Cómo Lograr un Control de Línea de Adhesión de Soldadura Uniforme entre el Sustrato y la Placa Base en IGBTs: Parte I

Las siguientes publicaciones nos llegan 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

Cuando existen espesores desparejos de la línea de adhesión de soldadura entre el sustrato y la placa base de un módulo de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), la tensión se concentra en las partes más delgadas¹. Esta tensión puede causar delaminación y falla prematura durante la vida operativa del módulo.

La clave para evitar esta delaminación es lograr un espesor uniforme de la línea de adhesión, que tradicionalmente se consigue con la costura de soldadura y recorte de los cables de enlace a la línea de adhesión requerida en las esquinas del sustrato/placa base. Luego se realiza la soldadura regular.

El problema con este método es que hay costos adicionales asociados con los pasos adicionales del proceso de los cables de enlace, recorte y eliminación del pie del cable de enlace. Liam, mi colega, y yo queríamos observar si había una manera de que pudiéramos ahorrar tiempo y dinero cambiando el proceso.

Las Partes II y III de esta serie investigarán un estudio de trabajo asociado en el cual TT Electronics Power and Hybrid buscaron eliminar estos pasos adicionales de proceso. En este estudio, TT Electronics Power and Hybrid preparó muestras de prueba con InFORMS^®, que fueron evaluadas en el establecimiento de prueba de TT Electronics Semelab , como una técnica alternativa para mantener el espesor uniforme de la línea de adhesión de soldadura. Las InFORMS^® son preformas revolucionarias para soldar con una malla trenzada de metal integrada en ellas.

Se probaron dos técnicas de fabricación para una aplicación aeroespacial con especificaciones de fiabilidad de ciclo térmico de -55/+150°C, 1,500 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.

Consulte las partes II y III para observar cuál es el rendimiento de las InFORMS^® en comparación con los cables de enlace recortados.

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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