Lograr Control del Espesor Uniforme de la Línea Entre el Sustrato y la Placa Base en el Montaje IGBT: Parte II

Nos llegan las siguientes publicaciones de nuestros colegas Karthik Vijay, Gerente Técnico de Indium Corporation para Europa y Liam Mills de TT Electronics Power y Hybrid. Ellos han realizado un trabajo fascinante con la tecnología InFORM® para lograr uniones de soldadura más confiables a menor costo que las técnicas tradicionales.

– Tim Jensen

Como hemos tratado en la Parte I de esta serie de tres partes, un espesor irregular de la línea entre el sustrato y la placa base de un módulo de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT, por sus siglas en inglés) puede causar tensión en la secciones más delgadas¹, lo cual conduce a la delaminación y falla prematura durante la vida operativa del módulo. El espesor uniforme de la línea evita esta tensión, aunque el método tradicional de costura de soldadura y recorte de los cables de enlace suma tiempo y costo.

En una búsqueda para encontrar un medio más eficiente de lograr espesor uniforme de la línea, TT Electronics Power and Hybrid probó dos técnicas de fabricación para una aplicación aeroespacial con especificaciones de confiabilidad de ciclo térmico de -55/+150°C, 1500 ciclos pasivos. Se definió la falla como una delaminación mayor que el 50% del área del sustrato/placa base y un espesor deseado de la línea de adhesión de 200µm-de espesor.

La primera técnica incluyó el uso de preformas para soldar seguido por el recorte de los cables de enlace. En este estudio, el cable de enlace fue cosido y recortado a la línea requerida de 200µm en las esquinas del sustrato/placa base. Luego se colocó una preforma para soldar Sn63/Pb37 y se soldó al sustrato y la placa base. Los módulos pasaron la especificación de 1500 ciclos térmicos pasivos sin delaminación. El vacío estuvo dentro de los límites aceptables, menos de 5% debido a las condiciones optimizadas del proceso.

Este es un método perfectamente válido de lograr un producto final confiable; sin embargo aún sufrimos la desventaja de los pasos adicionales y los costos asociados con dichas acciones.

Consulte la parte final de esta serie cuando investiguemos los resultados del uso de InFORMS^® para lograr espesor uniforme de la línea.

Suerte,

Karthik Vijay, Indium Corporation, RU, kvijay@indium.com y

Liam Mills, TT Electronics Power and Hybrid, RU, liam.mills@semelab-tt.com

Referencias

1.        K. Hayashi & G. Izuta, “Improvement of Fatigue Life of Solder Joints by Thickness Control of Solder with Wire Bump Technique,” ECTC 2002, www.cpmt.org/proceedings/

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