「テクノロジー 常に進化しています。 産業部門もこの発展に追随し、同社は市場で最も必要とされるアプリケーションに焦点を当て、消費者のニーズに応じて生産の焦点を変更します。 AMX は、焼結プレス用の新しいタイプの焼結ツール Micro-Punch を発明しました。これは、基板、チップ、チップ上の各コンポーネントを特定の圧力 (サーミスター、 IGBT, モスフェット).
「
テクノロジーは常に進化しています。 産業部門もこの発展に追随し、同社は市場で最も必要とされるアプリケーションに焦点を当て、消費者のニーズに応じて生産の焦点を変更します。 AMX は、基板、チップ、チップ上の各コンポーネントを特定の圧力で個別にプレスできる、焼結プレス用の新しいタイプの焼結ツール Micro-Punch を発明しました (サーミスタ、IGBT、 MOSFET）。 AMX によると、マイクロパンチ ツールは均一な圧力を保証し、金型の破損、傾き、層間剥離、ボイドなどの重要な問題を排除します。 Micro-Punch ツールには、チップの数や配置に制限はありません。 あらゆる DBC のサイズや構成に適応でき、たとえ互いに非常に近接していても、最も薄くて小さな金型を個別にプレスできます。
加圧焼結
銀（Ag）/銅（Cu）の圧力焼結（図1を参照）は、粉末材料（つまりナノ粒子）に適用される熱処理プロセスであり、より高い強度、完全性、および導電性を提供します。 AMXによると、焼結は現在、パワーエレクトロニクスコンポーネントを接続するための最も信頼できる技術と見なされています。 銀焼結ペーストは現在最も広く使用されている材料です。 融点は約960℃で、銀焼結ペーストの熱伝導率は130〜250W /（m・K）です。 銀焼結ペーストはエポキシ樹脂への接着性が高く、コンポーネントを固定位置に保持して優れた管理を行うことができ、一般にプロセスの全体的な出力を向上させることができます。 次世代では、特に大幅なコスト削減を実現するために、銅の焼結が必要です。 他の接着方法と比較して、
•熱伝導率が最も高い（》 150W /（m・K））。
•最高の導電性を備えています。
•耐久性テストで最高の結果を提供し、はんだ付けされた相互接続よりも100倍優れています。
•再溶解温度が高くなります（> 400℃）。
AMXによると、その特許取得済みの圧力焼結技術により、次のことが可能になります。
•DBC / AMCおよびその他の電気めっき基板または裸銅上でのシリコンおよび炭化ケイ素の焼結
•フレーム/ディスクリート
•埋め込まれた金型、クリップ、ガスケットなど。
•さまざまな材料、表面、プロセスの相互作用
新しいアプリケーションには、マルチレベル相互接続、統合モジュール、コンポーネント接続、配電、UPS変換およびストレージ、充電ステーション、インバーター、サーボモーター、レーダー、センサーが含まれます。
図1：加圧焼結の概略図
新しい方法：マイクロパンチ
研究の過程で、同社は図2に示すように、焼結プロセスで最高の結果を達成したイノベーション特許を取得しました。これは、従来のシステムとは完全に異なり、大幅に改善されたマイクロパンチシステムです。以前のシステム。 最初のシステムは、すべてのコンポーネントに同じ力を加える単一のプレスで構成されています。 さまざまなコンポーネントの厚さの違いは、必然的に問題を引き起こします。 言い換えれば、ある時点で生地層がわずかに厚くなると、その時点でプレスのすべての力が正確に加えられ、それによって圧力が不均衡に増加し、材料にひびが入るリスクが高まります。
同社は、Micro-Punch システムで大きな革新を導入しました。現在では、専用のプレスを使用して各点に独立して圧力を加えています。 その結果、以前の問題は解消されました。 AMX のセールスマネージャーである Alessio Greci 氏は次のように述べています。「AMX の特許は、この生産分野に革命をもたらしました。 競争ではいくつかの中間および代替ソリューションを開発し、通常は複数の印刷機をサブグループにグループ化しましたが、MicroPunch システムは再現性の点で優れたパフォーマンスを発揮しました。 特に高度なパッケージング用途では、所有コストと処理時間は同じですが、」
図2：AMXの特許取得済みの方法のXNUMXつ（右）と従来の方法（左）
図3：AG焼結技術の進化
最大のカスタマイズ
AMXによると、マイクロパンチシステムは顧客のニーズに合わせてカスタマイズできます。 実際、それらの多くは、コストよりもソリューションの精度と信頼性に関心があります。 物的損害の排除が主要な要件です。 この要件は、さまざまなタイプの電子部品（ダイオードの組み合わせなど、 MOSFET およびサーミスタ）がプロセスに関与します。 マイクロパンチを使用すると、各押え金はポイント専用になり（図4を参照）、システム全体でサーミスタとIGBTを個別に押すことができます。
さらに、AMXによると、マイクロパンチはさまざまな電子部品に異なる独立した圧力を加えることができます。 このように、顧客がコンポーネントがよりもろく、高圧にうまく反応しないと思った場合、顧客は圧力をわずかに下げることができます。 したがって、設計段階で、お客様の仕様に応じて、さまざまな圧力と適用されるコンポーネントから選択することができます。 したがって、最終的な生産機械は、エンドユーザーのニーズを満たすようにカスタマイズされます。 たとえば、さまざまなピストン間の圧力比を定義し、一方のピストンの圧力がもう一方のピストンの圧力のXNUMX倍でなければならないことを示すパラメータを指定できます。
「明らかに、これらの最初に選択されたパラメータは、ループが変更されるたびに顧客が変更できます。[彼らは]加えられた圧力間の関係を時々変更できます」とグレイシー氏は述べています。 彼は続けました。「マイクロパンチシステムは、理論的にはギャップがゼロであり、互いに接触しながら自由に動くことができるため、互いに非常に近い要素を処理できます。 焼結は現在で使用されています 半導体 SiCなどのアプリケーション。」
図4：XNUMXつのパンチで、個別に圧力を加えることができます。
自動車産業での焼結
ここ数年で、車内のあらゆるものが溶接されるようになりました。 AMX は、自動車分野、特に超高出力モジュール向けの加圧焼結法も実装しています。 現在、市場ではさらなる小型化と高出力が求められており、同社の活動のほとんどはそのようなアプリケーションに焦点を当てています。 電車による公共交通機関の導入もありますが、明らかにスペースの問題はありません。 実際、小型化は主に自動車分野に関係しています。 パワーモジュールの他の用途には、データセンター、無停電電源装置、大型電源変圧器も含まれます。
加圧焼結：重要なパラメータのセット
異なる焼結手順の違いは、スラリーの選択と使用によって決定されるため、焼結する部品のタイプによってそれほど決定されません。 顧客は、従うペーストとワークフローを選択できます。 明らかに、いくつかの初期パラメータは、多かれ少なかれ標準的に、事前に選択されています。 焼結プロセスには、約250℃の温度、15〜25 MPaの圧力、および約XNUMX分の時間が必要です。 これは、プロセス全体を説明するための開始点です。
初期結果に基づいて、いくつかのパラメータを調整して最良の結果を得ることができます。 通常、お客様は力や熱の影響を確認し、部品がさまざまな種類の疲労にどのように反応するかを観察し、顕微鏡で個々の部品を分析します。 通常、これらのパラメータははんだペーストの製造元によって設定され、テスト中にXNUMXつずつ微調整されます。 最後に、加圧焼結は、高い信頼性と完全な再現性を備えた高温シーリングを可能にするプロセスであり、現在、最良の解決策と見なされています。 温度や熱膨張係数など、他のパラメータを評価する必要があります。
デュアルフィードバックシステム
AMXは「デュアルフィードバック」オプションを提供します。 これは、コンポーネントに圧力を加える際のエラーを回避するための機能です。 XNUMXつの側面にかかる圧力を制御します。
•プレスで
•力が加えられる特定のポイントで
力を使ったダブルチェック センサー プレスに加えられた力がコンポーネントが受ける力と一致しているかどうかを評価します。 焼結領域全体を理解した後、上から加えられる圧力と反力を制約する理論的な力を計算し、それをセンサー出力と比較することができます（図5を参照）。 実際、オペレーターは、クリーニングのために押え金を取り外してから、交換するのを忘れることがあります。 この場合、プログラムされた圧力はコンポーネントに適用される実際の圧力とは異なり、大きな力の不均衡が発生します。 言い換えれば、押え金が期待される力を加えない場合、システムはオペレーターを検出して通知します。 酸素濃度と温度にもいくつかのセンサーが使用されていますが、一見冗長に見えますが、安全上の理由から使用されています（たとえば、センサーが誤動作する可能性があります）。 このすべての情報は、プロセス全体の完全な概要を取得するために収集されます。
図5：加圧焼結では、各プレスは制御され、他のプレスから完全に独立しています。
テクノロジーは常に進化しています。 産業部門もこの発展に追随し、同社は市場で最も必要とされるアプリケーションに焦点を当て、消費者のニーズに応じて生産の焦点を変更します。 AMX は、基板、チップ、チップ上の各コンポーネント (サーミスター、IGBT、MOSFET) を特定の圧力で個別にプレスできる、焼結プレス用の新しいタイプの焼結ツール Micro-Punch を発明しました。 AMX によると、マイクロパンチ ツールは均一な圧力を保証し、金型の破損、傾き、層間剥離、ボイドなどの重要な問題を排除します。 Micro-Punch ツールには、チップの数や配置に制限はありません。 あらゆる DBC のサイズや構成に適応でき、たとえ互いに非常に近接していても、最も薄いモールドと最も小さなモールドを独立してプレスできます。
加圧焼結
銀（Ag）/銅（Cu）の圧力焼結（図1を参照）は、粉末材料（つまりナノ粒子）に適用される熱処理プロセスであり、より高い強度、完全性、および導電性を提供します。 AMXによると、焼結は現在、パワーエレクトロニクスコンポーネントを接続するための最も信頼できる技術と見なされています。 銀焼結ペーストは現在最も広く使用されている材料です。 融点は約960℃で、銀焼結ペーストの熱伝導率は130〜250W /（m・K）です。 銀焼結ペーストはエポキシ樹脂への接着性が高く、コンポーネントを固定位置に保持して優れた管理を行うことができ、一般にプロセスの総生産量を増やすことができます。 次世代では、特に大幅なコスト削減を実現するために、銅の焼結が必要です。 他の接着方法と比較して、
•熱伝導率が最も高い（》 150W /（m・K））。
•最高の導電性を備えています。
•耐久性テストで最高の結果を提供し、はんだ付けされた相互接続よりも100倍優れています。
•再溶解温度が高くなります（> 400℃）。
AMXによると、その特許取得済みの圧力焼結技術により、次のことが可能になります。
•DBC / AMCおよびその他の電気めっき基板または裸銅上でのシリコンおよび炭化ケイ素の焼結
•フレーム/ディスクリート
•埋め込まれた金型、クリップ、ガスケットなど。
•さまざまな材料、表面、プロセスの相互作用
新しいアプリケーションには、マルチレベル相互接続、統合モジュール、コンポーネント接続、配電、UPS変換およびストレージ、充電ステーション、インバーター、サーボモーター、レーダー、センサーが含まれます。
図1：加圧焼結の概略図
新しい方法：マイクロパンチ
研究の過程で、同社は図2に示すように、焼結プロセスで最高の結果を達成したイノベーション特許を取得しました。これは、従来のシステムとは完全に異なり、大幅に改善されたマイクロパンチシステムです。以前のシステム。 最初のシステムは、すべてのコンポーネントに同じ力を加える単一のプレスで構成されています。 さまざまなコンポーネントの厚さの違いは、必然的に問題を引き起こします。 言い換えれば、ある時点で生地層がわずかに厚くなると、その時点でプレスのすべての力が正確に加えられ、それによって圧力が不均衡に増加し、材料にひびが入るリスクが高まります。
同社は、Micro-Punch システムで大きな革新を導入しました。現在では、専用のプレスを使用して各点に独立して圧力を加えています。 その結果、以前の問題は解消されました。 AMX のセールスマネージャーである Alessio Greci 氏は次のように述べています。「AMX の特許は、この生産分野に革命をもたらしました。 競争ではいくつかの中間および代替ソリューションを開発し、通常は複数の印刷機をサブグループにグループ化しましたが、MicroPunch システムは再現性の点で優れたパフォーマンスを発揮しました。 特に高度なパッケージング用途では、所有コストと処理時間は同じですが、」
図2：AMXの特許取得済みの方法のXNUMXつ（右）と従来の方法（左）
図3：AG焼結技術の進化
最大のカスタマイズ
AMXによると、マイクロパンチシステムは顧客のニーズに合わせてカスタマイズできます。 実際、それらの多くは、コストよりもソリューションの精度と信頼性に関心があります。 物的損害の排除が主要な要件です。 この要件は、さまざまなタイプの電子部品（ダイオード、MOSFET、サーミスタの組み合わせなど）がプロセスに関与している場合に最も明白になります。 マイクロパンチを使用すると、各押え金はポイント専用になり（図4を参照）、システム全体でサーミスタとIGBTを個別に押すことができます。
さらに、AMXによると、マイクロパンチはさまざまな電子部品に異なる独立した圧力を加えることができます。 このように、顧客がコンポーネントがよりもろく、高圧にうまく反応しないと思った場合、顧客は圧力をわずかに下げることができます。 したがって、設計段階で、お客様の仕様に応じて、さまざまな圧力と適用されるコンポーネントから選択することができます。 したがって、最終的な生産機械は、エンドユーザーのニーズを満たすようにカスタマイズされます。 たとえば、さまざまなピストン間の圧力比を定義し、一方のピストンの圧力がもう一方のピストンの圧力のXNUMX倍でなければならないことを示すパラメータを指定できます。
「明らかに、これらの最初に選択されたパラメータは、ループが変更されるたびに顧客が変更できます。[彼らは]加えられた圧力間の関係を時々変更できます」とグレイシー氏は述べています。 彼は続けました。「マイクロパンチシステムは、理論的にはギャップがゼロであり、互いに接触しながら自由に動くことができるため、互いに非常に近い要素を処理できます。 焼結は現在で使用されています 半導体 SiCなどのアプリケーション。」
図4：XNUMXつのパンチで、個別に圧力を加えることができます。
自動車産業での焼結
ここ数年で、車内のあらゆるものが溶接されるようになりました。 AMX は、自動車分野、特に超高出力モジュール向けの加圧焼結法も実装しています。 現在、市場ではさらなる小型化と高出力が求められており、同社の活動のほとんどはそのようなアプリケーションに焦点を当てています。 電車による公共交通機関の導入もありますが、明らかにスペースの問題はありません。 実際、小型化は主に自動車分野に関係しています。 パワーモジュールの他の用途には、データセンター、無停電電源装置、大型電源変圧器も含まれます。
加圧焼結：重要なパラメータのセット
異なる焼結手順の違いは、スラリーの選択と使用によって決定されるため、焼結する部品のタイプによってそれほど決定されません。 顧客は、従うペーストとワークフローを選択できます。 明らかに、いくつかの初期パラメータは、多かれ少なかれ標準的に、事前に選択されています。 焼結プロセスには、約250℃の温度、15〜25 MPaの圧力、および約XNUMX分の時間が必要です。 これは、プロセス全体を説明するための開始点です。
初期結果に基づいて、いくつかのパラメータを調整して最良の結果を得ることができます。 通常、お客様は力や熱の影響を確認し、部品がさまざまな種類の疲労にどのように反応するかを観察し、顕微鏡で個々の部品を分析します。 通常、これらのパラメータははんだペーストの製造元によって設定され、テスト中にXNUMXつずつ微調整されます。 最後に、加圧焼結は、高い信頼性と完全な再現性を備えた高温シーリングを可能にするプロセスであり、現在、最良の解決策と見なされています。 温度や熱膨張係数など、他のパラメータを評価する必要があります。
デュアルフィードバックシステム
AMXは「デュアルフィードバック」オプションを提供します。 これは、コンポーネントに圧力を加える際のエラーを回避するための機能です。 XNUMXつの側面にかかる圧力を制御します。
•プレスで
•力が加えられる特定のポイントで
力センサーを使用したダブルチェックでは、プレスに加えられた力がコンポーネントが受けた力と一致しているかどうかを評価します。 焼結領域全体を理解した後、上から加えられる圧力と反力を制約する理論的な力を計算し、それをセンサー出力と比較することができます（図5を参照）。 実際、オペレーターは、クリーニングのために押え金を取り外してから、交換するのを忘れることがあります。 この場合、プログラムされた圧力はコンポーネントに適用される実際の圧力とは異なり、大きな力の不均衡が発生します。 言い換えれば、押え金が期待される力を加えない場合、システムはオペレーターを検出して通知します。 酸素濃度と温度にもいくつかのセンサーが使用されていますが、一見冗長に見えますが、安全上の理由から使用されています（たとえば、センサーが誤動作する可能性があります）。 このすべての情報は、プロセス全体の完全な概要を取得するために収集されます。
図5：加圧焼結では、各プレスは制御され、他のプレスから完全に独立しています。