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InForms® para mejorar la fiabilidad de los dispositivos de potencia

Justo antes del Espectáculo APEC...hablé con mi amigo y colega de una nueva tecnología de ensamblaje en la que Indium Corporation ha tenido éxito comercial... Seth Homer.

Andy: Indium Corporation presentó el InFORM® en la feria PCIM de Núremberg (Alemania) en 2016, y nosotros lo presentamos en APEC el año pasado. Volveremos a hacerlo este año. Desde entonces hemos visto una considerable adopción de este producto. ¿Qué es el InForm?

Seth: Se trata de una matriz metálica de soporte encapsulada en una preforma de soldadura. La relación entre la matriz no refluible y la soldadura a granel circundante se complementan para proporcionar resistencia y planitud a la línea de unión. Combina el efecto de "forma casi neta" que se vería en un material de sinterización sin presión, con la fiabilidad de una unión soldada. Lo mejor de ambos mundos, la soldadura y la matriz trabajan juntas para proporcionar una unión más consistente y duradera, permitiendo una mayor fiabilidad.

Andy: ¿Por qué lo adoptan los clientes?

Seth: El InFORM está diseñado para ofrecer control de planitud. Dado que la matriz no refluye, proporciona una altura de separación predeterminada constante. Este control de planitud mitiga tanto la concentración de tensiones en las esquinas como las incoherencias térmicas y de corriente.

A medida que aumentan las densidades actuales, surgen problemas importantes:

  • Matriz adelgazada: el alabeo y la rotura de la matriz durante la presurización son un problema
  • Rugosidad del sustrato, curvatura de la matriz
  • Coplanaridad:
  • Anulación:

La sinterización presurizada también puede ser eficaz, especialmente para la unión de matrices, pero lograr una presión constante sobre la matriz en toda la zona de trabajo, y también a lo largo de la matriz (inclinación cero), es todo un reto.

A diferencia de la sinterización, la fiabilidad de la unión soldada InForm final es mucho menos sensible al estado de la superficie, ya que la formación de la unión final está impulsada por la energía libre de formación de la formación intermetálica, no por una simple difusión de átomos metálicos superficiales.

Andy: ¿Qué tipos de dispositivos se beneficiarán de la tecnología InForm?

Seth: InForm se diseñó originalmente para utilizarse en el nivel de soldadura del sistema, entre la placa base y el sustrato. Ahora también ofrecemos soluciones a nivel de matriz.

Andy: ¿Cómo se aplica y utiliza el InForm?

Los InForms se suministran empaquetados en cinta y carrete, y se sueldan principalmente en un proceso de reflujo al vacío utilizando ácido fórmico. También podemos ofrecerlas recubiertas de fundente para reflujo de Ni o Aire. Son un sustituto inmediato de las preformas de soldadura estándar.

Por último, el InFORM puede ayudar a resolver los problemas de tolerancia en el diseño ofreciendo unas dimensiones de separación fiables. Los diseños de los encapsulados son cada vez más pequeños y la densidad de potencia aumenta. Para combatir la concentración de calor, se están estudiando métodos que ayuden a eliminarlo, como la refrigeración por las dos caras. Esto exigirá tolerancias dimensionales más estrictas en el diseño.

Andy: A medida que evoluciona Power Semiconductor, ¿ve un papel para esta tecnología en los dispositivos de potencia integrados (IPD)?

Seth:Sin duda. Las ventajas de este producto resolverán problemas de diseño que no van a desaparecer pronto.

Muchas gracias, Seth.

¡Os esperamos a todos en APEC!

Salud Andy