黎长源，李帅，项永金（格力电器（合肥）有限公司，安徽 合肥 230088）
摘要：针对空调用IPM模块出产进程及运送周转进程中呈现IPM本体开裂问题，本文从IPM失效机理、器材结构工艺规划、器材运用环境规划质量可靠性等方面进行剖析。经过器材失效机理、结构比照、X光、机械应力测验等对IPM器材本体全方位剖析结论，剖析成果标明：IPM全体结构规划存在质量缺点，IPM抗机械应力强度水平低，在实践运用环境中以较高的可靠性作业，本次IPM物理机械失效与器材自身规划质量缺点存在较大相关；从器材自身可靠性规划、本体结构性规划、内部结构布局规划全面整改，从器材自身质量进步着手，进行全面、系统化进步器原料量。
关键词：变频空调；IPM；开裂；器材结构；机械应力
0 导言
变频空调是年代开展趋势，空调除了具有根本的制冷、制热功用外，空调节能、环保、舒适性也是新年代开展要求。变频空调中心操控部分操控器是由多电路模块组成，在完结变频技能操控方面IPM起着不可或缺的作用，以完结空调频率可调、可控。IPM将直流电转换为模仿可控交流电操控压缩机以不同的频率进行作业，完结空调快速制冷、制热方针，完结这些要求IPM规划质量和作业可靠性都要高。近年来，家用空调用M厂家
IPM进程及售后物理机械失效十分杰出，为典型的IPM结构规划质量缺点。为了从根本上剖析导致IPM开裂失效原因，本文从IPM失效机理、失效要素、器材运用环境、器材整机作业可靠性等方面进行剖析，其整改计划思路能够为其他类IPM物料失效剖析整改供给学习及参阅含义。
1 事情布景
变频空调引进运用M厂家A编码IPM在售后实践作业可靠性体现并不很好，用户开机运用呈现压缩机不发动现象，售后运用时间较短均在半个月之内，核实电器盒上A编码模块呈现本体从中心开裂现象（如表1 2018年上半年M厂家A编码模块失效全体数据），问题急需进行霸占处理。
2 IPM失效原因及失效机理剖析
IPM模块开裂失效首要会集在M厂家A编码，且在售后运用时间较短均在半个月之内失效，对电器盒拆解查看，发现IPM本体现已开裂。开裂方位共同（如图1IPM开裂失效外观及X-ray图片），详细是因何种原因失效，是IPM封装原料问题、结构规划质量问题，仍是实践运用环境影响导致，针对问题咱们打开失效原因相关剖析验证作业。
2.1 操控器结构差异点
经过查询M厂家A编码对应操控器有30多款，但与PFC电感调配运用仅3款（售后出问题的，早前出产未带PFC电感均未发现过）,因为PFC电感较重，以为添加后对操控器板的强度有必定的影响（如图2）。
2.2 物料共同性问题
2.2.1 内部状况比照：经过X-ray测验内部结构无反常（如图3）。
2.2.2 曲折强度测验：经比照M厂家A编码和N厂家A编码的纵向开裂强度，M厂家A编码比N厂家A编码的开裂强度小20%左右（如表2）。
2.2.3 灰分与热重测验比照：M厂家A编码与N厂家A编码的蒸发与热重测验（如表3）数据挨近。
2.2.4 资料测验比照：M厂家A编码与N厂家A编码的资料均为环氧树脂，可是N厂家A编码的谱图峰值与M厂家A编码的有必定的不同，核实之前制品标明厂家未更改正资料成分，从2012年7月开端就指定EMC资料，至今没有改变。
2.3 与其他厂家模块比照
经过对压缩机模块三个厂家外观尺度的比照，发现以下问题。
2.3.1 M厂家A编码的模块厚度最薄，比P厂家的本体厚度薄，体积也是最小的(如表4压缩机模块厂家外观尺度比照表)。
2.3.2 M厂家A编码打螺钉方位的孔位，固定在散热器上面，强电和弱电不对称，遭到机械应力时受力不对称。
2.3.3 经过取M厂家A编码什物外观查看，在M厂家A编码的散热面，靠弱电开裂侧有3个约1.5mm的深孔；背部有一个凹槽，在螺钉固定方位的中心(如图4M厂家A编码什物)。
2.4 下跌实验验证
2.4.1 单体电器盒下跌实验：毛病未复现
2.4.1.1 电器盒以1.5m高度进行下跌（钣金朝下与朝上下跌），下跌3次，下跌后功率器材存在变形状况，但未发现IPM模块存在开裂状况，且变形受力方向与毛病件相反(如图5)。
2.4.1.2 电器盒以1.5M高度进行下跌（旁边面），下跌后功率器材存在变形状况，但未发现IPM模块存在开裂状况，且变形受力方向与毛病件较为类似(如图6)。
2.4.1.3 模块焊接偏高反常：把IPM塞块添加矽胶片进行焊接，将模块高度添加至6.8 mm（规范为：6±0.2）mm，按1.5 m高度进行下跌，下跌后均呈现功率器材引脚变形但器材未开裂状况。
2.4.2 整机下跌实验：3.9m高下跌实验复现
2.4.2.1 整机正向侧向下跌1 m和1.6 m各下跌两次，IPM引脚有细微变形现象，但未呈现售后决裂现象(如图7)。
2.4.2.2 整机正向下跌3.9 m高度，模仿售后卸货从车上坠落。经模仿从车子顶层将机子下跌,共下跌2次,下跌高度约3.9 m，实验后整机外观显着变形,拆机查看操控器下塌,模块决裂，与售后反应的图片类似（如图8）。一起，电器盒内部其他部位也呈现不同程度的损害，如扼流圈支架断、功率器材变形、风机电容脚断（售后回来均未发现其他器材破损反常）等问题。
剖析小结：从模仿摔机状况看，整机外观与操控器等全体都呈现不同程度变形,与售后回访状况存在差异,但操控器模块破损方位及破损方法与售后反应的类似,阐明售后呈现的模块破损与整机从较高处直接下跌有直接关系，一起模块自身承受才能较差。
3 IPM 失效整改措施
3.1 器材自身结构改进
1） 添加 CBD陶瓷覆铜板（如图9 更改后添加CBD陶瓷覆铜板）。
2） 本体的凹槽填平（如图10 更改后凹槽填平）。
3.2 关于加强空调制品装卸、设备进程的管控要求空调从出库到客户的设备流程中，触及此流程的电商办理部、经营部、制品库、客服中心、各出售公司及设备网点，须加强对职工的培训教育，运送周转及设备进程中禁止呈现摔机、高空扔机等现象。
4 整改作用评价及运用作用验证
4.1 新旧制品外观上差异
4.1.1 新制品相对旧制品凹陷处填平，左面旧制品，右边新制品（如图11）。
4.1.2 一起添加CBD陶瓷覆铜板以进步抗曲折强度，左面旧制品，右边新制品（如图12）。
4.2 X-ray核实内部线路状况
1) 弱电线路部分：新旧制品线路共同。
2) 强电线路部分：新制品线路做更改，对引脚与塑封触摸部分改成T字结构，添加触摸面积，进步IPM抗机械强度才能（如图13，图14 ）。
4.3 M厂家A编码模块抗强度测验验证
测验条件：测验摆放如下，测验位移1mm/min（如图15）。
测验更改前后各组织2个样品，成果见表5，更改后制品抗曲折强度显着进步。
4.3.1 M厂家A编码模块新旧制品在管脚功能参数，极限参数共同。对安装整机功能测验及下跌实验验证无反常。
5 IPM失效整改总结及含义
经过产品实践运用进程中的问题反应信息及器材单体验证剖析，本文从IPM失效机理、失效要素、器材运用环境、器材安装可靠性等多方面进行剖析，经过对器材单体可靠性，及整机进行验证，IPM耐抗机械强度为700N以上，需要从器材自身进行整改，IPM耐抗机械强度剖析要素进行剖析探究研讨，归纳剖析评价IPM结构调整能够达到此要求。
本体调整M厂家A编码模块结构，在原有的规范上表5 新旧制品抗曲折强度测验比照表序号 样品状况 测验数据（N） 图片样品 1 更改前 709.354样品 2 更改前 701.021样品 3 更改后 2004.871样品 4 更改后 2148.263再次进步IPM抗机械强度应力，然后改进产品质量，更改后制品极限抗曲折强度由7 0 0 N 提 高 到2000N以上，作用显着。
通 过 此 次 整改，器材引进开发时需对器材单体及运用电路、作业环境等进行详 细 有 效 测 试评价，要与实践运用环境及运用方位进行归纳评价，将IPM抗强度测验评价要求归入入厂检规范，可提早测验把关进步产品质量，进步IPM运用的可靠性，下降进程及运用中后失功率。
参阅文献
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作者简介：
黎长源(1984.1),男，高级工程师，首要研讨方向：空调制冷技能、变频空调IPM可靠性技能。
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第7期第60页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
