RDSON et résistance du volume de brasage

Une question intéressante d'un client chinois de la fixation par jonction cette semaine s'interrogeant sur la résistance de volume du brasage. Mon ami, Eric Bastow, a suggéré qu'Indium mette cela à la disposition de tous via un article du blog.

Les ingénieurs des semi-conducteurs électriques comprennent bien qu'un chiffre essentiel de l'avantage d'un appareil à faible consommation électrique est le RDSON (la résistance source-drain en situation "allumé" ou polarisée). Comme cette résistance produit des pertes d'énergie (Joule-Thomson) sous forme de chaleur, plus la RDSON est faible, mieux c'est. La plupart des appareils ont une RDSON qui doit équilibrer les limites pragmatiques de coût, conception électrique du système et DFM. Cette RDSON cible doit aussi être stable sur la durée de vie prévue de la pièce ; c'est un point qui devient de plus en plus inquiétant pour les brasages à forte teneur en plomb à des températures de jonction proches de 200°C.

Pour les appareils soudés par clip, avec élimination de soudures filaires, l'attache elle-même devient le contributeur majoritaire de la résistance générale du composant. Cela rend l'attache de plus en plus fine, souvent avec des résultats inhabituels comme un plus grand vide du à la courbure (+) de l'attache qui piège les  vapeurs des liquides et augmente l'inquiétude au sujet de la fuite due aux particules alpha.

Now attention is turning to the solder joint as a major contributor to the total RDSON. So, how do we estimate this for each solder joint? Firstly, the basics. Remember that:

Conductivity = (1 / Resistivity)

Indium Corporation has a lot of solder alloy data, including a measure of the bulk alloy conductivity  as a percent of the IACS standard of 1/1.72microOhm.cm, which is, therefore, an inverse volumetric measure of resistivity. How is it volumetric? Let me show you how this works, using the example of a die-attach solder joint, where current is flowing in the z-axis and the customer is concerned about what contribution to the RDSON is coming from this one solder joint.

En utilisant le brasage Indalloy 151 (92,5Pb/5Sn/2,5Ag), la conductivité électrique est de 8,6% de (1/1,72micro.Ohm.cm), ou 0,086/1,72microOhm.cm, ou une résistance de 20microOhm.cm. En utilisant cette valeur, la résistance sur l'axe z (Rz) peut être facilement calculée.

Rz = 20microOhm.cm * (z / x.y)

Donc, pour un joint de brasage d'un épaisseur de 50 microns et de 2mm x 2mm, la résistance est de 2,5microOhms. Et, pour une RDSON d'une limite autorisée de 2mOhm, cela équivaut à seulement 0,125% de la limite.

Notez qu'une application à lien par clip peut utiliser trois couches ou plus de brasage (attache LF/Attache par clip/clip-LF etc.) et donc la contribution à la RDSON (somme simple des résistances) peut ne pas être négligeable.

Comme toujours, les commentaires et les corrections sont les bienvenus.

Au plaisir !  Andy

Translation powered by Avalon Professional Translation