RDSON 및 땜납 용적 저항률

이번 주 중국의 다이 접착 고객이 땜납 용적 저항성에 관해 흥미로운 질문을 했습니다. 제 친구인 에릭 바스토우는 이 내용을 Indium사의 블로그에 게시할 것을 제안했습니다.

전력 반도체 엔지니어들은 저전력 소비 장치의 주요 장점이 RDSON(소스-드레인 간 "on" 저항 상태 또는 순방향 상태)이라는 것을 잘 알고 있습니다. 이러한 저항은 열로서 에너지 손실(줄-톰슨 효과)을 초래하므로 RDSON이 낮을 수록 좋습니다. 대부분의 장치에서 RDSON은 비용, 시스템 전기 설계 및 DFM의 실증적 한계 사이에서 균형을 이루어야 합니다. 따라서 RDSON은 부품의 예상 수명 기간 동안 안정되어야 하는데, 이는 200°C에 달하는 접합 온도에서 고연(고-Pb) 땜납의 경우 점점 더 문제가 되고 있습니다.

클립 접합 장치의 경우 와이어 본드를 제거하면 다이 자체가 전체 부품 저항의 대부분을 차지합니다. 이로 인해 다이의 두께가 점점 얇아져서 다이 벤딩(+)이 플럭스 휘발성을 조장하여 공극을 증가시키고 알파 입자에 기인한 현재의 유출에 대한 점증하는 우려와 같이 특이한 결과를 야기할 때가 많습니다.

이제 전체 RDSON에 대한 주요 요인으로서 땜납 접합부에 주목하겠습니다. 그런데 각 땜납 접합부에 대해 이것을 어떻게 계산합니까? 우선, 기초부터 확인하겠습니다. 다음을 기억하세요.

전도율 = (1 / 저항률)

Indium Corporation은 땜납 합금 데이터를 많이 보유하고 있으며, 이는 1/1.72microOhm.cm의 IACS 표준의 백분율로서 대량 합금 전도율 측정, 즉 저항률의 역 용적측정도 포함합니다. 어떻게 용적측정이 됩니까? 다이 접합 땜납 접합부의 예를 들어 그 이유를 설명하겠습니다. 이 접합부는 z축에서 전류가 흐르며 RDSON의 요인이 이 땜납 접합부 한 곳에서 비롯된다고 고객은 우려합니다.

Indalloy 151 (92.5Pb/5Sn/2.5Ag) 땜납을 사용할 때 전기 전도율은 (1/1.72micro.Ohm.cm)의 8.6% 또는 0.086/1.72microOhm.cm이거나 20microOhm.cm의 저항률입니다. 이 값을 사용하면, 다음과 같이 z축(Rz)의 저항을 쉽게 계산할 수 있습니다.

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

따라서 땜납 접합부의 두께가 50미크론이고 크기가 2mm x 2mm일 경우 저항은 2.5microOhms입니다. 그리고 허용 한계값이 2mOhm인 RDSON의 경우 이는 한계값의 0.125%에 불과합니다.

클립 접합 응용은 3개 이상의 땜납층(LF-Die / Die-clip / clip-LF 등)을 사용할 수 있으므로 RDSON에 대한 영향(저항의 총합)을 무시해서는 안 된다는 점을 유념하십시오.

저는 항상 여러분의 의견과 제안을 환영합니다.

감사합니다!  Andy

Translation powered by Avalon Professional Translation