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极端条件下的卓越性能

电力电子技术是现代能源转换器、电动汽车及工业应用的核心支柱。微型化与高性能化要求从接触面到最终封装的每个材料连接都必须绝对可靠。气孔、氧化物及材料不匹配已成为关键风险因素。

功率模块——现代电力电子的核心

功率模块是现代电子电力转换的支柱,广泛应用于电动汽车、工业领域及可再生能源系统。它们在处理极端电流的同时,要求实现最大程度的微型化与精密热管理。借助碳化硅(SiC)等先进材料及MOSFET技术,模块设计正变得日益紧凑高效。

然而,这项技术进步也带来了重大挑战。气孔和氧化层会严重降低性能并缩短使用寿命。持续的微型化趋势要求极致的精度,因为即使最微小的偏差也会产生可测量的影响。与此同时,热应力、复杂的材料过渡以及持续振动给组件带来了额外压力。这些因素共同增加了故障、分层和客户投诉的风险——最终威胁到产品声誉和保修可靠性。

对材料和连接的极端要求

高性能功率模块必须在极端条件下持续数年可靠运行——无论是应用于电动汽车、风力涡轮机还是工业驱动系统。高温、高电压与机械应力交织,同时设计日益紧凑。在铜材、陶瓷与灌封材料交界的"三重界面"处,材料应力集中、孔隙形成及粘合失效等问题频发,极大缩短设备寿命。氧化金属表面进一步恶化可焊性并增大接触电阻,而包覆成型工艺则加剧环氧树脂分层风险。

解决方案在于采用可靠的互连技术和精确的表面处理工艺,以确保长期稳定性。

针对典型电力痛点的解决方案

  • REDOX® -Tool可确保有效清除金属表面(尤其是大型引线框架和功率模块)上的氧化层,实现在线处理。
  • 我们在烧结、焊接或封装步骤前,采用Openair-Plasma®对表面进行处理,以确保实现最大粘附力与完美连接。
  • PlasmaPlus®提供一种靶向纳米屏障涂层,可防止水分渗透、离子迁移及过早老化。
  • 连续在线加工确保了稳定的工艺监控、最高品质和最大产量——即使面对极具挑战性的设计亦能实现。

与竞争工艺的比较——为何Plasmatreat更胜一筹

其他清洁工艺如湿化学法、真空处理或机械方法均存在关键局限。湿化学清洁虽能去除厚氧化层,但需使用化学品、复杂的冲洗步骤,且会造成环境污染。真空工艺多为批量操作,能耗高且难以自动化。机械技术如刷洗则存在残留颗粒的风险,无法可靠保障在线质量。

Plasmatreat树立新标准:Openair-Plasma®和REDOX®设备提供全自动、物理、无化学品的在线清洁,性能优于传统工艺。这些方法能可靠清除顽固氧化层,处理大型或复杂部件,并通过PlasmaPlus®®形成抵御潮湿、迁移及老化的纳米级保护屏障。

Plasmatreat 提供最高程度的工艺集成、可扩展性和可持续性——毫不妥协。

客户优势一览

最大化电导率,减少错误与故障
REDOX®工具通过定向去除氧化层,形成无瑕疵的金属接触表面——这对大电流模块和IGBT尤为关键。额外的等离子活化与纳米涂层工艺,确保烧结和铸造过程中连接的稳固持久。这有效减少分层现象,最大化导电性能,并保障长期可靠性。

在极端负荷下可靠运行
无论是烧结过程中的高温环境,还是现场持续的机械应力:Openair-Plasma®表面处理技术可有效防止粘附问题,最大限度减少气孔与裂纹,确保性能始终如一——即使在最严苛的汽车、工业及能源应用场景中亦能稳定发挥。

降低保修成本并延长使用寿命
在生产过程中即可最大限度减少气孔和粘合问题等缺陷。这能提升组件的可靠性,减少投诉和返工,并延长使用寿命——这对质量标准最高的行业尤为重要。

可持续、环保的制造工艺
Plasmatreat 刻意采用物理工艺,避免使用强腐蚀性化学品和助熔剂。此举既节约资源、降低生态足迹,又确保生产过程安全且可持续。

通过自动化在线工艺实现最高成本效益
借助Openair-Plasma®技术,可在生产流程中直接对表面进行自动连续处理——无需停机或人工返工。这意味着始终如一的高品质、快速的吞吐时间以及可持续降低的单位成本。减少废料、提高产量和最小化耗材消耗,带来显著的成本节约。

最高水平的在线氧化物去除

针对电力模块中电气接触、键合及可靠性方面的严苛要求,REDOX®-Tool通过隧道工艺结合氮气与氢气,实现氧化层的彻底清除——全自动、在线完成,且无需化学试剂。

了解更多关于REDOX®工具的信息

 

了解更多关于等离子涂层的信息

PT-Bond

它优化了对塑料、玻璃和金属的附着力,即使在温度波动和湿度等极端条件下也能确保持久的粘合。

AntiCorr®

在大气压等离子体中对各种金属进行防腐蚀涂层处理。

 

我们的解决方案:精准表面处理,打造可靠功率模块

Plasmatreat的Openair-Plasma®技术与REDOX®工具提供先进的在线清洁和氧化物还原处理,确保最佳附着力和可靠性能——即使在苛刻的应用场景下亦然。

氧化层与弱附着力被彻底清除,形成洁净无瑕的表面。这使得功率模块和半导体的导电性得到提升,良品率更高,且因工艺始终保持洁净而减少返工。持久的附着力与材料兼容性最大限度提升产品可靠性与使用寿命,尤其在严苛环境下表现卓越。采用Plasmatreat解决方案,制造商可为新一代高性能电子产品获得业界领先的处理效果——实现优异的电气性能与持久品质。