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パワーエレクトロニクス用焼結材料 - 銅が輝くとき?

近年、パワーモジュールの組み立て、特にダイアタッチにおいて、銀焼結材料の人気が高まっています。従来のはんだと比較すると、銀シンターは熱伝導性と電気伝導性が高いため、溶融の心配がなく、より高い動作温度で信頼性を高めることができるなど、多くの利点があります。焼結ダイアタッチが主流となっている主なアプリケーションは、EVインバーター用のパワーモジュールです。

EVの生産が成熟し、急成長を続けるにつれて、コスト削減の可能性のある分野が注目されるようになる。コスト削減のひとつの可能性は、銀の代わりに銅の焼結材を使うことでしょう。銅ははんだと同じような優れた特性を持っているので、銀よりも低コストで接合できる可能性があります。

さて、銅は銀よりかなり安い(100倍近い)ので、材料費の節約は莫大なものに違いないとすぐに結論付けるのは簡単だ。しかし、そう単純ではない。銀の焼結と違って、銅の焼結材料はまだ成熟しておらず、大幅な価格破壊(規模の経済)をもたらすような量にスケールアップされていないのです。さらに考慮すべき点は、銅は酸化しやすいため、プリドライ、ダイボンド、焼結などの工程で、N2 などの保護環境を利用する必要があることです。このため、プロセス時間が長くなる可能性があり、全体的なコストがかさみます。

しかし、ボンディングを銅シンターに切り替えることには明確な利点があります。基板やリードフレームから高価な銀メッキを取り除き、裸の銅やニッケル表面に直接焼結することが可能になります。現在進行中の傾向として、表面から銀メッキを取り除くことで節約できる、裸の銅に直接ボンディングするための銀シンターを評価することがあります。酸化に対する保護が必要なので、銅シンターペーストを評価する論理的な用途にもなります。

結論として、銅シンターの可能性は非常に大きく、今日その用途は存在しています。材料とプロセスが成熟し、規模の経済が実現し、ボンディング表面から銀メッキを除去できるようになれば、銀から銅への切り替えによる完全なコスト削減が達成できるようになります。短期的には銀が支配的な焼結材料であり続けると予想されますが、銅が急速に台頭してきています!

インジウムの銅と銀のシンターペースト製品については、www.indium.com をご覧ください。また、焼結や焼結材料に関するご質問は、[email protected]までご連絡ください。