IGBT超聲焊接機(jī)利用超聲波實(shí)現(xiàn)焊接,工作原理如下:
電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng) 超聲波發(fā)生器將市電(一般為AC 190 - 240V,50/60Hz )轉(zhuǎn)換為20KHz或更高頻率的高壓、高頻電信號(hào) 。換能器利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)等原理,將高頻電信號(hào)轉(zhuǎn)換為同頻率的高頻機(jī)械振動(dòng)。
機(jī)械振動(dòng)傳遞與作用 換能器輸出的振動(dòng)通過調(diào)幅器調(diào)整振幅后,傳遞到焊頭 。焊頭將振動(dòng)能量傳遞到IGBT模塊待焊接部位,使焊接界面的金屬部件產(chǎn)生每秒幾萬次的高頻振動(dòng)。
焊接界面物理變化 在高頻振動(dòng)和一定壓力作用下,焊接界面處金屬表面的氧化物或污染物被破壞并擠走,露出純凈金屬表面 。金屬原子在高頻振動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力和壓力作用下,發(fā)生塑性變形及流動(dòng),彼此相互擴(kuò)散、滲透 。隨著超聲能量持續(xù)輸入,金屬塑性流動(dòng)進(jìn)一步增強(qiáng),局部連接區(qū)域不斷擴(kuò)展融合,最終在界面處形成牢固的冶金結(jié)合,實(shí)現(xiàn)焊接 。 整個(gè)過程中,焊接溫度遠(yuǎn)低于金屬熔點(diǎn),屬于固相連接,能避免因高溫導(dǎo)致IGBT芯片性能受損,還可保證焊接接頭具有較低電阻和較高強(qiáng)度 。
