IGBT超聲焊接機利用超聲波實現焊接,工作原理如下:
電信號轉換為機械振動 超聲波發生器將市電(一般為AC 190 - 240V,50/60Hz )轉換為20KHz或更高頻率的高壓、高頻電信號 。換能器利用壓電晶體的電致伸縮效應等原理,將高頻電信號轉換為同頻率的高頻機械振動。
機械振動傳遞與作用 換能器輸出的振動通過調幅器調整振幅后,傳遞到焊頭 。焊頭將振動能量傳遞到IGBT模塊待焊接部位,使焊接界面的金屬部件產生每秒幾萬次的高頻振動。
焊接界面物理變化 在高頻振動和一定壓力作用下,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產生的摩擦力和壓力作用下,發生塑性變形及流動,彼此相互擴散、滲透 。隨著超聲能量持續輸入,金屬塑性流動進一步增強,局部連接區域不斷擴展融合,最終在界面處形成牢固的冶金結合,實現焊接 。 整個過程中,焊接溫度遠低于金屬熔點,屬于固相連接,能避免因高溫導致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度 。