Para una electrónica de potencia fiable: Tecnología de plasma en acción
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Los módulos de potencia son el núcleo de muchas aplicaciones modernas de electrónica de potencia, desde la movilidad eléctrica y las energías renovables hasta la automatización industrial y la tecnología médica. Su producción plantea grandes exigencias en cuanto a calidad de los materiales, fiabilidad y estabilidad a largo plazo. En PCIM Europe 2025, que se celebrará en Núremberg del 6 al 8 de mayo, Plasmatreat GmbH demostrará cómo Openair-Plasma®, PlasmaPlus® y la nueva aplicación REDOX resuelven los principales retos de la producción de módulos de potencia, incluso en condiciones de sala limpia. En el stand 169 de Plasmatreat, en el pabellón 7, la atención se centrará en la reducción de óxido automatizada y en línea y en el recubrimiento por plasma para evitar la delaminación EMC en el proceso de sobremoldeo.
Retos de los módulos de potencia: Robustos, compactos y fiables, pero muy exigentes
Los módulos de potencia modernos desempeñan funciones clave en la electrónica de potencia, ya sea en la movilidad eléctrica, las energías renovables, los accionamientos industriales o la tecnología médica. Deben ser capaces de soportar altas tensiones y corrientes durante años y, al mismo tiempo, ser compactos y muy fiables. En la práctica, esto significa temperaturas de transición de más de 175 °C, tensiones eléctricas en el rango de los kilovoltios y potencias de varios cientos de kilovatios. Además, existen requisitos complejos para las conexiones de materiales dentro de los módulos, especialmente en los llamados «puntos triples», donde confluyen distintos materiales como cobre, cerámica y compuestos de sellado. Aquí es donde suelen producirse tensiones, inclusiones de aire o problemas de adherencia, que pueden reducir considerablemente la vida útil de los módulos.
Especialmente crítica es la formación de capas de óxido en las superficies de cobre, lo que provoca una mayor resistencia al contacto o una mala soldabilidad. La delaminación de las resinas epoxi en el proceso de moldeo por inyección también es un riesgo conocido que favorece los fallos mecánicos. Para superar estos retos, son esenciales unas tecnologías de unión estables y fiables y un tratamiento específico de las superficies.
Soluciones innovadoras con Openair-Plasma® y PlasmaPlus® - en directo en PCIM Europe
Con sus soluciones de plasma a presión atmosférica, Plasmatreat ofrece potentes tecnologías para la modificación de superficies que abordan eficazmente los puntos débiles que acabamos de mencionar con una combinación de Openair-Plasma®, PlasmaPlus® y la nueva tecnología REDOX. Las soluciones de plasma seco, sin productos químicos ni COV, pueden integrarse fácilmente en línea con los procesos de producción existentes para obtener un pretratamiento fiable, una adhesión mejorada y uniones eléctricas y mecánicas duraderas. Los sistemas y equipos de Plasmatreat son compatibles con salas blancas y cumplen los requisitos de la industria electrónica.
La reducción de la capa de óxido con la innovadora herramienta REDOX permite un tratamiento selectivo con plasma en línea para eliminar las películas de óxido de las superficies metálicas sin utilizar fundente. Esto optimiza la conductividad eléctrica y mejora significativamente la adherencia de las capas de interconexión. Esta tecnología se demostrará en directo en la feria.
A la reducción selectiva del óxido con REDOX en el proceso en línea le sigue el recubrimiento funcional con PlasmaPlus®. Se aplica un nanorrevestimiento que favorece la adherencia (PT-Bond), que prepara de forma óptima el módulo de potencia para el posterior proceso de sobremoldeo. La mejora de la adherencia evita la delaminación y aumenta la estabilidad mecánica del conjunto. Al mismo tiempo, las superficies limpiadas y activadas por plasma proporcionan las condiciones ideales para los procesos de sinterización y unión. El resultado son capas de unión especialmente estables, que contribuyen decisivamente a la durabilidad y fiabilidad de los módulos de potencia modernos.
Otro punto destacado del stand es la Unidad de Tratamiento con Plasma (PTU), que demuestra el tratamiento de superficies con Openair-Plasma® y PlasmaPlus® bajo control robotizado. El sistema tiene un diseño modular y puede configurarse de forma flexible con diferentes boquillas estáticas o giratorias, generadores, unidades de control de plasma (PCU) y diferentes opciones de manipulación, lo que resulta ideal para su integración en procesos de producción automatizados.
La mesa de plasma en vivo permitirá a los visitantes experimentar de cerca los efectos del tratamiento con plasma. Se demostrará claramente que la tecnología es absolutamente respetuosa con los materiales, incluso para componentes técnicos sensibles, y - si los parámetros del proceso se ajustan correctamente - no perjudica la funcionalidad. Los visitantes profesionales tendrán la oportunidad de hablar directamente con los expertos de Plasmatreat y desarrollar soluciones individuales para sus necesidades específicas.
Plasma Ayuda - Incluso con Retos Específicos en la Industria
En la e-movilidad, los módulos de potencia juegan un papel clave en la eficiencia de los inversores, las infraestructuras de carga y los sistemas de gestión de baterías. Los ciclos extremos de temperatura y las altas densidades de corriente plantean exigencias especiales a la calidad de los materiales y la tecnología de interconexión. La mala calidad de las superficies puede aumentar la resistencia de los contactos y la fatiga de los materiales. Las energías eólica y solar también requieren módulos de potencia duraderos y fiables para garantizar la máxima conversión de energía y las mínimas pérdidas. Las condiciones ambientales, como la humedad elevada, las fluctuaciones de temperatura y la radiación UV, pueden afectar a la estabilidad de los materiales. Una mala adherencia de los revestimientos protectores o las interconexiones puede degradar el rendimiento con el paso del tiempo. En la automatización industrial, los módulos de potencia también deben ser resistentes y duraderos. Las vibraciones intensas, las tensiones mecánicas elevadas y los productos químicos agresivos pueden afectar a las conexiones eléctricas y los revestimientos superficiales, provocando el fallo prematuro de los módulos.
Plasmatreat combina un profundo conocimiento de la tecnología del plasma con una amplia experiencia de aplicación en una amplia gama de industrias. Los componentes adecuados, desde boquillas estáticas o giratorias hasta potentes generadores y unidades de control de plasma (PCU), se adaptan con precisión al proceso. En combinación con soluciones inteligentes de manipulación y el ajuste preciso de los parámetros del plasma por expertos en plasma, se crean soluciones de sistema a medida: desde configuraciones compactas de laboratorio hasta sistemas estándar y complejas máquinas especiales. Pueden integrarse como sistemas autónomos o automatizarse perfectamente en líneas de producción ya existentes. La red mundial de ventas y servicios de Plasmatreat garantiza un apoyo fiable, desde el desarrollo del proceso hasta la producción en serie.
