In meinem letzten Beitrag ging es um die Verbindungsebenen eines IGBTs. Dieser Beitrag konzentriert sich speziell auf die Die-Attach-Ebene. In Anbetracht des bereits erwähnten Anstiegs der Anforderungen an IGBTs beginnt die Zuverlässigkeitsleistung hier. Die Chips sind zunächst empfindlich, und dann werden sie den harten Bedingungen der hohen Leistungszyklen ausgesetzt. Umso wichtiger ist die Wahl der Befestigung. Es gibt einige Schlüsselfaktoren, die in Bezug auf die Befestigungsmethode zum Versagen der Chips beitragen.
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Entleerung
Lunkerbildung kann ein gefährliches Symptom für schlechte Benetzung und Verunreinigung sein. Ohne eine metallurgische Beziehung zwischen dem Lot und den Fügeflächen gibt es keine Benetzungskraft, die durch Verunreinigungen verursachte flüchtige Bestandteile herausdrücken könnte. Dieses Phänomen kann auch bei schlechter Legierungswahl und Prozesstemperatur auftreten. All dies kann buchstäblich über die Leistung der Matrize entscheiden.
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Dicke der Verbindungslinie
Eine dünnere Verbindungslinie deutet intuitiv auf einen besseren Wärmepfad hin. Das ist zwar richtig, aber es bedeutet nicht immer langfristige Zuverlässigkeit. Eine ultradünne Bondlinie kann auch zu einer schwachen Verbindung führen, da kein Lot vorhanden ist, das die thermodynamischen Kräfte auf die intermetallischen Schichten puffert.
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Planarität der Verbindungslinie
Dies gilt zwar für alle Ebenen, ist aber auf der Ebene der Matrize von größter Bedeutung. Wenn die Dicke der Bondlinie eine dünnere Seite hat, entsteht eine ungleichmäßige Spannungskonzentration, die zu Delamination und/oder Rissbildung führt. Das richtige Lötvolumen und die richtige Geometrie sind ebenso wichtig wie die Benetzungsleistung. All diese Faktoren können zu einer ungleichmäßigen Lotverteilung entlang der Bondlinie beitragen. Auch die Ebenheit der Lötvorform kann eine Rolle spielen.
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