"Technologie entwickelt sich ständig weiter. Der Industriesektor verfolgt die Entwicklung, und das Unternehmen konzentriert sich auf die am meisten benötigten Anwendungen auf dem Markt und ändert seinen Produktionsschwerpunkt entsprechend den Bedürfnissen der Verbraucher. AMX hat für seine Sinterpresse ein neuartiges Sinterwerkzeug Micro-Punch erfunden, das jede Komponente unabhängig auf das Substrat, den Chip, den Chip mit einem bestimmten Druck (Thermistor, IGBT, MOSFET).
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Die Technologie entwickelt sich ständig weiter. Der Industriesektor verfolgt die Entwicklung, und das Unternehmen konzentriert sich auf die am meisten benötigten Anwendungen auf dem Markt und ändert seinen Produktionsschwerpunkt entsprechend den Bedürfnissen der Verbraucher. AMX hat für seine Sinterpresse ein neuartiges Sinterwerkzeug Micro-Punch erfunden, das jede Komponente unabhängig mit einem bestimmten Druck auf das Substrat, den Chip, den Chip (Thermistor, IGBT, MOSFET). Laut AMX sorgt das Micro-Punch-Werkzeug für einen gleichmäßigen Druck und beseitigt die folgenden hochwertigen Probleme: Formbruch, Neigung, Delaminierung und Hohlräume. Das Micro-Punch-Tool unterliegt keinen Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl oder Platzierung der Chips. Es kann sich an jede DBC-Größe oder -Konfiguration anpassen und die dünnsten und kleinsten Formen unabhängig voneinander pressen, selbst wenn sie sehr nahe beieinander liegen.
Drucksintern
Das Drucksintern von Silber (Ag)/Kupfer (Cu) (siehe Abbildung 1) ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das auf Pulvermaterialien (dh Nanopartikel) angewendet wird, um eine höhere Festigkeit, Integrität und Leitfähigkeit bereitzustellen. Sintern gilt laut AMX derzeit als die zuverlässigste Technologie zur Verbindung leistungselektronischer Komponenten. Sinterpaste aus Silber ist derzeit das am häufigsten verwendete Material. Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 960 °C und die Wärmeleitfähigkeit von gesinterter Silberpaste liegt zwischen 130 und 250 W/(m·K). Silbersinterpaste hat eine hohe Haftung auf Epoxidharz, kann Komponenten für eine hervorragende Handhabung in einer festen Position halten und kann im Allgemeinen die Gesamtleistung des Prozesses erhöhen. Die nächste Generation erfordert das Sintern von Kupfer, insbesondere um signifikante Kosteneinsparungen zu erzielen. Im Vergleich zu anderen Klebemethoden
• Es hat die beste Wärmeleitfähigkeit (》150 W/(m⋅K)).
• Es hat die beste Leitfähigkeit.
• Es liefert die besten Ergebnisse in Haltbarkeitstests, sogar 100-mal besser als gelötete Verbindungen.
• Es zeigt eine höhere Umschmelztemperatur (>400˚C).
Laut AMX ermöglicht seine patentierte Drucksintertechnologie:
• Sintern von Silizium und Siliziumkarbid auf DBC/AMC und anderen galvanisierten Substraten oder blankem Kupfer
• Rahmen/diskret
• Eingebettete Formen, Clips, Dichtungen usw.
• Zusammenspiel unterschiedlicher Materialien, Oberflächen und Prozesse
Neue Anwendungen umfassen mehrstufige Verbindungen, integrierte Module, Komponentenverbindungen, Stromverteilung, USV-Umwandlung und -Speicherung, Ladestationen, Wechselrichter, Servomotoren, Radare und Sensoren.
Abbildung 1: Schematische Darstellung des Drucksinterns
Eine neue Methode: Micro-Punch
Während des Forschungsprozesses erhielt das Unternehmen ein Innovationspatent, das die besten Ergebnisse aus dem Sinterprozess erzielte, wie in Abbildung 2 gezeigt. Dies ist das Micro-Punch-System, das sich vom herkömmlichen System völlig unterscheidet und eine deutliche Verbesserung gegenüber das bisherige System. Das erste System besteht aus einer einzigen Presse, die auf alle Komponenten die gleiche Kraft aufbringt. Jeder Dickenunterschied der verschiedenen Komponenten wird unweigerlich Probleme verursachen. Mit anderen Worten, wenn die Teigschicht an einer bestimmten Stelle etwas dicker ist, wird die gesamte Presskraft genau an dieser Stelle aufgebracht, wodurch der Druck überproportional erhöht und die Gefahr von Materialrissen erhöht wird.
Mit dem Micro-Punch-System führte das Unternehmen eine große Innovation ein: Es verwendet nun eine spezielle Presse, um an jedem Punkt unabhängig Druck auszuüben. Dadurch wurde das bisherige Problem beseitigt. Alessio Greci, Vertriebsleiter von AMX, sagte: „AMX-Patente haben diesen Produktionsbereich revolutioniert. Der Wettbewerb entwickelte einige Zwischen- und Alternativlösungen, bei denen in der Regel mehrere Pressen in Untergruppen zusammengefasst wurden, aber das MicroPunch-System schnitt im Hinblick auf die Wiederholgenauigkeit gut ab. Vor allem bei anspruchsvollen Verpackungsanwendungen, obwohl die Betriebskosten und die Verarbeitungszeit gleich sind.“
Abbildung 2: Eine der patentierten Methoden von AMX (rechts) und die klassische Methode (links)
Abbildung 3: Evolution der AG-Sintertechnologie
Maximale Anpassung
Laut AMX kann das Micro-Punch-System an die Kundenbedürfnisse angepasst werden. Tatsächlich legen viele von ihnen mehr Wert auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Lösung als auf ihre Kosten. Die Beseitigung von Sachschäden ist oberstes Gebot. Diese Anforderung wird am offensichtlichsten, wenn verschiedene Arten von elektronischen Komponenten (wie eine Kombination aus Dioden, Mosfets und Thermistoren) sind an dem Prozess beteiligt. Mit Micro-Punch ist jeder Nähfuß einem Punkt zugeordnet (siehe Abbildung 4), und das gesamte System kann den Thermistor und den IGBT unabhängig voneinander drücken.
Darüber hinaus kann Micro-Punch laut AMX unterschiedliche und unabhängige Drücke auf verschiedene elektronische Komponenten ausüben. Wenn der Kunde der Meinung ist, dass das Bauteil spröder ist und nicht gut auf hohen Druck anspricht, kann er den Druck leicht reduzieren. Daher kann in der Konstruktionsphase nach Kundenwunsch zwischen unterschiedlichen Drücken und eingesetzten Komponenten gewählt werden. Daher wird die endgültige Produktionsmaschine an die Bedürfnisse des Endbenutzers angepasst. Sie können beispielsweise das Druckverhältnis zwischen verschiedenen Kolben definieren und einen Parameter angeben, der angibt, dass der Druck eines Kolbens doppelt so groß sein muss wie der des anderen Kolbens.
„Natürlich können diese anfänglich ausgewählten Parameter vom Kunden jedes Mal geändert werden, wenn sich die Schleife ändert, [sie] können die Beziehung zwischen den angewendeten Drücken von Zeit zu Zeit ändern“, sagte Gracie. Er fuhr fort: „Das Micro-Punch-System kann Elemente verarbeiten, die sehr nahe beieinander liegen, da diese Komponenten theoretisch null GAP haben und sich frei bewegen können, während sie sich berühren. Sintern wird derzeit verwendet in Halbleiter Anwendungen wie SiC.“
Abbildung 4: Mit einem einzigen Stempel können Sie individuell Druck ausüben.
Sintern in der Automobilindustrie
In den letzten Jahren wurde alles im Auto zusammengeschweißt. AMX setzt Drucksinterverfahren auch im Automobilbereich ein, insbesondere für Ultrahochleistungsmodule. Heutzutage erfordert der Markt eine stärkere Miniaturisierung und hohe Leistung, und die meisten Aktivitäten des Unternehmens werden sich auf solche Anwendungen konzentrieren. Es gibt auch Umsetzungen des öffentlichen Nahverkehrs mit Zügen, die aber offensichtlich keine Platzprobleme haben. Tatsächlich betrifft die Miniaturisierung hauptsächlich den Automobilbereich. Weitere Anwendungen von Leistungsmodulen umfassen auch Rechenzentren, unterbrechungsfreie Stromversorgungen und große Leistungstransformatoren.
Drucksintern: eine Reihe wichtiger Parameter
Der Unterschied zwischen verschiedenen Sinterverfahren wird nicht so sehr durch die Art der zu sinternden Teile bestimmt, sondern durch die Auswahl und Verwendung der Aufschlämmung. Kunden können das Einfügen und den Workflow auswählen, dem sie folgen möchten. Offensichtlich werden einige Anfangsparameter a priori mehr oder weniger standardmäßig ausgewählt. Der Sinterprozess erfordert eine Temperatur von etwa 250 °C, einen Druck von 15 bis 25 MPa und eine Zeit von etwa drei Minuten. Dies ist der Ausgangspunkt für die Beschreibung des gesamten Prozesses.
Basierend auf den ersten Ergebnissen können einige Parameter angepasst werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Üblicherweise prüfen Kunden den Einfluss von Kraft oder Wärme, beobachten, wie Bauteile auf verschiedene Ermüdungsarten reagieren und analysieren Einzelteile unter dem Mikroskop. Normalerweise werden diese Parameter vom Lotpastenhersteller eingestellt und während des Tests nacheinander verfeinert. Schließlich ist das Drucksintern ein Verfahren, das eine Hochtemperaturversiegelung mit hoher Zuverlässigkeit und perfekter Wiederholbarkeit ermöglicht und derzeit als die beste Lösung gilt. Andere Parameter müssen bewertet werden, wie Temperatur und Wärmeausdehnungskoeffizient.
Duales Feedback-System
AMX bietet eine „Dual-Feedback“-Option. Dies ist eine Funktion, um Fehler beim Ausüben von Druck auf die Komponenten zu vermeiden. Kontrollieren Sie den Druck, der auf zwei Aspekte ausgeübt wird:
• Auf der Presse
• An einem bestimmten Punkt, an dem die Kraft ausgeübt wird
Eine doppelte Kontrolle mit einer Kraft Sensor bewertet, ob die auf die Presse ausgeübte Kraft mit der von der Komponente aufgenommenen Kraft übereinstimmt. Nachdem Sie den gesamten Sinterbereich verstanden haben, können Sie den von oben aufgebrachten Druck und die theoretische Kraft, die die Reaktionskraft einschränkt, berechnen und mit der Sensorausgabe vergleichen (siehe Abbildung 5). Tatsächlich kann die Bedienungsperson den Nähfuß zum Reinigen entfernen und dann vergessen, ihn wieder einzusetzen. In diesem Fall weicht der programmierte Druck vom tatsächlichen Druck ab, der auf das Bauteil ausgeübt wird, was zu einem erheblichen Kraftungleichgewicht führt. Mit anderen Worten, wenn der Nähfuß nicht die erwartete Kraft aufbringt, erkennt das System und benachrichtigt den Bediener. Mehrere Sensoren werden auch für die Sauerstoffkonzentration und -temperatur verwendet, obwohl sie scheinbar redundant sind, werden sie aus Sicherheitsgründen verwendet (z. B. kann der Sensor eine Fehlfunktion aufweisen). All diese Informationen werden gesammelt, um einen vollständigen Überblick über den gesamten Prozess zu erhalten.
Abbildung 5: Beim Drucksintern wird jede Presse kontrolliert und völlig unabhängig von anderen Pressen.
Die Technologie entwickelt sich ständig weiter. Der Industriesektor verfolgt die Entwicklung, und das Unternehmen konzentriert sich auf die am meisten benötigten Anwendungen auf dem Markt und ändert seinen Produktionsschwerpunkt entsprechend den Bedürfnissen der Verbraucher. AMX hat für seine Sinterpresse ein neuartiges Sinterwerkzeug Micro-Punch erfunden, das jede Komponente unabhängig mit einem bestimmten Druck auf das Substrat, den Chip, den Chip drücken kann (Thermistor, IGBT, MOSFET). Laut AMX sorgt das Micro-Punch-Werkzeug für einen gleichmäßigen Druck und beseitigt die folgenden hochwertigen Probleme: Formbruch, Neigung, Delaminierung und Hohlräume. Das Micro-Punch-Tool unterliegt keinen Einschränkungen hinsichtlich der Anzahl oder Platzierung der Chips. Es kann sich an jede DBC-Größe oder -Konfiguration anpassen und die dünnsten und kleinsten Formen unabhängig voneinander pressen, selbst wenn sie sehr nahe beieinander liegen.
Drucksintern
Das Drucksintern von Silber (Ag)/Kupfer (Cu) (siehe Abbildung 1) ist ein Wärmebehandlungsverfahren, das auf Pulvermaterialien (dh Nanopartikel) angewendet wird, um eine höhere Festigkeit, Integrität und Leitfähigkeit zu erzielen. Sintern gilt laut AMX derzeit als die zuverlässigste Technologie zur Verbindung leistungselektronischer Komponenten. Silbersinterpaste ist derzeit das am häufigsten verwendete Material. Der Schmelzpunkt liegt bei etwa 960 °C und die Wärmeleitfähigkeit von gesinterter Silberpaste liegt zwischen 130 und 250 W/(m·K). Silbersinterpaste hat eine hohe Haftung auf Epoxidharz, kann Komponenten für eine hervorragende Handhabung in einer festen Position halten und kann im Allgemeinen die Gesamtleistung des Prozesses erhöhen. Die nächste Generation erfordert das Sintern von Kupfer, insbesondere um signifikante Kosteneinsparungen zu erzielen. Im Vergleich zu anderen Klebemethoden
• Es hat die beste Wärmeleitfähigkeit (》150 W/(m⋅K)).
• Es hat die beste Leitfähigkeit.
• Es liefert die besten Ergebnisse in Haltbarkeitstests, sogar 100-mal besser als gelötete Verbindungen.
• Es zeigt eine höhere Umschmelztemperatur (>400˚C).
Laut AMX ermöglicht seine patentierte Drucksintertechnologie:
• Sintern von Silizium und Siliziumkarbid auf DBC/AMC und anderen galvanisierten Substraten oder blankem Kupfer
• Rahmen/diskret
• Eingebettete Formen, Clips, Dichtungen usw.
• Zusammenspiel unterschiedlicher Materialien, Oberflächen und Prozesse
Neue Anwendungen umfassen mehrstufige Verbindungen, integrierte Module, Komponentenverbindungen, Stromverteilung, USV-Umwandlung und -Speicherung, Ladestationen, Wechselrichter, Servomotoren, Radare und Sensoren.
Abbildung 1: Schematische Darstellung des Drucksinterns
Eine neue Methode: Micro-Punch
Während des Forschungsprozesses erhielt das Unternehmen ein Innovationspatent, das die besten Ergebnisse aus dem Sinterprozess erzielte, wie in Abbildung 2 gezeigt. Dies ist das Micro-Punch-System, das sich vom herkömmlichen System völlig unterscheidet und eine deutliche Verbesserung gegenüber das bisherige System. Das erste System besteht aus einer einzigen Presse, die auf alle Komponenten die gleiche Kraft aufbringt. Jeder Dickenunterschied der verschiedenen Komponenten wird unweigerlich Probleme verursachen. Mit anderen Worten, wenn die Teigschicht an einer bestimmten Stelle etwas dicker ist, wird die gesamte Presskraft genau an dieser Stelle aufgebracht, wodurch der Druck überproportional erhöht und die Gefahr von Materialrissen erhöht wird.
Mit dem Micro-Punch-System führte das Unternehmen eine große Innovation ein: Es verwendet nun eine spezielle Presse, um an jedem Punkt unabhängig Druck auszuüben. Dadurch wurde das bisherige Problem beseitigt. Alessio Greci, Vertriebsleiter von AMX, sagte: „AMX-Patente haben diesen Produktionsbereich revolutioniert. Der Wettbewerb entwickelte einige Zwischen- und Alternativlösungen, bei denen in der Regel mehrere Pressen in Untergruppen zusammengefasst wurden, aber das MicroPunch-System schnitt im Hinblick auf die Wiederholgenauigkeit gut ab. Vor allem bei anspruchsvollen Verpackungsanwendungen, obwohl die Betriebskosten und die Verarbeitungszeit gleich sind.“
Abbildung 2: Eine der patentierten Methoden von AMX (rechts) und die klassische Methode (links)
Abbildung 3: Evolution der AG-Sintertechnologie
Maximale Anpassung
Laut AMX kann das Micro-Punch-System an die Kundenbedürfnisse angepasst werden. Tatsächlich legen viele von ihnen mehr Wert auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Lösung als auf ihre Kosten. Die Beseitigung von Sachschäden ist oberstes Gebot. Diese Anforderung wird am offensichtlichsten, wenn verschiedene Arten von elektronischen Komponenten (wie eine Kombination aus Dioden, MOSFETs und Thermistoren) an dem Prozess beteiligt sind. Mit Micro-Punch ist jeder Nähfuß einem Punkt zugeordnet (siehe Abbildung 4), und das gesamte System kann den Thermistor und den IGBT unabhängig voneinander drücken.
Darüber hinaus kann Micro-Punch laut AMX unterschiedliche und unabhängige Drücke auf verschiedene elektronische Komponenten ausüben. Wenn der Kunde der Meinung ist, dass das Bauteil spröder ist und nicht gut auf hohen Druck anspricht, kann er den Druck leicht reduzieren. Daher kann in der Konstruktionsphase nach Kundenwunsch zwischen unterschiedlichen Drücken und eingesetzten Komponenten gewählt werden. Daher wird die endgültige Produktionsmaschine an die Bedürfnisse des Endbenutzers angepasst. Sie können beispielsweise das Druckverhältnis zwischen verschiedenen Kolben definieren und einen Parameter angeben, der angibt, dass der Druck eines Kolbens doppelt so groß sein muss wie der des anderen Kolbens.
„Natürlich können diese anfänglich ausgewählten Parameter vom Kunden jedes Mal geändert werden, wenn sich die Schleife ändert, [sie] können die Beziehung zwischen den angewendeten Drücken von Zeit zu Zeit ändern“, sagte Gracie. Er fuhr fort: „Das Micro-Punch-System kann Elemente verarbeiten, die sehr nahe beieinander liegen, da diese Komponenten theoretisch null GAP haben und sich frei bewegen können, während sie sich berühren. Sintern wird derzeit verwendet in Halbleiter Anwendungen wie SiC.“
Abbildung 4: Mit einem einzigen Stempel können Sie individuell Druck ausüben.
Sintern in der Automobilindustrie
In den letzten Jahren wurde alles im Auto zusammengeschweißt. AMX setzt Drucksinterverfahren auch im Automobilbereich ein, insbesondere für Ultrahochleistungsmodule. Heutzutage erfordert der Markt eine stärkere Miniaturisierung und hohe Leistung, und die meisten Aktivitäten des Unternehmens werden sich auf solche Anwendungen konzentrieren. Es gibt auch Umsetzungen des öffentlichen Nahverkehrs mit Zügen, die aber offensichtlich keine Platzprobleme haben. Tatsächlich betrifft die Miniaturisierung hauptsächlich den Automobilbereich. Weitere Anwendungen von Leistungsmodulen umfassen auch Rechenzentren, unterbrechungsfreie Stromversorgungen und große Leistungstransformatoren.
Drucksintern: eine Reihe wichtiger Parameter
Der Unterschied zwischen verschiedenen Sinterverfahren wird nicht so sehr durch die Art der zu sinternden Teile bestimmt, sondern durch die Auswahl und Verwendung der Aufschlämmung. Kunden können das Einfügen und den Workflow auswählen, dem sie folgen möchten. Offensichtlich werden einige Anfangsparameter a priori mehr oder weniger standardmäßig ausgewählt. Der Sinterprozess erfordert eine Temperatur von etwa 250 °C, einen Druck von 15 bis 25 MPa und eine Zeit von etwa drei Minuten. Dies ist der Ausgangspunkt für die Beschreibung des gesamten Prozesses.
Basierend auf den ersten Ergebnissen können einige Parameter angepasst werden, um die besten Ergebnisse zu erzielen. Üblicherweise prüfen Kunden den Einfluss von Kraft oder Wärme, beobachten, wie Bauteile auf verschiedene Ermüdungsarten reagieren und analysieren Einzelteile unter dem Mikroskop. Normalerweise werden diese Parameter vom Lotpastenhersteller eingestellt und während des Tests nacheinander verfeinert. Schließlich ist das Drucksintern ein Verfahren, das eine Hochtemperaturversiegelung mit hoher Zuverlässigkeit und perfekter Wiederholbarkeit ermöglicht und derzeit als die beste Lösung gilt. Andere Parameter müssen bewertet werden, wie Temperatur und Wärmeausdehnungskoeffizient.
Duales Feedback-System
AMX bietet eine „Dual-Feedback“-Option. Dies ist eine Funktion, um Fehler beim Ausüben von Druck auf die Komponenten zu vermeiden. Kontrollieren Sie den Druck, der auf zwei Aspekte ausgeübt wird:
• Auf der Presse
• An einem bestimmten Punkt, an dem die Kraft ausgeübt wird
Ob die auf die Presse aufgebrachte Kraft mit der vom Bauteil aufgenommenen Kraft übereinstimmt, wird durch eine doppelte Kontrolle mit einem Kraftsensor bewertet. Nachdem Sie den gesamten Sinterbereich verstanden haben, können Sie den von oben aufgebrachten Druck und die theoretische Kraft, die die Reaktionskraft einschränkt, berechnen und mit der Sensorausgabe vergleichen (siehe Abbildung 5). Tatsächlich kann die Bedienungsperson den Nähfuß zum Reinigen abnehmen und dann vergessen, ihn wieder einzusetzen. In diesem Fall weicht der programmierte Druck vom tatsächlichen Druck ab, der auf das Bauteil ausgeübt wird, was zu einem erheblichen Kraftungleichgewicht führt. Mit anderen Worten, wenn der Nähfuß nicht die erwartete Kraft aufbringt, erkennt das System und benachrichtigt den Bediener. Mehrere Sensoren werden auch für die Sauerstoffkonzentration und -temperatur verwendet, obwohl sie scheinbar redundant sind, werden sie aus Sicherheitsgründen verwendet (z. B. kann der Sensor eine Fehlfunktion haben). All diese Informationen werden gesammelt, um einen vollständigen Überblick über den gesamten Prozess zu erhalten.
Abbildung 5: Beim Drucksintern wird jede Presse kontrolliert und völlig unabhängig von anderen Pressen.