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InForms® 可提高功率器件的可靠性

就在 APEC 展覽我與我的朋友和同事討論了一種新的組裝技術,Indium Corporation 在這方面取得了商業上的成功。 Seth Homer.

Andy:Indium Corporation 早在 2016 年就在德國紐倫堡的 PCIM上推出了 InFORM®,我們去年也在 APEC 上做了介紹。今年我們會再介紹一次。自此之後,我們看到此產品獲得相當多的採用。什麼是 InForm?

Seth:它是一種包覆在焊料預型件中的金屬支撐矩陣。將其視為一種複合材料,不可回流的基質與周圍的大量焊料之間的關係可提供強度和接合線平面度。它結合了無壓燒結材料的「近淨形狀」效果與焊點的可靠性。焊料與基材兩者兼具,可提供更穩定、更持久的接合,從而提高可靠性。

Andy:為什麼客戶會採用?

Seth:InFORM 旨在提供平面度控制。由於矩陣不會回流,因此可提供一致的預定擱置高度。這種平面度控制可減少角落應力集中以及電流和熱度不一致的問題。

隨著目前密度的增加,主要的問題也逐漸浮現:

  • 模具變薄:在加壓過程中模具翹曲和破損是一個問題
  • 基板粗糙度、模具彎曲
  • 共面性:
  • 無效:

加壓燒結也可能有效,特別是對於接模而言,但要在整個工作區域以及整個模具(零傾斜)上實現一致的壓力是一項挑戰。

與燒結不同,最終 InForm 焊點的可靠性對表面狀態的敏感度要低得多,因為最終焊點的形成是由金屬間形成的自由能驅動的,而不是表面金屬原子的簡單擴散。

Andy:哪些裝置類型將受益於 InForm 技術?

Seth:InForm 最初設計用於系統焊接層,即基板和基板之間。我們現在也提供晶粒層級的解決方案。

Andy:InForm 如何應用和使用?

InForms 以卷帶包裝供應,主要使用甲酸在真空回流製程中焊接。我們也可以為 Ni 或 Air 回流焊提供助焊劑塗層。它們是標準預型焊料的直接替代品。

最後,InFORM 提供可靠的standoff 尺寸,有助於解決設計公差的挑戰。封裝設計越來越小,功率密度也越來越高。為了對抗熱量集中的問題,我們正考慮採用有助於散熱的方法,例如雙面冷卻。這將需要更嚴格的設計尺寸公差。

Andy:隨著功率半導體的發展,您認為這項技術在整合式功率元件 (IPD) 中會扮演什麼角色?

Seth:當然。本產品的優點將解決短期內不會消失的設計挑戰。

Andy:非常感謝,Seth。

我們希望大家都能參加 APEC!

乾杯 Andy