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InForms® pour une meilleure fiabilité des dispositifs de puissance

Juste avant la Salon de l'APECJ'ai discuté avec mon ami et collègue d'une nouvelle technologie d'assemblage pour laquelle Indium Corporation a connu un succès commercial. Seth Homer.

Andy : Indium Corporation a présenté l'InFORM® à PCIM à Nuremberg en Allemagne en 2016, et nous l'avons présenté à l'APEC l'année dernière. Nous le ferons à nouveau cette année. Nous avons constaté une adoption considérable de ce produit depuis lors. Qu'est-ce que l'InForm ?

Seth : Il s'agit d'une matrice de support métallique encapsulée dans une préforme de soudure. Il s'agit d'un matériau composite, la relation entre la matrice non refoulable et la soudure en vrac environnante se complétant pour assurer la résistance et la planéité de la ligne de soudure. Il combine l'effet de "forme presque nette" que l'on observe dans un matériau de frittage sans pression, avec la fiabilité d'un joint de soudure. Le meilleur des deux mondes, la soudure et la matrice travaillent ensemble pour fournir une liaison plus cohérente et plus durable, permettant une fiabilité améliorée.

Andy : Pourquoi les clients l'adoptent-ils ?

Seth : L'InFORM est conçu pour offrir un contrôle de la planéité. Comme la matrice ne refusionne pas, elle fournit une hauteur de retrait prédéterminée et cohérente. Ce contrôle de la planéité atténue à la fois la concentration des contraintes dans les coins et les incohérences thermiques et de courant.

Avec l'augmentation des densités actuelles, des problèmes majeurs se posent :

  • Filière amincie : le gauchissement et la rupture de la filière lors de la mise sous pression posent problème
  • Rugosité du substrat, courbure de la matrice
  • Coplanarité :
  • La nullité :

Le frittage sous pression peut également s'avérer efficace, en particulier pour la fixation à la filière, mais il est difficile d'obtenir une pression constante sur la filière dans toute la zone de travail, ainsi que sur toute la filière (inclinaison nulle).

Contrairement au frittage, la fiabilité du joint de soudure InForm final est beaucoup moins sensible à l'état de la surface, car la formation du joint final est déterminée par l'énergie libre de la formation intermétallique, et non par une simple diffusion des atomes de métal de la surface.

Andy : Quels types d'appareils bénéficieront de la technologie InForm ?

Seth : L'InForm a été conçu à l'origine pour être utilisé au niveau de la soudure du système, entre la plaque de base et le substrat. Nous proposons désormais des solutions au niveau de la matrice également.

Andy : Comment InForm est-il appliqué et utilisé ?

Les InForms sont livrés dans un emballage en bande et en bobine, et sont principalement soudés dans un processus de refusion sous vide à l'aide d'acide formique. Nous pouvons également les proposer enrobées de flux pour une refusion au Ni ou à l'air. Elles remplacent avantageusement les préformes de soudure standard.

Enfin, l'InFORM peut aider à résoudre les problèmes de tolérance de conception en offrant des dimensions fiables. Les boîtiers sont de plus en plus petits et les densités de puissance augmentent. Pour lutter contre la concentration de chaleur, des méthodes permettant d'évacuer la chaleur, telles que le refroidissement double face, sont envisagées. Cela nécessitera des tolérances dimensionnelles plus strictes dans la conception.

Andy : Avec l'évolution des semi-conducteurs de puissance, voyez-vous un rôle pour cette technologie dans les dispositifs de puissance intégrés (IPD) ?

Seth:Absolument. Les avantages de ce produit permettront de relever des défis en matière de conception qui ne sont pas près de disparaître.

Andy : Merci beaucoup, Seth.

Nous vous espérons tous à l'APEC !

Merci Andy