"Tecnología está en constante evolución. El sector industrial sigue el desarrollo y la empresa se centra en las aplicaciones más necesarias en el mercado y cambia su enfoque de producción según las necesidades de los consumidores. AMX inventó un nuevo tipo de herramienta de sinterización Micro-Punch para su prensa de sinterización, que puede presionar de forma independiente cada componente sobre el sustrato, viruta, viruta con una presión específica (termistor, IGBT, mosfet).
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La tecnología está en constante evolución. El sector industrial sigue el desarrollo, y la empresa se enfoca en las aplicaciones más necesarias en el mercado y cambia su enfoque de producción de acuerdo a las necesidades de los consumidores. AMX inventó un nuevo tipo de herramienta de sinterización Micro-Punch para su prensa de sinterización, que puede presionar independientemente cada componente en el sustrato, chip, chip con una presión específica (termistor, IGBT, MOSFET). Según AMX, la herramienta Micro-Punch garantiza una presión uniforme y elimina los siguientes problemas de alto valor: rotura del molde, inclinación, delaminación y huecos. La herramienta Micro-Punch no tiene restricciones en cuanto al número o ubicación de las virutas; puede adaptarse a cualquier tamaño o configuración de DBC, y puede prensar de forma independiente los moldes más finos y pequeños, incluso si están muy cerca uno del otro.
Sinterización a presión
La sinterización a presión de plata (Ag) / cobre (Cu) (ver Figura 1) es un proceso de tratamiento térmico aplicado a materiales en polvo (es decir, nanopartículas) para proporcionar mayor resistencia, integridad y conductividad. Según AMX, la sinterización se considera actualmente la tecnología más confiable para conectar componentes electrónicos de potencia. La pasta sinterizada de plata es actualmente el material más utilizado. El punto de fusión es de aproximadamente 960 ° C y la conductividad térmica de la pasta sinterizada de plata está entre 130 y 250 W / (m · K). La pasta de sinterización de plata tiene una alta adhesión a la resina epoxi, puede mantener los componentes en una posición fija para una excelente gestión y, en general, puede aumentar el rendimiento general del proceso. La próxima generación requiere sinterización de cobre, especialmente para lograr importantes ahorros de costos. En comparación con otros métodos de unión,
• Tiene la mejor conductividad térmica (》 150 W / (m⋅K)).
• Tiene la mejor conductividad.
• Proporciona los mejores resultados en las pruebas de durabilidad, incluso 100 veces mejor que las interconexiones soldadas.
• Muestra una temperatura de refundición más alta (> 400˚C).
Según AMX, su tecnología de sinterización a presión patentada permite:
• Sinterización de silicio y carburo de silicio sobre DBC / AMC y otros sustratos galvanizados o cobre desnudo
• Marco / discreto
• Moldes empotrados, clips, juntas, etc.
• Interacción de diferentes materiales, superficies y procesos
Las nuevas aplicaciones incluyen interconexión multinivel, módulos integrados, conexiones de componentes, distribución de energía, conversión y almacenamiento de UPS, estaciones de carga, inversores, servomotores, radares y sensores.
Figura 1: Diagrama esquemático de la sinterización a presión
Un nuevo método: Micro-Punch
Durante el proceso de investigación, la empresa obtuvo una patente de innovación, que logró los mejores resultados del proceso de sinterización, como se muestra en la Figura 2. Este es el sistema Micro-Punch, que es completamente diferente al sistema tradicional y tiene una mejora significativa sobre el sistema anterior. El primer sistema consta de una sola prensa, que aplica la misma fuerza a todos los componentes. Cualquier diferencia en el grosor de los diversos componentes causará inevitablemente problemas. En otras palabras, si la capa de masa es ligeramente más gruesa en un punto determinado, toda la fuerza de la prensa se aplica con precisión en ese punto, aumentando así la presión de manera desproporcionada y aumentando el riesgo de agrietamiento del material.
La empresa introdujo una gran innovación con el sistema Micro-Punch: ahora utiliza una prensa dedicada para aplicar presión de forma independiente en cada punto. Como resultado, se eliminó el problema anterior. Alessio Greci, Gerente de Ventas de AMX, dijo: “Las patentes de AMX revolucionaron esta área de producción. La competencia desarrolló algunas soluciones intermedias y alternativas, generalmente agrupando varias prensas en subgrupos, pero el sistema MicroPunch funcionó bien en términos de repetibilidad. Especialmente en aplicaciones de empaque avanzadas, aunque el costo de propiedad y el tiempo de procesamiento son los mismos ”.
Figura 2: Uno de los métodos patentados de AMX (derecha) y el método clásico (izquierda)
Figura 3: Evolución de la tecnología de sinterización AG
Máxima personalización
Según AMX, el sistema Micro-Punch se puede personalizar para satisfacer las necesidades del cliente. De hecho, muchos de ellos se preocupan más por la precisión y confiabilidad de la solución que por su costo. La eliminación de daños materiales es el requisito principal. Este requisito es más obvio cuando varios tipos de componentes electrónicos (como una combinación de diodos, mosfets y termistores) están involucrados en el proceso. Con Micro-Punch, cada prensatelas está dedicado a un punto (consulte la Figura 4), y todo el sistema puede presionar independientemente el termistor y el IGBT.
Además, según AMX, Micro-Punch puede aplicar presiones diferentes e independientes a varios componentes electrónicos. De esta forma, si el cliente piensa que el componente es más frágil y no responde bien a la alta presión, puede reducir ligeramente la presión. Por tanto, en la etapa de diseño y según las especificaciones del cliente, es posible elegir entre diferentes presiones y componentes aplicados. Por lo tanto, la máquina de producción final se personaliza para satisfacer las necesidades del usuario final. Por ejemplo, puede definir la relación de presión entre varios pistones y especificar un parámetro que indique que la presión de un pistón debe ser el doble que la del otro pistón.
“Obviamente, estos parámetros inicialmente seleccionados pueden ser modificados por el cliente cada vez que cambia el circuito, [ellos] pueden modificar la relación entre las presiones aplicadas de vez en cuando”, dijo Gracie. Continuó, “El sistema Micro-Punch puede manejar elementos que están muy cerca unos de otros, porque en teoría estos componentes pueden tener cero GAP y pueden moverse libremente mientras entran en contacto entre sí. La sinterización se utiliza actualmente en Semiconductores aplicaciones, como SiC ".
Figura 4: Un solo golpe le permite aplicar presión individualmente.
Sinterización en la industria automotriz
En los últimos años, todo en el automóvil se ha soldado. AMX también implementa métodos de sinterización a presión en el sector de la automoción, especialmente para módulos de potencia ultra alta. Hoy en día, el mercado requiere una mayor miniaturización y alta potencia, y la mayoría de las actividades de la empresa se centrarán en este tipo de aplicaciones. También hay implementaciones de transporte público con trenes, pero obviamente no tienen problemas de espacio. De hecho, la miniaturización involucra principalmente al campo de la automoción. Otras aplicaciones de los módulos de potencia también involucran centros de datos, fuentes de alimentación ininterrumpidas y grandes transformadores de potencia.
Sinterización a presión: un conjunto de parámetros importantes
La diferencia entre los diferentes procedimientos de sinterización no está determinada tanto por el tipo de piezas a sinterizar, sino por la selección y el uso de la suspensión. Los clientes pueden elegir la pasta y el flujo de trabajo a seguir. Evidentemente, algunos parámetros iniciales se seleccionan a priori, más o menos estándar. El proceso de sinterización requiere una temperatura de aproximadamente 250 ° C, una presión de 15 a 25 MPa y un tiempo de aproximadamente tres minutos. Este es el punto de partida para describir todo el proceso.
En función de los resultados iniciales, se pueden ajustar algunos parámetros para obtener los mejores resultados. Por lo general, los clientes verifican la influencia de la fuerza o el calor, observan cómo reaccionan los componentes a varios tipos de fatiga y analizan las piezas individuales bajo un microscopio. Por lo general, estos parámetros los establece el fabricante de la pasta de soldadura y los ajusta uno por uno durante la prueba. Finalmente, la sinterización a presión es un proceso que permite el sellado a alta temperatura, con alta confiabilidad y perfecta repetibilidad, y actualmente se considera la mejor solución. Se deben evaluar otros parámetros, como la temperatura y el coeficiente de expansión térmica.
Sistema de retroalimentación dual
AMX ofrece una opción de "retroalimentación dual". Esta es una característica para evitar errores al aplicar presión a los componentes. Controle la presión ejercida sobre dos aspectos:
• En la prensa
• En un punto específico donde se aplica la fuerza
Un doble control usando una fuerza sensor evalúa si la fuerza aplicada a la prensa es consistente con la fuerza recibida por el componente. Después de comprender toda el área de sinterización, puede calcular la presión aplicada desde arriba y la fuerza teórica que restringe la fuerza de reacción y compararla con la salida del sensor (consulte la Figura 5). De hecho, el operador puede quitar el prensatelas para limpiarlo y luego olvidarse de reemplazarlo. En este caso, la presión programada será diferente de la presión real aplicada al componente, resultando en un desequilibrio de fuerza significativo. En otras palabras, cuando el prensatelas no aplica la fuerza esperada, el sistema detectará y notificará al operador. También se utilizan varios sensores para la concentración de oxígeno y la temperatura, aunque aparentemente son redundantes, se utilizan por motivos de seguridad (por ejemplo, el sensor puede funcionar mal). Toda esta información se recopila para obtener una descripción completa de todo el proceso.
Figura 5: En la sinterización a presión, cada prensa está controlada y es completamente independiente de otras prensas.
La tecnología está en constante evolución. El sector industrial sigue el desarrollo, y la empresa se enfoca en las aplicaciones más necesarias en el mercado y cambia su enfoque de producción según las necesidades de los consumidores. AMX inventó un nuevo tipo de herramienta de sinterización Micro-Punch para su prensa de sinterización, que puede presionar independientemente cada componente en el sustrato, chip, chip con una presión específica (termistor, IGBT, MOSFET). Según AMX, la herramienta Micro-Punch asegura una presión uniforme y elimina los siguientes problemas de alto valor: rotura del molde, inclinación, delaminación y huecos. La herramienta Micro-Punch no tiene restricciones sobre el número o la colocación de chips; puede adaptarse a cualquier tamaño o configuración de DBC, y puede presionar independientemente los moldes más delgados y más pequeños, incluso si están muy cerca unos de otros.
Sinterización a presión
La sinterización a presión de plata (Ag) / cobre (Cu) (ver Figura 1) es un proceso de tratamiento térmico aplicado a materiales en polvo (es decir, nanopartículas) para proporcionar mayor resistencia, integridad y conductividad. Según AMX, la sinterización se considera actualmente la tecnología más confiable para conectar componentes electrónicos de potencia. La pasta de sinterización de plata es actualmente el material más utilizado. El punto de fusión es de aproximadamente 960 ° C y la conductividad térmica de la pasta sinterizada de plata está entre 130 y 250 W / (m · K). La pasta de sinterización de plata tiene una alta adhesión a la resina epoxi, puede mantener los componentes en una posición fija para una excelente gestión y, en general, puede aumentar la producción total del proceso. La próxima generación requiere sinterización de cobre, especialmente para lograr importantes ahorros de costos. En comparación con otros métodos de unión,
• Tiene la mejor conductividad térmica (》 150 W / (m⋅K)).
• Tiene la mejor conductividad.
• Proporciona los mejores resultados en las pruebas de durabilidad, incluso 100 veces mejor que las interconexiones soldadas.
• Muestra una temperatura de refundición más alta (> 400˚C).
Según AMX, su tecnología de sinterización a presión patentada permite:
• Sinterización de silicio y carburo de silicio sobre DBC / AMC y otros sustratos galvanizados o cobre desnudo
• Marco / discreto
• Moldes empotrados, clips, juntas, etc.
• Interacción de diferentes materiales, superficies y procesos
Las nuevas aplicaciones incluyen interconexión multinivel, módulos integrados, conexiones de componentes, distribución de energía, conversión y almacenamiento de UPS, estaciones de carga, inversores, servomotores, radares y sensores.
Figura 1: Diagrama esquemático de la sinterización a presión
Un nuevo método: Micro-Punch
Durante el proceso de investigación, la empresa obtuvo una patente de innovación, que logró los mejores resultados del proceso de sinterización, como se muestra en la Figura 2. Este es el sistema Micro-Punch, que es completamente diferente al sistema tradicional y tiene una mejora significativa sobre el sistema anterior. El primer sistema consta de una sola prensa, que aplica la misma fuerza a todos los componentes. Cualquier diferencia en el grosor de los diversos componentes causará inevitablemente problemas. En otras palabras, si la capa de masa es ligeramente más gruesa en un punto determinado, toda la fuerza de la prensa se aplica con precisión en ese punto, aumentando así la presión de manera desproporcionada y aumentando el riesgo de agrietamiento del material.
La empresa introdujo una gran innovación con el sistema Micro-Punch: ahora utiliza una prensa dedicada para aplicar presión de forma independiente en cada punto. Como resultado, se eliminó el problema anterior. Alessio Greci, Gerente de Ventas de AMX, dijo: “Las patentes de AMX revolucionaron esta área de producción. La competencia desarrolló algunas soluciones intermedias y alternativas, generalmente agrupando varias prensas en subgrupos, pero el sistema MicroPunch funcionó bien en términos de repetibilidad. Especialmente en aplicaciones de empaque avanzadas, aunque el costo de propiedad y el tiempo de procesamiento son los mismos ”.
Figura 2: Uno de los métodos patentados de AMX (derecha) y el método clásico (izquierda)
Figura 3: Evolución de la tecnología de sinterización AG
Máxima personalización
Según AMX, el sistema Micro-Punch se puede personalizar para satisfacer las necesidades del cliente. De hecho, muchos de ellos se preocupan más por la precisión y confiabilidad de la solución que por su costo. La eliminación de daños materiales es el requisito principal. Este requisito es más obvio cuando varios tipos de componentes electrónicos (como una combinación de diodos, MOSFET y termistores) están involucrados en el proceso. Con Micro-Punch, cada prensatelas está dedicado a un punto (consulte la Figura 4), y todo el sistema puede presionar independientemente el termistor y el IGBT.
Además, según AMX, Micro-Punch puede aplicar presiones diferentes e independientes a varios componentes electrónicos. De esta forma, si el cliente piensa que el componente es más frágil y no responde bien a la alta presión, puede reducir ligeramente la presión. Por tanto, en la etapa de diseño y según las especificaciones del cliente, es posible elegir entre diferentes presiones y componentes aplicados. Por lo tanto, la máquina de producción final se personaliza para satisfacer las necesidades del usuario final. Por ejemplo, puede definir la relación de presión entre varios pistones y especificar un parámetro que indique que la presión de un pistón debe ser el doble que la del otro pistón.
“Obviamente, estos parámetros inicialmente seleccionados pueden ser modificados por el cliente cada vez que cambia el circuito, [ellos] pueden modificar la relación entre las presiones aplicadas de vez en cuando”, dijo Gracie. Continuó, “El sistema Micro-Punch puede manejar elementos que están muy cerca unos de otros, porque en teoría estos componentes pueden tener cero GAP y pueden moverse libremente mientras entran en contacto entre sí. La sinterización se utiliza actualmente en semiconductor aplicaciones, como SiC ".
Figura 4: Un solo golpe le permite aplicar presión individualmente.
Sinterización en la industria automotriz
En los últimos años, todo en el automóvil se ha soldado. AMX también implementa métodos de sinterización a presión en el sector de la automoción, especialmente para módulos de potencia ultra alta. Hoy en día, el mercado requiere una mayor miniaturización y alta potencia, y la mayoría de las actividades de la empresa se centrarán en este tipo de aplicaciones. También hay implementaciones de transporte público con trenes, pero obviamente no tienen problemas de espacio. De hecho, la miniaturización involucra principalmente al campo de la automoción. Otras aplicaciones de los módulos de potencia también involucran centros de datos, fuentes de alimentación ininterrumpidas y grandes transformadores de potencia.
Sinterización a presión: un conjunto de parámetros importantes
La diferencia entre los diferentes procedimientos de sinterización no está determinada tanto por el tipo de piezas a sinterizar, sino por la selección y el uso de la suspensión. Los clientes pueden elegir la pasta y el flujo de trabajo a seguir. Evidentemente, algunos parámetros iniciales se seleccionan a priori, más o menos estándar. El proceso de sinterización requiere una temperatura de aproximadamente 250 ° C, una presión de 15 a 25 MPa y un tiempo de aproximadamente tres minutos. Este es el punto de partida para describir todo el proceso.
En función de los resultados iniciales, se pueden ajustar algunos parámetros para obtener los mejores resultados. Por lo general, los clientes verifican la influencia de la fuerza o el calor, observan cómo reaccionan los componentes a varios tipos de fatiga y analizan las piezas individuales bajo un microscopio. Por lo general, estos parámetros los establece el fabricante de la pasta de soldadura y los ajusta uno por uno durante la prueba. Finalmente, la sinterización a presión es un proceso que permite el sellado a alta temperatura, con alta confiabilidad y perfecta repetibilidad, y actualmente se considera la mejor solución. Se deben evaluar otros parámetros, como la temperatura y el coeficiente de expansión térmica.
Sistema de retroalimentación dual
AMX ofrece una opción de "retroalimentación dual". Esta es una característica para evitar errores al aplicar presión a los componentes. Controle la presión ejercida sobre dos aspectos:
• En la prensa
• En un punto específico donde se aplica la fuerza
Una doble verificación con un sensor de fuerza evalúa si la fuerza aplicada a la prensa es consistente con la fuerza recibida por el componente. Después de comprender toda el área de sinterización, puede calcular la presión aplicada desde arriba y la fuerza teórica que restringe la fuerza de reacción, y compararla con la salida del sensor (consulte la Figura 5). De hecho, el operador puede quitar el prensatelas para limpiarlo y luego olvidarse de reemplazarlo. En este caso, la presión programada será diferente de la presión real aplicada al componente, resultando en un desequilibrio de fuerza significativo. En otras palabras, cuando el prensatelas no aplica la fuerza esperada, el sistema detectará y notificará al operador. También se utilizan varios sensores para la concentración de oxígeno y la temperatura, aunque aparentemente son redundantes, se utilizan por motivos de seguridad (por ejemplo, el sensor puede funcionar mal). Toda esta información se recopila para obtener una descripción completa de todo el proceso.
Figura 5: En la sinterización a presión, cada prensa está controlada y es completamente independiente de otras prensas.