El crecimiento explosivo del mercado de vehículos de nueva energía continúa impulsando una demanda fuerte y rígida de soldadura para dispositivos de energía de alta gama. Los componentes básicos de alto voltaje, como los sistemas de propulsión eléctrica de vehículos, los cargadores a bordo y los convertidores CC-CC, generalmente están equipados con módulos de potencia IGBT y SiC. Estos módulos de potencia para vehículos funcionan en duras condiciones de operación de alta frecuencia y rápidas fluctuaciones de temperatura durante períodos prolongados. El proceso de embalaje y soldadura impone estándares mucho más estrictos sobre la conductividad térmica, la resistencia Al calor y la confiabilidad a largo plazo de la soldadura que los requeridos para la electrónica de consumo.

El principal desafío del proceso para las uniones de soldadura de dispositivos de potencia radica en la gestión de la confiabilidad térmica. Durante el funcionamiento de vehículos de nueva energía, la temperatura abarca un rango extremadamente amplio y las uniones soldadas deben resistir repetidamente choques de ciclos térmicos de -40 °C a 150 °C sin degradación del rendimiento. Las aleaciones de soldadura convencionales de Sn-Ag-Cu producidas en masa no pueden adaptarse a las duras condiciones de funcionamiento de los vehículos. Bajo ciclos térmicos a largo plazo, se produce un engrosamiento anormal de la capa de IMC (compuesto intermetálico), lo que hace que las uniones de soldadura sean propensas a deformaciones por fluencia y riesgos de agrietamiento por fatiga. La soldadura especializada para módulos de potencia de alta gama mejora la estabilidad de servicio de las uniones de soldadura a nivel de formulación mediante el dopado con trazas de aleación y la optimización iterativa de los sistemas de activación de flujo.

El despliegue a gran escala de dispositivos de potencia de banda prohibida de SiC en vehículos ha elevado aún más el umbral técnico para la soldadura de vehículos. Los chips de SiC pueden funcionar a temperaturas de carga completa superiores a 200 °C, en las que la resistencia a la fluencia a alta temperatura de la soldadura tradicional a base de estaño se deteriora rápidamente, sin cumplir con los requisitos de operación confiable a largo plazo de los módulos de potencia de alto voltaje. La soldadura con alto contenido de plomo, la aleación Zn-Al, la aleación Au-Sn y otras soldaduras especiales resistentes a altas temperaturas se están adoptando gradualmente en aplicaciones de embalaje de dispositivos de SiC de alta gama. La tecnología de unión de plata sinterizada, con su excelente conductividad térmica y resistencia a altas temperaturas, también está reemplazando gradualmente los procesos de soldadura tradicionales en los módulos de potencia de vehículos de primer nivel.

El sector de vehículos de nueva energía ha abierto una nueva vía de crecimiento de alto margen para la industria de soldadura tradicional. La soldadura especializada para dispositivos de potencia se ha convertido en el segmento de más rápido crecimiento en todo el mercado de soldadura, con incrementos de mercado y valor agregado de producto que superan con creces los de la soldadura de electrónica de consumo en general. Los principales fabricantes de soldadura nacionales y extranjeros están asignando recursos básicos de investigación y desarrollo para iterar continuamente formulaciones de soldadura y soluciones de procesos específicas para vehículos, esforzándose por capturar participación de mercado en el mercado de soldadura eléctrica para vehículos de alto valor agregado.