En los últimos años, los materiales de sinterizado de plata han ganado popularidad en el montaje de módulos de potencia, especialmente para la fijación de matrices. En comparación con las soldaduras tradicionales, el sinterizado de plata ofrece numerosas ventajas, como una mayor conductividad térmica y eléctrica, que permite temperaturas de funcionamiento más elevadas con mayor fiabilidad y sin riesgo de fusión. Una de las principales aplicaciones en las que se ha generalizado la fijación de troqueles sinterizados es en los módulos de potencia para inversores de vehículos eléctricos.
A medida que la producción de VE madura y continúa su rápido crecimiento, las áreas de posible reducción de costes se convierten en el centro de atención. Una posible vía de reducción de costes sería utilizar material sinterizado de cobre en lugar de plata. Con propiedades similares a las de la soldadura, el cobre puede ser una solución de unión más barata que la plata.
Ahora bien, es fácil llegar rápidamente a la conclusión de que el cobre es significativamente más barato que la plata (cerca de 100 veces), por lo que el ahorro en costes de material debe ser enorme. Sin embargo, no es tan sencillo. A diferencia del sinterizado de plata, los materiales de sinterizado de cobre aún no están maduros ni se han escalado hasta volúmenes que ofrezcan importantes reducciones de precios (economías de escala). Otra consideración es que, debido a la tendencia del cobre a oxidarse fácilmente, es necesario utilizar entornos protectores, como el N2, para determinadas fases del proceso, como el presecado, la unión en matriz y la sinterización. Esto, junto con tiempos de proceso potencialmente más largos, aumenta el coste total.
Sin embargo, el cambio a la sinterización de cobre para la unión presenta claras ventajas. Será posible eliminar el costoso revestimiento de plata de los sustratos/marcos de plomo y sinterizar directamente sobre superficies de cobre o níquel desnudas. Una tendencia actual es evaluar el sinterizado de plata para la unión directa con cobre desnudo, lo que supone un ahorro al eliminar el chapado de plata de las superficies. Se necesitará protección contra la oxidación, por lo que también es una aplicación lógica para evaluar la pasta sinterizada de cobre.
En conclusión, el potencial del sinterizado de cobre es enorme y las aplicaciones están presentes hoy en día. A medida que el material y los procesos maduren y se realicen economías de escala, junto con la capacidad de eliminar el recubrimiento de plata de las superficies de unión, se podrá conseguir el ahorro total de costes que supone pasar de la plata al cobre. Se espera que la plata siga siendo el material de sinterización dominante a corto plazo, pero el cobre está llegando rápido.
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