"تكنولوجيا يتطور باستمرار. يتابع القطاع الصناعي التطور، وتركز الشركة على التطبيقات الأكثر حاجة في السوق وتغير تركيز إنتاجها وفقًا لاحتياجات المستهلكين. اخترعت AMX نوعًا جديدًا من أدوات التلبيد Micro-Punch لمكبس التلبيد الخاص بها، والذي يمكنه الضغط بشكل مستقل على كل مكون على الركيزة والرقاقة والرقاقة بضغط محدد (الثرمستور، IGBT, MOSFET).
"
التكنولوجيا تتطور باستمرار. يتبع القطاع الصناعي التطور ، وتركز الشركة على أكثر التطبيقات المطلوبة في السوق وتغير تركيز إنتاجها وفقًا لاحتياجات المستهلكين. اخترعت AMX نوعًا جديدًا من أداة التلبيد Micro-Punch لمكبس التلبيد الخاص بها ، والذي يمكنه الضغط بشكل مستقل على كل مكون على الركيزة ، الرقاقة ، الرقاقة بضغط معين (الثرمستور ، IGBT ، MOSFET). وفقًا لـ AMX، تضمن أداة Micro-Punch ضغطًا موحدًا وتزيل المشكلات ذات القيمة العالية التالية: كسر القالب، والإمالة، والتصفيح، والفراغات. لا تحتوي أداة Micro-Punch على أي قيود على عدد الرقائق أو موضعها؛ يمكن أن يتكيف مع أي حجم أو تكوين DBC، ويمكنه الضغط بشكل مستقل على أنحف وأصغر القوالب، حتى لو كانت قريبة جدًا من بعضها البعض.
تلبيد الضغط
تلبيد الفضة (Ag) / النحاس (Cu) بالضغط (انظر الشكل 1) هو عملية معالجة حرارية تُطبق على مواد المسحوق (أي الجسيمات النانوية) لتوفير قوة وسلامة وموصلية أعلى. وفقًا لـ AMX ، يعتبر التلبيد حاليًا أكثر التقنيات موثوقية لتوصيل مكونات الطاقة الإلكترونية. يعتبر معجون الفضة الملبد حاليًا أكثر المواد استخدامًا على نطاق واسع. تبلغ درجة الانصهار حوالي 960 درجة مئوية ، وتبلغ الموصلية الحرارية لعجينة الفضة الملبدة ما بين 130 و 250 واط / (م · كلفن). تتميز عجينة التلبيد الفضية بدرجة عالية من الالتصاق براتنج الإيبوكسي ، ويمكنها الحفاظ على المكونات في وضع ثابت لإدارة ممتازة ، ويمكن أن تزيد بشكل عام من الناتج الإجمالي للعملية. يتطلب الجيل التالي تلبيد النحاس ، خاصة لتحقيق وفورات كبيرة في التكاليف. بالمقارنة مع طرق الترابط الأخرى ،
• لديها أفضل موصلية حرارية (》 150 واط / (m⋅K)).
• لديه أفضل موصلية.
• يوفر أفضل النتائج في اختبارات المتانة ، حتى 100 مرة أفضل من الوصلات الملحومة.
• يظهر ارتفاع درجة حرارة إعادة الصهر (> 400 درجة مئوية).
وفقًا لـ AMX ، تسمح تقنية تلبيد الضغط الحاصلة على براءة اختراع بما يلي:
• تلبيد السيليكون وكربيد السيليكون على DBC / AMC وغيرها من الركائز المطلية بالكهرباء أو النحاس العاري
• إطار / منفصل
• قوالب ، مشابك ، جوانات ، إلخ.
• تفاعل المواد والأسطح والعمليات المختلفة
تشمل التطبيقات الجديدة التوصيل البيني متعدد المستويات ، والوحدات النمطية المتكاملة ، ووصلات المكونات ، وتوزيع الطاقة ، وتحويل UPS وتخزينها ، ومحطات الشحن ، والمحولات ، والمحركات المؤازرة ، والرادارات وأجهزة الاستشعار.
الشكل 1: رسم تخطيطي لتلبيد الضغط
طريقة جديدة: Micro-Punch
خلال عملية البحث ، حصلت الشركة على براءة اختراع ابتكار ، والتي حققت أفضل النتائج من عملية التلبيد ، كما هو موضح في الشكل 2. هذا هو نظام Micro-Punch ، والذي يختلف تمامًا عن النظام التقليدي ولديه تحسن كبير عن النظام السابق. يتكون النظام الأول من ضغطة واحدة ، والتي تطبق نفس القوة على جميع المكونات. أي اختلاف في سمك المكونات المختلفة سيؤدي حتما إلى مشاكل. بمعنى آخر ، إذا كانت طبقة العجين أكثر سمكًا قليلاً عند نقطة معينة ، يتم تطبيق كل قوة الضغط بدقة عند هذه النقطة ، وبالتالي زيادة الضغط بشكل غير متناسب وزيادة خطر تكسير المواد.
قدمت الشركة ابتكارًا رئيسيًا مع نظام Micro-Punch: فهي تستخدم الآن مكبسًا مخصصًا لممارسة الضغط بشكل مستقل في كل نقطة. نتيجة لذلك ، تم القضاء على المشكلة السابقة. وقال أليسيو غريسي ، مدير المبيعات في AMX: “أحدثت براءات اختراع AMX ثورة في مجال الإنتاج هذا. طورت المنافسة بعض الحلول الوسيطة والبديلة ، وعادةً ما تجمع العديد من المطابع في مجموعات فرعية ، لكن نظام MicroPunch كان يعمل جيدًا من حيث التكرار. خاصة في تطبيقات التغليف المتقدمة ، على الرغم من أن تكلفة الملكية ووقت المعالجة متماثلان ".
الشكل 2: إحدى طرق AMX الحاصلة على براءة اختراع (يمين) والطريقة الكلاسيكية (يسار)
الشكل 3: تطور تقنية التلبيد AG
التخصيص الأقصى
وفقًا لـ AMX ، يمكن تخصيص نظام Micro-Punch لتلبية احتياجات العملاء. في الواقع ، يهتم الكثير منهم بدقة وموثوقية الحل بدلاً من تكلفته. القضاء على الضرر المادي هو المطلب الأساسي. يكون هذا المطلب أكثر وضوحًا عند وجود أنواع مختلفة من المكونات الإلكترونية (مثل مزيج من الثنائيات ، الدوائر المتكاملة منخفضة المقاومة والثرمستورات) في العملية. باستخدام Micro-Punch ، يتم تخصيص كل قدم كوى لنقطة (انظر الشكل 4) ، ويمكن للنظام بأكمله الضغط بشكل مستقل على الثرمستور و IGBT.
بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لـ AMX ، يمكن لـ Micro-Punch تطبيق ضغوط مختلفة ومستقلة على المكونات الإلكترونية المختلفة. بهذه الطريقة ، إذا اعتقد العميل أن المكون أكثر هشاشة ولا يستجيب جيدًا للضغط العالي ، فيمكنه تقليل الضغط قليلاً. لذلك ، في مرحلة التصميم ووفقًا لمواصفات العميل ، من الممكن الاختيار بين الضغوط المختلفة والمكونات المطبقة. لذلك ، يتم تخصيص آلة الإنتاج النهائية لتلبية احتياجات المستخدم النهائي. على سبيل المثال ، يمكنك تحديد نسبة الضغط بين المكابس المختلفة وتحديد معامل يشير إلى أن ضغط أحد المكابس يجب أن يكون ضعف ضغط المكبس الآخر.
قال جرايسي: "من الواضح أن هذه المعلمات المحددة مبدئيًا يمكن للعميل تعديلها في كل مرة تتغير فيها الحلقة ، ويمكنهم تعديل العلاقة بين الضغوط المطبقة من وقت لآخر". وتابع: "يمكن لنظام Micro-Punch التعامل مع العناصر القريبة جدًا من بعضها البعض ، لأنه من الناحية النظرية يمكن أن يكون لهذه المكونات صفر GAP ويمكنها التحرك بحرية أثناء الاتصال ببعضها البعض. يستخدم التكلس حاليا في أشباه الموصلات التطبيقات ، مثل SiC. "
الشكل 4: لكمة واحدة تسمح لك بالضغط بشكل فردي.
التكلس في صناعة السيارات
في السنوات القليلة الماضية ، تم لحام كل شيء في السيارة معًا. تطبق AMX أيضًا طرق تلبيد بالضغط في قطاع السيارات ، خاصة لوحدات الطاقة الفائقة. اليوم ، يتطلب السوق قدرًا أكبر من التصغير والطاقة العالية ، وستركز معظم أنشطة الشركة على مثل هذه التطبيقات. هناك أيضًا تطبيقات للنقل العام باستخدام القطارات ، لكن من الواضح أنه ليس لديهم مشكلات تتعلق بالمساحة. في الواقع ، يشمل التصغير بشكل أساسي مجال السيارات. تشمل التطبيقات الأخرى لوحدات الطاقة أيضًا مراكز البيانات وإمدادات الطاقة غير المنقطعة ومحولات الطاقة الكبيرة.
تلبيد الضغط: مجموعة من المعلمات الهامة
لا يتم تحديد الاختلاف بين إجراءات التلبيد المختلفة حسب نوع الأجزاء المراد تلبيدها ، حيث يتم تحديدها من خلال اختيار الملاط واستخدامه. يمكن للعملاء اختيار اللصق وسير العمل لمتابعة. من الواضح أن بعض المعلمات الأولية يتم اختيارها مسبقًا ، أو أكثر أو أقل من المعايير. تتطلب عملية التلبيد درجة حرارة تبلغ حوالي 250 درجة مئوية ، وضغطًا من 15 إلى 25 ميجا باسكال ، ووقتًا يبلغ حوالي ثلاث دقائق. هذه هي نقطة البداية لوصف العملية برمتها.
بناءً على النتائج الأولية ، يمكن تعديل بعض المعلمات للحصول على أفضل النتائج. عادة ، يتحقق العملاء من تأثير القوة أو الحرارة ، ويلاحظون كيف تتفاعل المكونات مع أنواع مختلفة من التعب ، ويحللون الأجزاء الفردية تحت المجهر. عادة ، يتم تعيين هذه المعلمات من قبل الشركة المصنعة لمعجون اللحام وضبطها واحدة تلو الأخرى أثناء الاختبار. أخيرًا ، التلبيد بالضغط هو عملية تسمح بإحكام الختم بدرجة حرارة عالية ، بموثوقية عالية وإمكانية تكرار مثالية ، وتعتبر حاليًا أفضل حل. يجب تقييم المعلمات الأخرى ، مثل درجة الحرارة ومعامل التمدد الحراري.
نظام ردود الفعل المزدوج
توفر AMX خيار "ردود الفعل المزدوجة". هذه ميزة لتجنب الأخطاء عند الضغط على المكونات. السيطرة على الضغط الذي يمارس على جانبين:
• على الصحافة
• في نقطة معينة حيث يتم تطبيق القوة
فحص مزدوج باستخدام القوة مدخل بطاقة الذاكرة : نعم يقيم ما إذا كانت القوة المطبقة على الصحافة متوافقة مع القوة التي يتلقاها المكون. بعد فهم منطقة التلبيد بأكملها ، يمكنك حساب الضغط المطبق من الأعلى والقوة النظرية التي تقيد قوة التفاعل ، ومقارنتها بإخراج المستشعر (انظر الشكل 5). في الواقع ، قد يزيل المشغل دواسة الخياطة للتنظيف ، ثم ينسى استبدالها. في هذه الحالة ، سيكون الضغط المبرمج مختلفًا عن الضغط الفعلي المطبق على المكون ، مما يؤدي إلى اختلال كبير في القوة. بمعنى آخر ، عندما لا تستخدم دواسة الخياطة القوة المتوقعة ، فسيقوم النظام باكتشاف وإبلاغ المشغل. تُستخدم العديد من المستشعرات أيضًا لتركيز الأكسجين ودرجة الحرارة ، على الرغم من أنها تبدو زائدة عن الحاجة ، إلا أنها تُستخدم لأسباب تتعلق بالسلامة (على سبيل المثال ، قد يتعطل المستشعر). يتم جمع كل هذه المعلومات للحصول على نظرة عامة كاملة عن العملية برمتها.
الشكل 5: في تلبيد الضغط ، يتم التحكم في كل مكبس ومستقل تمامًا عن المطابع الأخرى.
التكنولوجيا تتطور باستمرار. يتبع القطاع الصناعي التطور ، وتركز الشركة على أكثر التطبيقات المطلوبة في السوق وتغير تركيز إنتاجها وفقًا لاحتياجات المستهلكين. اخترعت AMX نوعًا جديدًا من أداة التلبيد Micro-Punch لمكبس التلبيد الخاص بها ، والذي يمكنه الضغط بشكل مستقل على كل مكون على الركيزة ، الرقاقة ، الرقاقة بضغط معين (الثرمستور ، IGBT ، MOSFET). وفقًا لـ AMX ، تضمن أداة Micro-Punch ضغطًا موحدًا وتقضي على المشكلات ذات القيمة العالية التالية: كسر القالب ، والإمالة ، والتفكيك ، والفراغات. لا توجد قيود على أداة Micro-Punch على عدد أو وضع الرقائق ؛ يمكن أن تتكيف مع أي حجم أو تكوين DBC ، ويمكن أن تضغط بشكل مستقل على أنحف وأصغر القوالب ، حتى لو كانت قريبة جدًا من بعضها البعض.
تلبيد الضغط
تلبيد الفضة (Ag) / النحاس (Cu) بالضغط (انظر الشكل 1) هو عملية معالجة حرارية تُطبق على مواد المسحوق (أي الجسيمات النانوية) لتوفير قوة وسلامة وموصلية أعلى. وفقًا لـ AMX ، يعتبر التلبيد حاليًا أكثر التقنيات موثوقية لتوصيل مكونات الطاقة الإلكترونية. معجون التلبيد الفضي حاليًا هو أكثر المواد استخدامًا. تبلغ درجة الانصهار حوالي 960 درجة مئوية ، وتبلغ الموصلية الحرارية لعجينة الفضة الملبدة ما بين 130 و 250 واط / (م · كلفن). تتميز عجينة التلبيد الفضية بدرجة عالية من الالتصاق براتنج الإيبوكسي ، ويمكنها الحفاظ على المكونات في وضع ثابت لإدارة ممتازة ، ويمكن أن تزيد بشكل عام من الناتج الإجمالي للعملية. يتطلب الجيل التالي تلبيد النحاس ، خاصة لتحقيق وفورات كبيرة في التكاليف. بالمقارنة مع طرق الترابط الأخرى ،
• لديها أفضل موصلية حرارية (》 150 واط / (m⋅K)).
• لديه أفضل موصلية.
• يوفر أفضل النتائج في اختبارات المتانة ، حتى 100 مرة أفضل من الوصلات الملحومة.
• يظهر ارتفاع درجة حرارة إعادة الصهر (> 400 درجة مئوية).
وفقًا لـ AMX ، تسمح تقنية تلبيد الضغط الحاصلة على براءة اختراع بما يلي:
• تلبيد السيليكون وكربيد السيليكون على DBC / AMC وغيرها من الركائز المطلية بالكهرباء أو النحاس العاري
• إطار / منفصل
• قوالب ، مشابك ، جوانات ، إلخ.
• تفاعل المواد والأسطح والعمليات المختلفة
تشمل التطبيقات الجديدة التوصيل البيني متعدد المستويات ، والوحدات النمطية المتكاملة ، ووصلات المكونات ، وتوزيع الطاقة ، وتحويل UPS وتخزينها ، ومحطات الشحن ، والمحولات ، والمحركات المؤازرة ، والرادارات وأجهزة الاستشعار.
الشكل 1: رسم تخطيطي لتلبيد الضغط
طريقة جديدة: Micro-Punch
خلال عملية البحث ، حصلت الشركة على براءة اختراع ابتكار ، والتي حققت أفضل النتائج من عملية التلبيد ، كما هو موضح في الشكل 2. هذا هو نظام Micro-Punch ، والذي يختلف تمامًا عن النظام التقليدي ولديه تحسن كبير عن النظام السابق. يتكون النظام الأول من ضغطة واحدة ، والتي تطبق نفس القوة على جميع المكونات. أي اختلاف في سمك المكونات المختلفة سيؤدي حتما إلى مشاكل. بمعنى آخر ، إذا كانت طبقة العجين أكثر سمكًا قليلاً عند نقطة معينة ، يتم تطبيق كل قوة الضغط بدقة عند هذه النقطة ، وبالتالي زيادة الضغط بشكل غير متناسب وزيادة خطر تكسير المواد.
قدمت الشركة ابتكارًا رئيسيًا مع نظام Micro-Punch: فهي تستخدم الآن مكبسًا مخصصًا لممارسة الضغط بشكل مستقل في كل نقطة. نتيجة لذلك ، تم القضاء على المشكلة السابقة. وقال أليسيو غريسي ، مدير المبيعات في AMX: “أحدثت براءات اختراع AMX ثورة في مجال الإنتاج هذا. طورت المنافسة بعض الحلول الوسيطة والبديلة ، وعادةً ما تجمع العديد من المطابع في مجموعات فرعية ، لكن نظام MicroPunch كان يعمل جيدًا من حيث التكرار. خاصة في تطبيقات التغليف المتقدمة ، على الرغم من أن تكلفة الملكية ووقت المعالجة متماثلان ".
الشكل 2: إحدى طرق AMX الحاصلة على براءة اختراع (يمين) والطريقة الكلاسيكية (يسار)
الشكل 3: تطور تقنية التلبيد AG
التخصيص الأقصى
وفقًا لـ AMX ، يمكن تخصيص نظام Micro-Punch لتلبية احتياجات العملاء. في الواقع ، يهتم الكثير منهم بدقة وموثوقية الحل أكثر من تكلفته. القضاء على الضرر المادي هو المطلب الأساسي. يكون هذا المطلب أكثر وضوحًا عندما يتم إشراك أنواع مختلفة من المكونات الإلكترونية (مثل مجموعة من الثنائيات ، ودوائر الترمومتر MOSFET والثرمستورات) في العملية. باستخدام Micro-Punch ، يتم تخصيص كل قدم كوى لنقطة (انظر الشكل 4) ، ويمكن للنظام بأكمله الضغط بشكل مستقل على الثرمستور و IGBT.
بالإضافة إلى ذلك ، وفقًا لـ AMX ، يمكن لـ Micro-Punch تطبيق ضغوط مختلفة ومستقلة على المكونات الإلكترونية المختلفة. بهذه الطريقة ، إذا اعتقد العميل أن المكون أكثر هشاشة ولا يستجيب جيدًا للضغط العالي ، فيمكنه تقليل الضغط قليلاً. لذلك ، في مرحلة التصميم ووفقًا لمواصفات العميل ، من الممكن الاختيار بين الضغوط المختلفة والمكونات المطبقة. لذلك ، يتم تخصيص آلة الإنتاج النهائية لتلبية احتياجات المستخدم النهائي. على سبيل المثال ، يمكنك تحديد نسبة الضغط بين المكابس المختلفة وتحديد معامل يشير إلى أن ضغط أحد المكابس يجب أن يكون ضعف ضغط المكبس الآخر.
قال جرايسي: "من الواضح أن هذه المعلمات المحددة مبدئيًا يمكن للعميل تعديلها في كل مرة تتغير فيها الحلقة ، ويمكنهم تعديل العلاقة بين الضغوط المطبقة من وقت لآخر". وتابع: "يمكن لنظام Micro-Punch التعامل مع العناصر القريبة جدًا من بعضها البعض ، لأنه من الناحية النظرية يمكن أن يكون لهذه المكونات صفر GAP ويمكنها التحرك بحرية أثناء الاتصال ببعضها البعض. يستخدم التكلس حاليا في أشباه الموصلات التطبيقات ، مثل SiC. "
الشكل 4: لكمة واحدة تسمح لك بالضغط بشكل فردي.
التكلس في صناعة السيارات
في السنوات القليلة الماضية ، تم لحام كل شيء في السيارة معًا. تطبق AMX أيضًا طرق تلبيد بالضغط في قطاع السيارات ، خاصة لوحدات الطاقة الفائقة. اليوم ، يتطلب السوق قدرًا أكبر من التصغير والطاقة العالية ، وستركز معظم أنشطة الشركة على مثل هذه التطبيقات. هناك أيضًا تطبيقات للنقل العام باستخدام القطارات ، لكن من الواضح أنه ليس لديهم مشكلات تتعلق بالمساحة. في الواقع ، يشمل التصغير بشكل أساسي مجال السيارات. تشمل التطبيقات الأخرى لوحدات الطاقة أيضًا مراكز البيانات وإمدادات الطاقة غير المنقطعة ومحولات الطاقة الكبيرة.
تلبيد الضغط: مجموعة من المعلمات الهامة
لا يتم تحديد الاختلاف بين إجراءات التلبيد المختلفة حسب نوع الأجزاء المراد تلبيدها ، حيث يتم تحديدها من خلال اختيار الملاط واستخدامه. يمكن للعملاء اختيار اللصق وسير العمل لمتابعة. من الواضح أن بعض المعلمات الأولية يتم اختيارها مسبقًا ، أو أكثر أو أقل من المعايير. تتطلب عملية التلبيد درجة حرارة تبلغ حوالي 250 درجة مئوية ، وضغطًا من 15 إلى 25 ميجا باسكال ، ووقتًا يبلغ حوالي ثلاث دقائق. هذه هي نقطة البداية لوصف العملية برمتها.
بناءً على النتائج الأولية ، يمكن تعديل بعض المعلمات للحصول على أفضل النتائج. عادة ، يتحقق العملاء من تأثير القوة أو الحرارة ، ويلاحظون كيف تتفاعل المكونات مع أنواع مختلفة من التعب ، ويحللون الأجزاء الفردية تحت المجهر. عادة ، يتم تعيين هذه المعلمات من قبل الشركة المصنعة لمعجون اللحام وضبطها واحدة تلو الأخرى أثناء الاختبار. أخيرًا ، التلبيد بالضغط هو عملية تسمح بإحكام الختم بدرجة حرارة عالية ، بموثوقية عالية وإمكانية تكرار مثالية ، وتعتبر حاليًا أفضل حل. يجب تقييم المعلمات الأخرى ، مثل درجة الحرارة ومعامل التمدد الحراري.
نظام ردود الفعل المزدوج
توفر AMX خيار "ردود الفعل المزدوجة". هذه ميزة لتجنب الأخطاء عند الضغط على المكونات. السيطرة على الضغط الذي يمارس على جانبين:
• على الصحافة
• في نقطة معينة حيث يتم تطبيق القوة
يقوم الفحص المزدوج باستخدام مستشعر القوة بتقييم ما إذا كانت القوة المطبقة على الضغط متوافقة مع القوة التي يتلقاها المكون. بعد فهم منطقة التلبيد بأكملها ، يمكنك حساب الضغط المطبق من الأعلى والقوة النظرية التي تقيد قوة التفاعل ، ومقارنتها بإخراج المستشعر (انظر الشكل 5). في الواقع ، قد يزيل المشغل دواسة الخياطة للتنظيف ، ثم ينسى استبدالها. في هذه الحالة ، سيكون الضغط المبرمج مختلفًا عن الضغط الفعلي المطبق على المكون ، مما يؤدي إلى اختلال كبير في القوة. بمعنى آخر ، عندما لا تستخدم دواسة الخياطة القوة المتوقعة ، فسيقوم النظام باكتشاف وإبلاغ المشغل. تُستخدم العديد من المستشعرات أيضًا لتركيز الأكسجين ودرجة الحرارة ، على الرغم من أنها تبدو زائدة عن الحاجة ، إلا أنها تُستخدم لأسباب تتعلق بالسلامة (على سبيل المثال ، قد يتعطل المستشعر). يتم جمع كل هذه المعلومات للحصول على نظرة عامة كاملة عن العملية برمتها.
الشكل 5: في تلبيد الضغط ، يتم التحكم في كل مكبس ومستقل تمامًا عن المطابع الأخرى.