Negli ultimi anni, i materiali in argento sinterizzato sono diventati sempre più popolari nell'assemblaggio dei moduli di potenza, soprattutto per il fissaggio delle matrici. Rispetto alle saldature tradizionali, l'argento sinterizzato offre numerosi vantaggi, tra cui una maggiore conducibilità termica ed elettrica, che consente di raggiungere temperature di esercizio più elevate con maggiore affidabilità e senza il rischio di fusione. Una delle principali applicazioni in cui l'attacco sinterizzato è diventato di uso comune è quella dei moduli di potenza per gli inverter EV.
Man mano che la produzione di veicoli elettrici matura e continua a crescere rapidamente, le aree di potenziale riduzione dei costi diventano prioritarie. Una possibile strada per la riduzione dei costi potrebbe essere l'utilizzo di materiale di sinterizzazione in rame al posto dell'argento. Con proprietà simili a quelle della saldatura, il rame può potenzialmente rappresentare una soluzione di incollaggio più economica rispetto all'argento.
Ora, è facile concludere rapidamente che il rame è significativamente più economico dell'argento (quasi 100 volte), quindi il risparmio sui costi del materiale deve essere enorme. Tuttavia, non è così semplice. A differenza della sinterizzazione dell'argento, i materiali per la sinterizzazione del rame non sono ancora maturi o scalati fino a volumi tali da offrire significative riduzioni di prezzo (economie di scala). Un'altra considerazione è che, a causa della tendenza del rame a ossidarsi facilmente, è necessario utilizzare ambienti protettivi, come l'N2, per alcune fasi del processo, tra cui la pre-essiccazione, il die-bond e la sinterizzazione. Questo, insieme a tempi di processo potenzialmente più lunghi, aumenta il costo complessivo.
Tuttavia, il passaggio alla sinterizzazione del rame per l'incollaggio presenta evidenti vantaggi. Sarà possibile rimuovere la costosa argentatura dai substrati/telai di piombo e sinterizzare direttamente su superfici di rame o nichel nude. Una tendenza in atto è quella di valutare la sinterizzazione dell'argento per l'incollaggio diretto al rame nudo, che offre il risparmio derivante dalla rimozione dell'argentatura dalle superfici. La protezione contro l'ossidazione sarà necessaria, quindi questa diventa un'applicazione logica per valutare anche la pasta di sinterizzazione di rame.
In conclusione, il potenziale della sinterizzazione del rame è enorme e le applicazioni sono già presenti. Con la maturazione del materiale e dei processi e la realizzazione di economie di scala, insieme alla capacità di rimuovere la placcatura d'argento dalle superfici di incollaggio, si potrà ottenere il pieno risparmio sui costi del passaggio dall'argento al rame. Si prevede che l'argento rimarrà il materiale di sinterizzazione dominante nel breve termine, ma il rame sta arrivando rapidamente!
Per conoscere la gamma di prodotti in pasta di sinterizzazione di rame e argento di Indium, visitate il sito www.indium.com o contattatemi all'indirizzo [email protected]per qualsiasi domanda relativa alla sinterizzazione o ai materiali di sinterizzazione.
