降低失效成本，高精度CT检测新能源汽车功率模块

来源：蔡司工业质量解决方案发布时间：2025-08-13 55

金属加工测量及控制系统汽车制造产业动态测量测试

随着新能源汽车电驱系统向多合一、高功率密度发展，功率模块的焊接质量与散热性能面临更严苛挑战。

电动汽车动力系统电气化是其区别于传统燃油汽车的一个显著标志，电动汽车中的动力汽车电子器件是动力系统的重要组成部分，可将电动汽车中电池存储的直流电转换成组件所需的电能形式，在汽车内部流动。实现这些电能转换和控制的关键就是新能源汽车中的功率器件——IGBT和PCBA。

▲ 加强全生产周期中动力汽车电子器件的质量控制

随着汽车的电气化的发展和汽车动力电子组件结构的复杂化、高度集成化，汽车电子器件的体积减小的同时，其输出功率仍在提升，产品的可靠性变得越来越重要。在电驱系统多合一的发展趋势下，功率模块对于紧凑化设计中散热的要求越来越严苛，许多车企为了提升新能源汽车电驱系统的功率密度，也在考虑升级功率模块的散热技术。而功率模块的焊接工艺质量直接影响了其散热和电流传输性能。高集成化的模块中涉及的焊接工艺精密复杂，并且容易受到生产环境影响。制造商需要检测其焊接封装工艺确保零件交付质量。

动力汽车电子器件的装配遵循线性生产过程，大部分组件由供应商提供并按顺序装配。来料检验只能验证装配前零件的交付质量，而在组装过程中可能会出现新的问题。因此，有必要在每个关键工序旁增加检测工序，以确保生产的稳定性。

▲ 动力汽车电子器件的生产过程

功率器件的无损检测

研究与开发 – PCB内部布线

整个PCBA的高分辨率和高放大倍率CT
理想的成像质量可增强PCBA的内部痕迹检测能力

研究与开发 – 焊接质量

理想的成像对比度可提高焊接质量检测结果

研究与开发 – 电源模块故障分析

提供清晰的故障概览协助找出失效根本原因
检测各个不相同的失效缺陷，包括焊接缺陷、连接故障和内部裂纹

质量实验室 – 电源模块内部结构检验

一站式CT解决方案用于全面解析整个单元
统计数据与结果量化助力制定制造标准和过程确认

质量实验室 – 激光焊接过程控制

在生产过程中对焊接过程进行无损检测
清晰的扫描结果，有效确定熔池状态

质量实验室 – 压接过程质量控制

用于测量压接质量的高精度检测结果
抽查以确保功率模块和PCBA之间的内部压接质量

蔡司工业CT技术针对新能源汽车动力电子功率器件，以高精度CT检测替代传统尺寸测量，可以对功率器件和连接器内部进行无损检测，帮助制造商降低破坏性检测带来的成本。同时工业CT设备有足够内部空间，一次扫描即可完成内部所有PCBA的测量，且能针对内部小零件进行高放大倍率的精密检测。设备搭载scatterControl模块可以有效减少散射伪影，提高组件内部成像质量。搭配ZEISS INSPECT软件提供的一站式解决方案能够自动检测多个组件，并评估其缺陷、结构和装配情况，分析几何尺寸。