Nos últimos anos, os materiais de sinterização de prata ganharam popularidade na montagem de módulos de potência, especialmente para a fixação de matrizes. Quando comparado com as soldas tradicionais, o sinterizado de prata oferece inúmeras vantagens, incluindo uma maior condutividade térmica e eléctrica, o que permite temperaturas de funcionamento mais elevadas com maior fiabilidade e sem a preocupação de derreter. Uma das principais aplicações em que a fixação de matrizes sinterizadas se tornou popular é nos módulos de potência para inversores de veículos eléctricos.
À medida que a produção de veículos eléctricos amadurece e continua o seu rápido crescimento, as áreas de potencial redução de custos tornam-se o foco. Uma possível via para a redução de custos seria a implementação de material de sinterização de cobre em vez de prata. Com propriedades igualmente superiores às da solda, o cobre pode potencialmente resultar numa solução de ligação de menor custo em comparação com a prata.
Agora, é fácil concluir rapidamente que o cobre é significativamente mais barato do que a prata (perto de 100X), pelo que a poupança de custos de material deve ser enorme. No entanto, não é assim tão simples. Ao contrário do sinterizado de prata, os materiais de sinterização de cobre ainda não estão maduros ou escalonados para volumes que ofereçam reduções significativas de preço (economias de escala). Outro aspeto a considerar é que, devido à tendência do cobre para se oxidar facilmente, é necessário utilizar ambientes protectores, como o N2, para determinadas etapas do processo, incluindo a pré-secagem, a ligação e a sinterização. Este facto, juntamente com tempos de processamento potencialmente mais longos, aumenta o custo global.
No entanto, há vantagens evidentes em passar a utilizar sinterização de cobre para a ligação. Será possível remover o revestimento de prata dispendioso dos substratos/quadros de chumbo e sinterizar diretamente para superfícies de cobre nu ou de níquel. Uma tendência atual é avaliar o sinterizado de prata para ligação direta ao cobre nu, o que permite poupar na remoção do revestimento de prata das superfícies. Será necessária proteção contra a oxidação, pelo que esta se torna uma aplicação lógica para avaliar também a pasta de sinterização de cobre.
Para concluir, o potencial do sinterizado de cobre é enorme e as aplicações estão presentes atualmente. À medida que o material e os processos amadurecem e as economias de escala se realizam, juntamente com a capacidade de remover o revestimento de prata das superfícies de ligação, a poupança total de custos da mudança da prata para o cobre pode ser alcançada. Prevê-se que a prata continue a ser o material de sinterização dominante a curto prazo, mas o cobre está a chegar rapidamente!
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