Современные решения для производства электроники

Сборка силовых модулей по технологии спекания серебра

Для монтажа кристаллов при сборке силовых модулей долгое время использовалась пайка. Однако, паяные соединения со временем эксплуатации теряют свою механическую прочность, особенно это касается устройств, разогревающихся до высоких температур в процессе их эксплуатации: мощных силовых модулей, тиристоров, ключей. Для монтажа кристаллов мощных силовых устройств ведущими производителями эффективно используется технология спекания пасты с серебряными наночастицами.

Технология спекания – это метод формирования связующего материала из спрессованного порошка при нагревании. Спекание серебряных нанопорошков происходит при температурах до 300 °С, а температура плавления спеченного серебряного слоя составляет 961 °С. Поэтому силовые модули, собранные по технологии спекания серебра, могут работать при температурах даже выше 300 °С, и механическая стойкость их в процессе эксплуатации не снижается.

Преимущества спеченного серебряного соединения:

  • Позволяет работать при более высоких температурах
  • Высокая тепло- и электропроводность
  • Устойчивость, надежность
  • Нетоксичность
  • Высокая стойкость к окислению

Монтаж кристаллов по технологии спекания серебра

Процесс микросборки с использованием технологии спекания зависит в первую очередь от производимого изделия. Рассмотрим основные технологические этапы этого процесса.

  • Нанесение пасты с наночастицами серебра. Серебряную пасту, как правило, наносят на подложку методом трафаретной печати или дозированием
  • Сушка пасты
  • Монтаж кристалла сверху на подложку на нанесенный слой пасты
  • Задание параметров температурного профиля: длительность, промежуточные и пиковые значения температуры
  • Задание параметров прижима. Использование прижима улучшает диффузионный процесс и снижает пористость спеченного соединения
  • Спекание при заданных параметрах

Типовые параметры процесса спекания серебра (зависят от типа используемой пасты):

  • Температура этапа сушки: 150°С
  • Температура нагрева при спекании: 280 °С
  • Требуемое усилие прижима при спекании: 5−10 МПа (для кристалла с размерами 10х10 мм требуемое усилие прижима 500 – 1000 Н)

Таким образом, оборудование для сборки силовых модулей методом спекания серебра должно обеспечивать:

  • Двусторонний нагрев сборки сверху и снизу
  • Достаточное усилие прижима
  • Синхронизованный контроль параметров температуры и усилия прижима

Для монтажа кристаллов мощных силовых модулей по технологии спекания серебра компания Евроинтех рекомендует использовать оборудование немецкой компании Finetech: полуавтоматические монтажные станции Fineplacer Pico ma и Fineplacer Sigma.

Преимущества оборудования Fineplacer:

  • Мягкое и плавное опускание инструмента с кристаллом
  • Нагреваемый рабочий столик и нагреваемый инструмент с возможностью задания и поддержания температурных профилей пайки: двусторонний нагрев
  • Контроль усилия прижима в процессе пайки: нарастание прижима, пиковое значение
  • Максимальное усилие прижима – 700 Н и 1000 Н для монтажной станции Fineplacer Pico ma и Fineplacer Sigma соответственно
  • Упрочненная конфигурация позиционирующего и нагреваемого столика, упрочненная конфигурация нагреваемого инструмента для работы с большими усилиями прижима
keyboard_arrow_leftВсе продукты раздела Технологии