InForms® para confiabilidad mejorada de dispositivos de potencia

.

Justo antes de la presentación APEC, hablé sobre una nueva tecnología de ensamblaje en la que Indium Corporation ha tenido éxito comercial, con mi amigo y colega Seth Homer.

Andy:Indium Corporation introdujo InFORM® en PCIM en Núremberg, Alemania en 2016, y lo presentamos en APEC el año pasado. Lo haremos de nuevo este año. Hemos visto una cantidad considerable de adopción para este producto desde entonces.  ¿Qué es InForm?

Seth: Es una matriz metálica de soporte encapsulada en una preforma de soldadura. Piensen en ello como un material compuesto, la relación entre la matriz que no soporta reflujo y la soldadura a granel circundante se complementan entre sí para proporcionar resistencia y planaridad en la línea de unión. Combina el efecto de "forma casi neta" que se vería en un material de sinterización sin presión, con la confiabilidad de una junta de soldadura. Lo mejor de ambos mundos, la soldadura y la matriz trabajan juntas para proporcionar una unión más consistente y más duradera, lo que permite una mayor confiabilidad. 

Andy: ¿Por qué la están adoptando los clientes?

Seth: InFORM se diseñó para ofrecer control de la planaridad. Dado que la matriz no se refluye, proporciona una altura de reposo predeterminada constante. Este control de planaridad mitiga tanto la concentración de tensión en la esquina como la inconsistencia térmica actual.

A medida que aumentan las densidades actuales, surgen problemas importantes:

·       Troquel diluido: hace que la deformación y rotura del troquel durante la presurización sean una preocupación

·       Rugosidad del sustrato, el troquel se dobla

·       Coplanaridad:

·       Formación de vacíos:

La sinterización presurizada también puede ser efectiva, especialmente para el pegado de dado, pero lograr una presión constante en la matriz en toda el área de trabajo, y también en todo el troquel (inclinación cero), es un desafío.

A diferencia de la sinterización, la confiabilidad de la unión de soldadura InForm final es mucho menos sensible al estado de la superficie, ya que la energía libre de formación intermetálica promueve la formación de la unión final, no por una simple difusión de átomos de metal de superficie.

Andy: ¿Qué tipos de dispositivos se beneficiarán de la tecnología InForm?

Seth: InForm se diseñó originalmente para utilizarse en el nivel de soldadura del sistema, entre la placa base y el sustrato. Ahora también ofrecemos soluciones a nivel de troquel.

Andy: ¿Cómo se aplica y usa InForm?

InForm se suministra en embalajes de cinta y carrete, y se sueldan principalmente en un proceso de reflujo al vacío con ácido fórmico. También podemos ofrecerles fundente revestido para reflujo en Ni o de aire. Son un reemplazo directo para las preformas de soldadura estándar.

Por último, InFORM puede ayudar con los desafíos de tolerancia de diseño al ofrecer dimensiones de separación confiables. Los diseños de paquete son cada vez más pequeños y las densidades de potencia aumentan. Para combatir la concentración de calor, se están considerando métodos que ayudan a eliminar el calor, como el enfriamiento de doble cara. Esto requerirá tolerancias dimensionales más estrictas en el diseño.

Andy: A medida que evolucionan los semiconductores de potencia, ¿percibes un rol para esta tecnología en los dispositivos de potencia integrada (IPD)?

Seth: Definitivamente. Los beneficios de este producto abordarán los desafíos de diseño que no desaparecerán pronto.

Andy: Muchas gracias, Seth. 

Esperamos verte en APEC.

Felicitaciones, Andy.