT功率模块10-E112PNA015M7-L928C78Z
Vincotech公司推出10-E112PNA015M7-L928C78Z IGBT功率模块，击穿电压1200V/额定电流15A，采用PIM (CIB)拓扑结构和IGBT M7芯片技术，封装尺寸62.8 mm x 34.8 mm x 12 mm，可用于工业驱动。
新产品 发布时间 : 2019-10-23
【产品】1200V/690A的IGBT功率模块A0-VS122PA690M7-L750F70
Vincotech（威科）的IGBT功率模块A0-VS122PA690M7-L750F70，A0-VP122PA690M7-L750F70T，拓扑结构为半桥，标称芯片额定电流为690 A，击穿电压为1200 V，可应用于工业传动，电源，UPS等领域。
新产品 发布时间 : 2020-10-02
【产品】1200V/80A的IGBT功率模块10-PY126PA016ME-L227F13Y
Vincotech（威科）的IGBT功率模块10-PY126PA016ME-L227F13Y，属于flowPACK 1 SiC产品系列，拓扑结构为Sixpack，击穿电压为1200V，标称芯片额定电流为80A，标准包装数量为100，模块外壳为flow 1，可应用于充电站，电源等领域。
新产品 发布时间 : 2020-08-12
【产品】1200V/75A IGBT功率模块10-PZ06NIA075SA-P926F33Y
全球领先的 IGBT功率模块解决方案的供应商Vincotech（威科）推出的10-PZ06NIA075SA-P926F33Y IGBT功率模块，击穿电压为1200V，标称芯片额定电流为75A。且该产品具有低关断损耗等优点，专为太阳能和UPS应用设计。
新产品 发布时间 : 2019-10-26
【产品】1200V/15A PIM (CIB) IGBT功率模块10-FZ12PNA015M7-P840C28
Vincotech公司推出1200V/15A IGBT功率模块10-FZ12PNA015M7-P840C28，采用PIM (CIB)拓扑结构和IGBT M7芯片技术，带有三相标准整流器，封装尺寸68.4 mm x 32.5 mm x 12 mm，可用于工业驱动。
新产品 发布时间 : 2019-10-29
【产品】1200V/80A的IGBT功率模块 10-PY12B2A080N3-LP26L26Y
Vincotech（威科）的IGBT功率模块10-PY12B2A080N3-LP26L26Y，属于flowBOOST 1 dual产品系列，采用Booster拓扑结构，该器件采用最新的IGBT和SiC技术，为低电感设计，击穿电压为1200V，标称芯片额定电流为80A，可应用于太阳能逆变器等领域。
新产品 发布时间 : 2020-08-11
电子商城
现货市场
服务
定制液冷板尺寸5mm*5mm~3m*1.8m，厚度2mm-100mm，单相液冷板散热能力最高300W/cm²。
最小起订量： 1片 提交需求>
提供全面表征产品器件耗电特征及功耗波形、快速瞬态效应、电源优化、表征和仿真测试服务，使用直流电源分析仪测量精度达50µV，8nA，波形发生器带宽100kHz，输出功率300W，示波器200kHz，512 kpts
实验室地址： 深圳/苏州 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论