InForms® pour une meilleure fiabilité des unités d'alimentation

Juste avant le salon APEC, j'ai discuté avec mon ami et collègue Seth Homer. d'une nouvelle technologie d'assemblage dans laquelle Indium Corporation a connu un succès commercial.

Andy : Indium Corporation avait présenté l’InFORM^® au PCIM à Nuremberg en Allemagne en 2016, et nous l'avons représenté à APEC l'an dernier. Nous recommencerons cette année. Depuis, nous avons constaté un taux considérable de popularité pour ce produit.  Qu'est-ce que l'InForm ?

Seth : C’est une matrice à support métallique encapsulée dans une préforme de soudure. Considérez-la comme un matériau composite, l'association de la matrice, sans possibilité de refusion, et la soudure en vrac qui l'entoure se complètent pour assurer la résistance et la planarité de la ligne d'assemblage. Elle combine l'effet de "forme quasiment parfaite" que l'on retrouve dans un matériau de frittage sans pression, avec la fiabilité d'un joint de soudure. La meilleure des deux solutions, la soudure et la matrice fonctionnent ensemble pour fournir une liaison plus cohérente et plus durable, permettant ainsi une meilleure fiabilité. 

Andy : Pourquoi les clients l'adoptent-ils ?

Seth : L'InFORM est conçue pour permettre un contrôle de planarité. Comme la matrice ne refond pas, elle fournit un espacement de hauteur prédéterminée constante. Ce contrôle de planarité atténue à la fois la concentration des contraintes dans les coins et les variations de courant et de température.

Au fur et à mesure que les densités actuelles augmentent, des problèmes majeurs apparaissent :

• Puce amincie : la déformation et la rupture de la puce lors de la mise sous pression sont un problème.
• Rugosité du substrat, courbure de la puce
• Coplanarité :
• Vides :

Pressurized sintering may also be effective, especially for die-attach, but achieving consistent pressure on the die across the whole working area, and also across the die (zero tilt), is a challenge.

Unlike sintering, the reliability of the final InForm solder joint is much less sensitive to the condition of the surface, as the formation of the final joint is driven by the free energy of formation of intermetallic formation, not by a simple diffusion of surface metal atoms.

Le frittage sous pression peut également être efficace, en particulier pour la fixation de puces, mais il est difficile d'obtenir une pression constante sur la puce dans la totalité de la zone de travail et également sur l’intégralité de la puce (inclinaison nulle).

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

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

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

Andy : Comment l'InForm est-elle appliquée et utilisée ?

Les InForms sont conditionnées en bande et en bobine et sont principalement soudées par refusion sous vide à l'aide d'acide formique. Nous pouvons également proposer des flux enrobés pour la refusion en présence de Ni ou d'Air. Ils remplacent les préformes de soudure conventionnelles.

Enfin, l'InFORM peut aider à résoudre les défis de tolérance de conception en offrant des dimensions d'écartement fiables. Les conditionnements sont de plus en plus petits et les densités de puissance augmentent. Pour lutter contre la concentration de chaleur, des méthodes permettant d'éliminer la chaleur, telles que le refroidissement bilatéral, sont à l'étude. Ceci exigera des tolérances dimensionnelles de conception plus strictes.

Andy : Au fur et à mesure que les semi-conducteurs de puissance évoluent, voyez-vous un intérêt pour cette technologie dans les dispositifs de puissance intégrés (DPI) ?

Seth : Incontestablement. Les avantages de ce produit permettront de relever des défis de conception qui ne sont pas près de s'estomper.

Andy : Merci beaucoup, Seth. 

Nous espérons vous voir tous à l'APEC !

Merci Andy