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파워 기기의 다이 접합용 리드프레임 또는 DBC 마감재 선택

Friday, January 10, 2014

땜납성 및 습윤

표면의 습윤 및 땜납 확산은 강력하고 안정된 전도성 접합부를 형성하는 데 중요합니다. 용어 "땜납성"은 땜납이 표면에 신속하고 균등하게 확산되고 우수한 습윤으로 인해 강력한 저공극 땜납 접합부를 항상 형성하는 것을 말합니다. 또한 이것은 동역학 및 열역학의 요소와도 관련되는 매우 포괄적인 용어입니다. 열역학적인 성질이 우수한 땜납성을 위해 중요합니다. 금속 간 형성을 위한 음의 자유 에너지는 액체 땜납이 고체 금속 표면에 접촉 시, 액체 금속이 금속 표면에 접촉 시 형성됩니다.

이처럼 간단합니다.

코팅을 보호하는 땜납성

보호 코팅 등 복잡한 요인이 존재합니다. 다음과 같은 두 가지 형식이 있습니다.

- 가장 일반적으로 표면(대개 동)에 화학 흡착되어 기저 금속의 산화율을 늦추지만 플럭스의 휘발성과 가용화를 결합하여 리플로우 공정 중 쉽게 제거되도록 설계된 OSP(유기 땜납성 보호제)와 같은 소멸 유기 물질.

- 기저 금속 표면의 산화를 방지한 후 신속히 액체 땜납으로 용해되는 금속 희생층(SML). 예는 Ag/Ni 및 ENIG (Au/Ni): 각각의 경우, 니켈은 땜납 용해성 보호 금속으로 인해 산화되지 않습니다. 너무 얇은 SML 및 SML의 핀홀을 통해 니켈이 산화됩니다: 너무 두꺼운 층 및 SML/금속 간 땜납은 SML 용해성 및 땜납의 습윤 속도에 장애가 될 수 있습니다.

공극

우수한 땜납성(및 필연적인 낮은 공극)은 개별 소자에 대해 5%(단일 공극) <10%(총)로 보통 설정된 다이 접합 공극 기준(IGBT 공극 제한은 <2%에서 <0.5%까지 임)과 함께 파워 기기 제조에 중요합니다. 각 경우, 이러한 %공극은 총 땜납 접합 면적에 대비 면적 백분율입니다.

질소(저 ppm 산소) 리플로는 니켈과 동 등 일부 표면에 도움이 되는 가스(H2/N2) 형성 용도로 인해 고온 땜납에 중요합니다. 넓은 면적의 다이(10x10mm 이상)의 매우 낮은 공극을 위해 진공 리플로는 대개 필수적입니다.

리드프레임 선택

Indium Corporation에서 우리는 최근 표준 납 함유(Pb 함유) 땜납 페이스트 및 리드프레임 표면을 바꾸어야 하는 우리의 새로운 HT 무연 땜납 기술 BiAgX®(®)에 관해 고객과 작업을 함께 했습니다. 이 경우, 고객들은 동에 값비싼 금속 도금을 하지 않고 "도금하지 않은" 동을 사용함으로써 비용을 일부 절감하고 무연 다이 접합 땜납으로 전환할 수 있습니다.

다음은 파워 반도체 사용자들이 적절한 리드프레임 또는 DBC 마감재 선택 시 도움을 주기 위한 가이드입니다.