IGBT의 기판과 베이스 플레이트 간 균일한 솔더 본드라인 확보: 1부

추후 몇 편의 게시글은 저의 동료인 카틱 비제이(Indium Corporation 유럽 담당기술 매니저)와 리암 밀스(TT Electronics Power and Hybrid사)가 기고했습니다. 그들은 InFORM® 기술을 사용하여 전통적인 기술에 비해 저비용으로 더욱 안정된 솔더 조인트를 제작하여 몇몇 우수한 작업을 완료했습니다.

– 팀 젠슨

IGBT 모듈의 기판과 베이스 플레이트 사이에 균일하지 않은 솔더 본드라인 두께가 존재할 경우 스트레스는 더 얇은 부분에 집중하게 됩니다¹. 이 스트레스는 모듈의 운용 수명 중 박리 및 조기 고장을 초래할 수 있습니다.

이 박리를 방지하는 해결책은 균일한 본드라인 두께를 확보하는 것이며, 이는 전통적으로 기판/베이스 플레이트의 코너에 필요한 본드라인에 대한 와이어 본드를 스티칭 및 트리밍하여 확보합니다. 그런 다음, 정규 솔더링을 실행합니다.

이 방법의 문제는 와이어 본딩, 트리밍 및 와이어 본드 풋 제거 등 추가 공정 단계와 연계된 추가 비용이 든다는 것입니다. 저의 동료 리암과 저는 공정을 변경함으로써 시간과 비용을 절약할 수 있는 방법이 있는지 확인해 보고자 했습니다.

이 게시글 시리즈의 2부 및 3부에서 작업 파트너십 연구를 탐구할 것이며, 이 연구를 통해 TT Electronics Power and Hybrid사는 이러한 추가 공정 단계를 제거하고자 했습니다. 이 연구에서, TT Electronics Power and Hybrid사는 InFORMS^®를 사용하여 검사 표본을 준비했으며, 이 표본은 TT Electronics Semelab 사내 검사 시설에서 균일한 솔더 본드라인 두께를 유지하기 위한 대체 기술로서 평가를 받았습니다. InFORMS^®는 브레이디드 금속 메시가 내장된 혁신적인 솔더 프리폼입니다.

우주항공 애플리케이션에 대해 -55/+150°C, 1,500 수동 주기의 열 주기 안정성 사양으로 두 가지 제조 기술을 검사했습니다. 오류는 기판/베이스 플레이트 영역 및 원하는 200µm 본드라인 두께보다 50% 더 큰 박리로 정의했습니다.

2부 및 3부에서 트리밍한 와이어 본드에 비해 InFORMS^®의 성능은 어느 정도였는지 확인하세요.

감사합니다.

카틱 비제이(Karthik Vijay), Indium Corporation, 영국, kvijay@indium.com 및

리암 밀스(Liam Mills), TT Electronics Power and Hybrid, 영국, liam.mills@semelab-tt.com

참고 문헌

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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