Hơn một năm trước, tôi đã đăng một bài viết về sự gia tăng sự quan tâm đối với quá trình thiêu kết đồng (Cu). Trong 12 tháng qua, sự quan tâm này đã bùng nổ, nhấn mạnh tính phù hợp của đồng thiêu kết trong nhiều ứng dụng khác nhau cũng như những lợi ích của nó so với các vật liệu chủ đạo hiện nay như AuSn và bạc thiêu kết (Ag). Tuy nhiên, điều gì đang thúc đẩy sự quan tâm này và đồng thiêu kết đóng vai trò như thế nào trong việc định hình tương lai của điện tử công suất, giao thông điện và thậm chí là thám hiểm vũ trụ?
Sự phổ biến ngày càng tăng của quá trình thiêu kết đồng
Sức hấp dẫn của đồng thiêu kết (Cu) với tư cách là vật liệu kết nối nằm ở sự cân bằng giữa hiệu suất, độ tin cậy và hiệu quả chi phí. Các vật liệu chủ đạo cho các ứng dụng có mật độ công suất cao và độ tin cậy cao, chẳng hạn như AuSn và bạc thiêu kết, đã có bề dày lịch sử ứng dụng, nhưng mỗi loại đều có những hạn chế riêng. AuSn, mặc dù có độ tin cậy cao và mang lại điện trở nhiệt thấp nhờ các đường hàn mỏng, nhưng lại có giá thành rất đắt đỏ. Điều này có thể cản trở việc áp dụng vật liệu này cho các ứng dụng đòi hỏi triển khai quy mô lớn. Vật liệu Ag nung kết, hiện là vật liệu được ưa chuộng để gắn chip SiC trong các mô-đun công suất cho bộ biến tần được sử dụng trong xe điện (EV) và các hệ thống năng lượng tái tạo, đang phải đối mặt với một số lo ngại về hiện tượng di chuyển của Ag, điều này có thể ảnh hưởng đến độ tin cậy lâu dài. Tuy nhiên, vật liệu đồng nung kết (Cu sintered) mang lại một lựa chọn chi phí thấp hơn, giúp loại bỏ lo ngại về hiện tượng di chuyển của Ag mà không làm giảm độ tin cậy về nhiệt/chu kỳ công suất hay độ bền cơ học.
Hỗn hợp hàn đồng nung kết của Indium Corporation
Tại Indium Corporation, sự đổi mới đã ăn sâu vào bản chất của chúng tôi. Chúng tôi tin rằng khoa học vật liệu đang thay đổi thế giới, và điều này thể hiện rõ qua các giải pháp nung kết đồng (Cu) của chúng tôi. Dù là vật liệu được thiết kế riêng cho các ứng dụng cụ thể, hay quá trình phát triển công nghệ giúp khai thác tối đa những lợi ích của đồng (Cu) với tư cách là vật liệu liên kết, Indium Corporation luôn không ngừng mở rộng giới hạn của công nghệ nung kết đồng (Cu).
TĂNG CƯỜNG ® 29
Được phát triển dành cho các ứng dụng thiêu kết áp lực, InFORCE®29 mang đếngiải pháp gắn chip bền bỉ cho các mô-đun công suất. Sản phẩm này đặc biệt phù hợp để gắn chip SiC lên các chất nền AMB gốm trong bộ biến tần xe điện (EV). Nhờ sử dụng phương pháp thiêu kết đồng (Cu) thay vì thiêu kết bạc (Ag), giải pháp này mang lại nhiều lợi ích về tiết kiệm chi phí: chi phí vật liệu giảm đáng kể, đồng thời không còn cần phải mạ bạc lên chất nền. Mọi lo ngại về hiện tượng di chuyển bạc (Ag migration) đều được loại bỏ mà không ảnh hưởng tiêu cực đến độ bền mối nối, độ bền nhiệt và độ tin cậy khi thay đổi công suất. InFORCE®29 mở ra con đường cho các thiết bị điện tử công suất có độ tin cậy cao và hiệu quả chi phí vượt trội.
InBAKE™29
Dòng sản phẩm bột này kết hợp giữa sự đổi mới và tính linh hoạt, cả về vật liệu lẫn ứng dụng. InBAKE™29 có thể được sử dụng trong quy trình nung kết không áp suất, lý tưởng cho việc gắn chip bán dẫn công suất có mật độ công suất cao và yêu cầu độ dẫn nhiệt cao, chẳng hạn như trong bộ khuếch đại công suất và đèn LED công suất cao, những ứng dụng không thể thực hiện nung kết dưới áp suất.InBAKE™29 cũng có thể được sử dụng trong quy trình nung kết có hỗ trợ áp suất, nơi việc áp dụng áp suất trong quá trình nung kết giúp đẩy nhanh quá trình này.
Các ứng dụng và cơ hội ngày càng mở rộng
Tiềm năng của công nghệ thiêu kết đồng (Cu) là vô cùng lớn. Những lợi ích của công nghệ này rất rõ ràng, và chính vì lý do đó, hiện đã có rất nhiều nỗ lực đang được triển khai để áp dụng công nghệ thiêu kết đồng trong lĩnh vực điện tử công suất, đặc biệt là trong quá trình gắn chip (die-attach) cho các mô-đun công suất của bộ biến tần xe điện (EV), bởi vì lựa chọn vật liệu này mang lại giải pháp tiết kiệm chi phí, hiệu suất cao và độ tin cậy cao. Ngoài lĩnh vực xe điện, nhờ sự cân bằng giữa chi phí và hiệu suất cao, cả hai dòng sản phẩmInBAKE™29 và InFORCE®29 đều có vị thế thuận lợi để đáp ứng nhu cầu trong các hệ thống năng lượng tái tạo và lưu trữ năng lượng, trí tuệ nhân tạo (AI) và tính toán hiệu suất cao, tự động hóa và robot tiên tiến, cũng như các lĩnh vực khác. Nhờ độ dẫn nhiệt cao của đồng thiêu kết, điện trở nhiệt thấp và độ bền cơ học cao của liên kết đồng-đồng, InBAKE™29 đã được chứng minh là phù hợp để gắn các mô-đun công suất vào bộ tản nhiệt trong các cụm biến tần sẽ được đưa vào không gian. Các vật liệu đồng thiêu kết của Indium Corporation không chỉ mang tính đột phá; chúng thực sự vượt trội!
Quý vị có thể tìm hiểu thêm về Indium Corporation và toàn bộ danh mục các giải pháp vật liệu tại indiumstg.wpenginepowered.com. Vui lòng liên hệ với tôi qua địa chỉ [email protected] nếu quý vị quan tâm đến việc tìm hiểu thêm về InFORCE®29, InBAKE™29 hoặc bất kỳ giải pháp thiêu kết nào của Indium Corporation.
