可靠的电力电子器件： 等离子体技术的应用
电源模块是现代电力电子应用的核心，从电动汽车和可再生能源到工业自动化和医疗技术。其生产对材料质量、可靠性和长期稳定性提出了很高的要求。在 5 月 6 日至 8 日于纽伦堡举行的 2025 年欧洲 PCIM 展会上，Plasmatreat GmbH 将展示 Openair-Plasma®、PlasmaPlus® 和新型 REDOX 应用如何解决功率模块生产中的关键难题 - 即使是在洁净室条件下。在 Plasmatreat 位于 7 号展厅的 169 号展位上，将重点展示自动化在线氧化还原和等离子涂层，以防止包覆成型工艺中的 EMC 分层。
电源模块面临的挑战： 坚固、紧凑、可靠--但要求极高
无论是电动汽车、可再生能源、工业驱动还是医疗技术，现代电源模块都在电力电子设备中发挥着关键作用。它们必须能够经受长年累月的高电压和高电流，同时还必须结构紧凑、高度可靠。在实践中，这意味着过渡温度超过 175 °C、电压在千伏范围内、功率吞吐量达到几百千瓦。此外，对模块内的材料连接也有复杂的要求，尤其是在所谓的 “三点 ”处，即铜材、陶瓷和密封化合物等不同材料的结合处。这里经常会出现应力、空气夹杂或粘附问题，从而大大缩短组件的使用寿命。
尤为关键的是铜表面氧化层的形成，这会导致接触电阻增加或可焊性变差。注塑过程中环氧树脂的分层也是导致机械故障的已知风险。为了应对这些挑战，稳定、工艺可靠的连接技术和有针对性的表面处理至关重要。
Openair-Plasma® 和 PlasmaPlus® 的创新解决方案 - 在欧洲 PCIM 展览会现场
凭借其常压等离子解决方案，Plasmatreat 提供了强大的表面改性技术，结合 Openair-Plasma®、PlasmaPlus® 和新型 REDOX 技术，可有效解决上述薄弱环节。干式、不含化学物质和挥发性有机化合物的等离子解决方案可以很容易地与现有的生产工艺相结合，从而实现可靠的预处理、更好的附着力以及持久的电气和机械连接。Plasmatreat 的系统和设备与无尘室兼容，符合电子行业的要求。
利用创新的 REDOX 工具进行氧化层还原，可在不使用助焊剂的情况下进行选择性在线等离子处理，去除金属表面的氧化膜。这不仅优化了导电性，还显著提高了互连层的附着力。这项技术将在展会上进行现场演示。
在在线工艺中使用 REDOX 进行有针对性的氧化还原后，再使用 PlasmaPlus® 进行功能涂层。在此基础上涂覆一层附着力促进纳米涂层（PT-Bond），为功率模块后续的包覆成型工艺做好最佳准备。附着力的提高可防止分层，并增强组件的机械稳定性。同时，经过等离子清洗和活化的表面为烧结和粘接工艺提供了理想的条件。因此，粘合层特别稳定，对现代功率模块的耐用性和可靠性起到了决定性的作用。
等离子体助力 - 应对工业领域的特殊挑战
在电动汽车领域，电源模块对逆变器、充电基础设施和电池管理系统的效率起着关键作用。极端的温度循环和高电流密度对材料质量和互连技术提出了特殊要求。表面质量差会导致接触电阻增加和材料疲劳。风能和太阳能也需要耐用可靠的电源模块，以确保最大的能量转换和最小的损耗。高湿度、温度波动和紫外线辐射等环境条件会影响材料的稳定性。保护涂层或互连器件的附着力差会导致性能随着时间的推移而下降。在工业自动化领域，电源模块还必须坚固耐用。剧烈振动、高机械应力和腐蚀性化学品会影响电气连接和表面涂层，导致模块过早失效。
Plasmatreat 将等离子技术的深厚专业知识与各行各业的广泛应用经验相结合。从静态或旋转喷嘴到功能强大的发生器和等离子体控制单元 (PCU)，我们都能根据工艺精确匹配相应的组件。结合智能处理解决方案和经验丰富的等离子专家对等离子参数的精确调节，可为客户量身定制系统解决方案：从紧凑型实验室装置到标准系统和复杂的专用设备。这些系统既可以作为独立系统集成，也可以无缝自动集成到现有生产线中。Plasmatreat 的全球销售和服务网络确保提供从工艺开发到批量生产的可靠支持。
