基于太阳能旁路二极管模块储锡方法的研究

陈亮 常琳

（扬州虹扬科技发展有限公司 江苏 扬州 225115）

引言

太阳能光伏电池接线盒早期在组件功率较小时（200W- 3 00 W），常规的二极管即可满足温升条件（二极管结温Tj≤200℃），但为了尽快实现平价上网，各大组件厂家推出了高功率组件（400-500W），从而降低度电成本。高功率组件集成各种新的技术，包括半片、叠瓦、双玻双面等，与传统的组件相比，最明显的就是短路电流（Isc）明显上升，加上设计时需要留足安全系数，导致接线盒报备电流达到25A，最高甚至达30A（传统接线盒报备电流15A左右），所以对二极管的温升能力提出极高的要求。模块二极管具有过电能力强，散热性好等优点，很好地满足了大电流的条件。模块二极管设计之初，就会留有储锡槽，储锡槽中需加入焊锡，方便组件厂焊接汇流条。原先储锡作业一般通过手工焊接工或回流焊焊接方式，缺点效率低，焊接品质得不到保障，好多接线盒厂家就会让做模块二极管厂家代储锡，锡丝锡膏的熔点一般220℃左右。模块二极管厂家和自动化厂家合作设计出一种储锡机按照其储锡方法，有效的提升了储锡效率及储锡品质。

1 储锡机设计

本文所设计的储锡机，主要是使整个储锡过程实现半自动化，具体的结构如下图述。

其中机构为1机座，2 X轴滑轨，3工作台，4立柱，5 Y轴滑轨，6 Z轴滑轨，7焊锡枪，8保温板，9加热板，10保温板温控表，11加热板温控表，12石墨治具。

2 储锡的过程及方法

2.1 储锡过程

先将储锡材料固定于石墨治具，然后通过加热板加热，加热至指定温度后，将石墨治具移动至保温板，通过保温板使石墨治具上的储锡材料保温，并通过焊锡机本体对储锡材料逐个进行储锡。

2.2 储锡步骤及参数设定

①将储锡材料设置于所述加热板上端的所述石墨治具，通过加热板对储锡材料加热，加热时间为100s～150s，温度为150℃～200℃；

②完成对储锡材料的加热后，将设置有储锡材料的石墨治具转移到保温板上，通过保温板对储锡材料保温，温度为180℃；

③通过焊锡机对储锡材料储锡，焊锡机的焊锡枪先进枪，进枪高度为2mm～4mm，然后进行第一段进锡，时间为1s～2s，进锡速度为30mm/s～40mm/s，然后停止0.05s～0.1s后，进行第二段进锡，时间为0.5s～0.1s，进锡速度为45mm/s～55mm/s；

④所述焊锡枪完成上个步骤后，焊锡枪上抬，上抬至距离储锡材料表面高度4mm～5mm，上抬速度为60mm/s～80mm/s，延时0.2s～0.6s后对下一个材料进行储锡。

3 结束语

本文介绍储锡方法，通过加热板和保温板的加热方式，减小芯片因为温度差受到的热应力冲击；规定焊锡枪在储锡时的进枪高度可以降低材料表面的助焊剂斑点；储锡分为两段的好处可以保证储锡槽能够被填满；规定储锡速度的好处可以降低锡液溢流至储锡材料的其他部位；规定焊锡枪上抬速度可保证储锡外观不会变形；规定延时时间可保证锡液凝固不会产生波纹。此方式能有效的提高生产效率及生产品质。