"Teknoloji sürekli gelişmektedir. Sanayi sektörü gelişimi takip etmekte olup, şirket pazarda en çok ihtiyaç duyulan uygulamalara odaklanarak, tüketicilerin ihtiyaçlarına göre üretim odağını değiştirmektedir. AMX, sinterleme presi için alt tabaka, talaş, talaş üzerindeki her bileşene belirli bir basınçla (termistör, IGBT, mosfet).
"
Teknoloji sürekli gelişiyor. Sanayi sektörü gelişimi takip etmekte olup, şirket pazarda en çok ihtiyaç duyulan uygulamalara odaklanarak, tüketicilerin ihtiyaçlarına göre üretim odağını değiştirmektedir. AMX, sinterleme presi için alt tabaka, talaş, talaş üzerindeki her bileşene belirli bir basınçla (termistör, IGBT, MOSFET). AMX'e göre Micro-Punch aracı eşit basınç sağlar ve şu yüksek değerli sorunları ortadan kaldırır: kalıp kırılması, eğilme, katmanlara ayrılma ve boşluklar. Micro-Punch aracının çiplerin sayısı veya yerleşimi konusunda herhangi bir kısıtlaması yoktur; her türlü DBC boyutuna veya konfigürasyonuna uyum sağlayabiliyor ve en ince ve en küçük kalıpları birbirine çok yakın olsalar bile bağımsız olarak presleyebiliyor.
Basınç sinterleme
Gümüş (Ag)/bakır (Cu) basınçlı sinterleme (bkz. Şekil 1), daha yüksek mukavemet, bütünlük ve iletkenlik sağlamak için toz malzemelere (yani nanopartiküller) uygulanan bir ısıl işlem işlemidir. AMX'e göre sinterleme şu anda güç elektroniği bileşenlerini bağlamak için en güvenilir teknoloji olarak kabul ediliyor. Gümüş sinterlenmiş macun şu anda en yaygın kullanılan malzemedir. Erime noktası yaklaşık 960˚C'dir ve gümüş sinterlenmiş macunun ısıl iletkenliği 130 ila 250 W/(m·K) arasındadır. Gümüş sinter macununun epoksi reçineye yüksek yapışma özelliği vardır, mükemmel yönetim için bileşenleri sabit bir konumda tutabilir ve genel olarak sürecin genel çıktısını artırabilir. Yeni nesil, özellikle önemli maliyet tasarrufu sağlamak için bakır sinterlemeyi gerektiriyor. Diğer yapıştırma yöntemleriyle karşılaştırıldığında,
• En iyi ısı iletkenliğine sahiptir (》150 W/(m⋅K)).
• En iyi iletkenliğe sahiptir.
• Dayanıklılık testlerinde en iyi sonuçları, hatta lehimli ara bağlantılardan 100 kat daha iyi sonuçlar verir.
• Daha yüksek bir yeniden erime sıcaklığı gösterir (>400˚C).
AMX'e göre patentli basınçlı sinterleme teknolojisi şunları sağlar:
• DBC/AMC ve diğer elektrolizle kaplanmış yüzeyler veya çıplak bakır üzerinde silikon ve silisyum karbürün sinterlenmesi
• Çerçeve/ayrık
• Gömülü kalıplar, klipsler, contalar vb.
• Farklı malzemelerin, yüzeylerin ve süreçlerin etkileşimi
Yeni uygulamalar arasında çok seviyeli ara bağlantı, entegre modüller, bileşen bağlantıları, güç dağıtımı, UPS dönüşümü ve depolama, şarj istasyonları, invertörler, servo motorlar, radarlar ve sensörler yer alıyor.
Şekil 1: Basınçlı sinterlemenin şematik diyagramı
Yeni bir yöntem: Micro-Punch
Araştırma süreci sırasında şirket, Şekil 2'de gösterildiği gibi sinterleme sürecinden en iyi sonuçları elde eden bir inovasyon patenti aldı. Bu, geleneksel sistemden tamamen farklı olan ve diğerlerine göre önemli bir gelişme gösteren Micro-Punch sistemidir. önceki sistem. İlk sistem, tüm bileşenlere aynı kuvveti uygulayan tek bir presten oluşur. Çeşitli bileşenlerin kalınlıklarındaki herhangi bir farklılık kaçınılmaz olarak sorunlara neden olacaktır. Yani belli bir noktada hamur tabakası biraz daha kalınsa, presin tüm kuvveti o noktaya doğru şekilde uygulanıyor, dolayısıyla basınç orantısız bir şekilde artıyor ve malzemenin çatlama riski artıyor.
Şirket, Micro-Punch sistemiyle büyük bir yenilik getirdi: Artık her noktaya bağımsız olarak basınç uygulamak için özel bir pres kullanıyor. Sonuç olarak önceki sorun ortadan kalktı. AMX Satış Müdürü Alessio Greci şunları söyledi: “AMX patentleri bu üretim alanında devrim yarattı. Yarışma, genellikle birkaç baskı makinesini alt gruplar halinde gruplandıran bazı ara ve alternatif çözümler geliştirdi, ancak MicroPunch sistemi tekrarlanabilirlik açısından iyi performans gösterdi. Özellikle gelişmiş paketleme uygulamalarında, sahip olma maliyeti ve işlem süresi aynı olmasına rağmen.”
Şekil 2: AMX'in patentli yöntemlerinden biri (sağda) ve klasik yöntem (solda)
Şekil 3: AG sinterleme teknolojisinin gelişimi
Maksimum özelleştirme
AMX'e göre Micro-Punch sistemi müşteri ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde özelleştirilebilir. Aslında birçoğu çözümün maliyetinden çok doğruluğuna ve güvenilirliğine önem veriyor. Maddi hasarın ortadan kaldırılması öncelikli şarttır. Bu gereklilik, çeşitli tipte elektronik bileşenler (diyotların bir kombinasyonu gibi) kullanıldığında en belirgindir. mosfetler ve termistörler) sürece dahil olur. Micro-Punch kullanılarak her baskı ayağı bir noktaya atanır (bkz. Şekil 4) ve tüm sistem bağımsız olarak termistöre ve IGBT'ye baskı yapabilir.
Ayrıca AMX'e göre Micro-Punch, çeşitli elektronik bileşenlere farklı ve bağımsız basınçlar uygulayabiliyor. Bu sayede müşteri bileşenin daha kırılgan olduğunu ve yüksek basınca iyi tepki vermediğini düşünürse basıncı bir miktar azaltabilir. Bu nedenle tasarım aşamasında müşterinin spesifikasyonlarına göre farklı basınçlar ve uygulanan bileşenler arasında seçim yapmak mümkündür. Bu nedenle nihai üretim makinesi, son kullanıcının ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde özelleştirilir. Örneğin, çeşitli pistonlar arasındaki basınç oranını tanımlayabilir ve bir pistonun basıncının diğer pistonun basıncının iki katı olması gerektiğini belirten bir parametre belirleyebilirsiniz.
Gracie, "Açıkçası, başlangıçta seçilen bu parametreler, döngü her değiştiğinde müşteri tarafından değiştirilebilir, zaman zaman uygulanan basınçlar arasındaki ilişkiyi değiştirebilirler" dedi. Şöyle devam etti: "Micro-Punch sistemi birbirine çok yakın olan elemanları işleyebilir çünkü teoride bu bileşenler sıfır boşluğa sahip olabilir ve birbirleriyle temas halindeyken serbestçe hareket edebilirler. Sinterleme şu anda kullanılmaktadır Yarıiletken SiC gibi uygulamalar.”
Şekil 4: Tek bir yumruk, basıncı ayrı ayrı uygulamanıza olanak tanır.
Otomotiv endüstrisinde sinterleme
Geçtiğimiz birkaç yılda arabadaki her şey birbirine kaynaklandı. AMX ayrıca otomotiv sektöründe, özellikle ultra yüksek güçlü modüller için basınçlı sinterleme yöntemlerini de uygulamaktadır. Bugün pazar daha fazla minyatürleştirme ve yüksek güç gerektiriyor ve şirketin faaliyetlerinin çoğu bu tür uygulamalara odaklanacak. Trenlerle toplu taşıma uygulamaları da var ama bunların yer sorunu olmadığı aşikar. Aslında minyatürleştirme esas olarak otomotiv alanını kapsıyor. Güç modüllerinin diğer uygulamaları arasında veri merkezleri, kesintisiz güç kaynakları ve büyük güç transformatörleri de bulunmaktadır.
Basınçlı sinterleme: bir dizi önemli parametre
Farklı sinterleme prosedürleri arasındaki fark, sinterlenecek parçaların türüne göre çok fazla belirlenmemekte, bulamacın seçimi ve kullanımına göre belirlenmektedir. Müşteriler takip edilecek yapıştırmayı ve iş akışını seçebilir. Açıkçası, bazı başlangıç parametreleri önceden, az ya da çok standart olarak seçilir. Sinterleme işlemi yaklaşık 250˚C sıcaklık, 15 ila 25 MPa basınç ve yaklaşık üç dakikalık bir süre gerektirir. Bu, tüm süreci tanımlamanın başlangıç noktasıdır.
İlk sonuçlara dayanarak, en iyi sonuçları elde etmek için bazı parametreler ayarlanabilir. Müşteriler genellikle kuvvet veya ısının etkisini kontrol eder, bileşenlerin çeşitli yorulma türlerine nasıl tepki verdiğini gözlemler ve tek tek parçaları mikroskop altında analiz eder. Genellikle bu parametreler lehim pastası üreticisi tarafından ayarlanır ve test sırasında tek tek ince ayar yapılır. Son olarak, basınçlı sinterleme, yüksek güvenilirlik ve mükemmel tekrarlanabilirlik ile yüksek sıcaklıkta sızdırmazlık sağlayan bir işlemdir ve şu anda en iyi çözüm olarak kabul edilmektedir. Sıcaklık ve termal genleşme katsayısı gibi diğer parametreler de değerlendirilmelidir.
Çift geri bildirim sistemi
AMX “ikili geri bildirim” seçeneği sunar. Bu, bileşenlere basınç uygulanırken hataların önlenmesine yönelik bir özelliktir. İki açıdan uygulanan baskıyı kontrol edin:
• Basında
• Kuvvetin uygulandığı belirli bir noktada
Bir kuvvet kullanarak çifte kontrol algılayıcı Prese uygulanan kuvvetin bileşenin aldığı kuvvetle tutarlı olup olmadığını değerlendirir. Sinterleme alanının tamamını anladıktan sonra yukarıdan uygulanan basıncı ve reaksiyon kuvvetini sınırlayan teorik kuvveti hesaplayabilir ve bunu sensör çıkışıyla karşılaştırabilirsiniz (bkz. Şekil 5). Aslında, operatör baskı ayağını temizlemek için çıkarabilir ve daha sonra değiştirmeyi unutabilir. Bu durumda programlanan basınç, bileşene uygulanan gerçek basınçtan farklı olacak ve bu da önemli bir kuvvet dengesizliğine yol açacaktır. Yani baskı ayağı beklenen kuvveti uygulamadığında sistem bunu tespit edecek ve operatöre bildirimde bulunacaktır. Oksijen konsantrasyonu ve sıcaklığı için de çeşitli sensörler kullanılır, ancak görünüşte yedekli gibi görünseler de güvenlik nedenleriyle kullanılırlar (örneğin sensör arızalanabilir). Tüm bu bilgiler, tüm sürece ilişkin eksiksiz bir genel bakış elde etmek için toplanır.
Şekil 5: Basınçlı sinterlemede her pres kontrol edilir ve diğer preslerden tamamen bağımsızdır.
Teknoloji sürekli gelişiyor. Sanayi sektörü gelişimi takip etmekte olup, şirket pazarda en çok ihtiyaç duyulan uygulamalara odaklanarak, tüketicilerin ihtiyaçlarına göre üretim odağını değiştirmektedir. AMX, sinterleme presi için alt tabaka, çip, çip üzerindeki her bileşene belirli bir basınçla (termistör, IGBT, MOSFET) bağımsız olarak baskı yapabilen yeni bir tür sinterleme aracı Micro-Punch icat etti. AMX'e göre Micro-Punch aracı eşit basınç sağlar ve şu yüksek değerli sorunları ortadan kaldırır: kalıp kırılması, eğilme, katmanlara ayrılma ve boşluklar. Micro-Punch aracının çiplerin sayısı veya yerleşimi konusunda herhangi bir kısıtlaması yoktur; her türlü DBC boyutuna veya konfigürasyonuna uyum sağlayabiliyor ve en ince ve en küçük kalıpları birbirine çok yakın olsalar bile bağımsız olarak presleyebiliyor.
Basınç sinterleme
Gümüş (Ag)/bakır (Cu) basınçlı sinterleme (bkz. Şekil 1), daha yüksek mukavemet, bütünlük ve iletkenlik sağlamak için toz malzemelere (yani nanopartiküller) uygulanan bir ısıl işlem işlemidir. AMX'e göre sinterleme şu anda güç elektroniği bileşenlerini bağlamak için en güvenilir teknoloji olarak kabul ediliyor. Gümüş sinter macunu şu anda en yaygın kullanılan malzemedir. Erime noktası yaklaşık 960˚C'dir ve gümüş sinterlenmiş macunun ısıl iletkenliği 130 ila 250 W/(m·K) arasındadır. Gümüş sinter macununun epoksi reçineye yüksek yapışma özelliği vardır, mükemmel yönetim için bileşenleri sabit bir konumda tutabilir ve genel olarak sürecin toplam çıktısını artırabilir. Yeni nesil, özellikle önemli maliyet tasarrufu sağlamak için bakır sinterlemeyi gerektiriyor. Diğer yapıştırma yöntemleriyle karşılaştırıldığında,
• En iyi ısı iletkenliğine sahiptir (》150 W/(m⋅K)).
• En iyi iletkenliğe sahiptir.
• Dayanıklılık testlerinde en iyi sonuçları, hatta lehimli ara bağlantılardan 100 kat daha iyi sonuçlar verir.
• Daha yüksek bir yeniden erime sıcaklığı gösterir (>400˚C).
AMX'e göre patentli basınçlı sinterleme teknolojisi şunları sağlar:
• DBC/AMC ve diğer elektrolizle kaplanmış yüzeyler veya çıplak bakır üzerinde silikon ve silisyum karbürün sinterlenmesi
• Çerçeve/ayrık
• Gömülü kalıplar, klipsler, contalar vb.
• Farklı malzemelerin, yüzeylerin ve süreçlerin etkileşimi
Yeni uygulamalar arasında çok seviyeli ara bağlantı, entegre modüller, bileşen bağlantıları, güç dağıtımı, UPS dönüşümü ve depolama, şarj istasyonları, invertörler, servo motorlar, radarlar ve sensörler yer alıyor.
Şekil 1: Basınçlı sinterlemenin şematik diyagramı
Yeni bir yöntem: Micro-Punch
Araştırma süreci sırasında şirket, Şekil 2'de gösterildiği gibi sinterleme sürecinden en iyi sonuçları elde eden bir inovasyon patenti aldı. Bu, geleneksel sistemden tamamen farklı olan ve diğerlerine göre önemli bir gelişme gösteren Micro-Punch sistemidir. önceki sistem. İlk sistem, tüm bileşenlere aynı kuvveti uygulayan tek bir presten oluşur. Çeşitli bileşenlerin kalınlıklarındaki herhangi bir farklılık kaçınılmaz olarak sorunlara neden olacaktır. Yani belli bir noktada hamur tabakası biraz daha kalınsa, presin tüm kuvveti o noktaya doğru şekilde uygulanıyor, dolayısıyla basınç orantısız bir şekilde artıyor ve malzemenin çatlama riski artıyor.
Şirket, Micro-Punch sistemiyle büyük bir yenilik getirdi: Artık her noktaya bağımsız olarak basınç uygulamak için özel bir pres kullanıyor. Sonuç olarak önceki sorun ortadan kalktı. AMX Satış Müdürü Alessio Greci şunları söyledi: “AMX patentleri bu üretim alanında devrim yarattı. Yarışma, genellikle birkaç baskı makinesini alt gruplar halinde gruplandıran bazı ara ve alternatif çözümler geliştirdi, ancak MicroPunch sistemi tekrarlanabilirlik açısından iyi performans gösterdi. Özellikle gelişmiş paketleme uygulamalarında, sahip olma maliyeti ve işlem süresi aynı olmasına rağmen.”
Şekil 2: AMX'in patentli yöntemlerinden biri (sağda) ve klasik yöntem (solda)
Şekil 3: AG sinterleme teknolojisinin gelişimi
Maksimum özelleştirme
AMX'e göre Micro-Punch sistemi müşteri ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde özelleştirilebilir. Aslında birçoğu çözümün doğruluğu ve güvenilirliğini maliyetinden daha fazla önemsiyor. Maddi hasarın ortadan kaldırılması öncelikli şarttır. Bu gereklilik, çeşitli tipteki elektronik bileşenlerin (diyotların, MOSFET'lerin ve termistörlerin bir kombinasyonu gibi) sürece dahil edilmesi durumunda en belirgindir. Micro-Punch kullanılarak her baskı ayağı bir noktaya atanır (bkz. Şekil 4) ve tüm sistem bağımsız olarak termistöre ve IGBT'ye baskı yapabilir.
Ayrıca AMX'e göre Micro-Punch, çeşitli elektronik bileşenlere farklı ve bağımsız basınçlar uygulayabiliyor. Bu sayede müşteri bileşenin daha kırılgan olduğunu ve yüksek basınca iyi tepki vermediğini düşünürse basıncı bir miktar azaltabilir. Bu nedenle tasarım aşamasında müşterinin spesifikasyonlarına göre farklı basınçlar ve uygulanan bileşenler arasında seçim yapmak mümkündür. Bu nedenle nihai üretim makinesi, son kullanıcının ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde özelleştirilir. Örneğin, çeşitli pistonlar arasındaki basınç oranını tanımlayabilir ve bir pistonun basıncının diğer pistonun basıncının iki katı olması gerektiğini belirten bir parametre belirleyebilirsiniz.
Gracie, "Açıkçası, başlangıçta seçilen bu parametreler, döngü her değiştiğinde müşteri tarafından değiştirilebilir, zaman zaman uygulanan basınçlar arasındaki ilişkiyi değiştirebilirler" dedi. Şöyle devam etti: "Micro-Punch sistemi birbirine çok yakın olan elemanları işleyebilir çünkü teoride bu bileşenler sıfır boşluğa sahip olabilir ve birbirleriyle temas halindeyken serbestçe hareket edebilirler. Sinterleme şu anda kullanılmaktadır yarıiletken SiC gibi uygulamalar.”
Şekil 4: Tek bir yumruk, basıncı ayrı ayrı uygulamanıza olanak tanır.
Otomotiv endüstrisinde sinterleme
Geçtiğimiz birkaç yılda arabadaki her şey birbirine kaynaklandı. AMX ayrıca otomotiv sektöründe, özellikle ultra yüksek güçlü modüller için basınçlı sinterleme yöntemlerini de uygulamaktadır. Bugün pazar daha fazla minyatürleştirme ve yüksek güç gerektiriyor ve şirketin faaliyetlerinin çoğu bu tür uygulamalara odaklanacak. Trenlerle toplu taşıma uygulamaları da var ama bunların yer sorunu olmadığı aşikar. Aslında minyatürleştirme esas olarak otomotiv alanını kapsıyor. Güç modüllerinin diğer uygulamaları arasında veri merkezleri, kesintisiz güç kaynakları ve büyük güç transformatörleri de bulunmaktadır.
Basınçlı sinterleme: bir dizi önemli parametre
Farklı sinterleme prosedürleri arasındaki fark, sinterlenecek parçaların türüne göre çok fazla belirlenmemekte, bulamacın seçimi ve kullanımına göre belirlenmektedir. Müşteriler takip edilecek yapıştırmayı ve iş akışını seçebilir. Açıkçası, bazı başlangıç parametreleri önceden, az ya da çok standart olarak seçilir. Sinterleme işlemi yaklaşık 250˚C sıcaklık, 15 ila 25 MPa basınç ve yaklaşık üç dakikalık bir süre gerektirir. Bu, tüm süreci tanımlamanın başlangıç noktasıdır.
İlk sonuçlara dayanarak, en iyi sonuçları elde etmek için bazı parametreler ayarlanabilir. Müşteriler genellikle kuvvet veya ısının etkisini kontrol eder, bileşenlerin çeşitli yorulma türlerine nasıl tepki verdiğini gözlemler ve tek tek parçaları mikroskop altında analiz eder. Genellikle bu parametreler lehim pastası üreticisi tarafından ayarlanır ve test sırasında tek tek ince ayar yapılır. Son olarak, basınçlı sinterleme, yüksek güvenilirlik ve mükemmel tekrarlanabilirlik ile yüksek sıcaklıkta sızdırmazlık sağlayan bir işlemdir ve şu anda en iyi çözüm olarak kabul edilmektedir. Sıcaklık ve termal genleşme katsayısı gibi diğer parametreler de değerlendirilmelidir.
Çift geri bildirim sistemi
AMX “ikili geri bildirim” seçeneği sunar. Bu, bileşenlere basınç uygulanırken hataların önlenmesine yönelik bir özelliktir. İki açıdan uygulanan baskıyı kontrol edin:
• Basında
• Kuvvetin uygulandığı belirli bir noktada
Bir kuvvet sensörü kullanılarak yapılan çifte kontrol, prese uygulanan kuvvetin bileşen tarafından alınan kuvvetle tutarlı olup olmadığını değerlendirir. Sinterleme alanının tamamını anladıktan sonra yukarıdan uygulanan basıncı ve reaksiyon kuvvetini sınırlayan teorik kuvveti hesaplayabilir ve bunu sensör çıkışıyla karşılaştırabilirsiniz (bkz. Şekil 5). Aslında, operatör baskı ayağını temizlemek için çıkarabilir ve daha sonra değiştirmeyi unutabilir. Bu durumda programlanan basınç, bileşene uygulanan gerçek basınçtan farklı olacak ve bu da önemli bir kuvvet dengesizliğine yol açacaktır. Yani baskı ayağı beklenen kuvveti uygulamadığında sistem bunu tespit edecek ve operatöre bildirimde bulunacaktır. Oksijen konsantrasyonu ve sıcaklığı için de çeşitli sensörler kullanılır, ancak görünüşte yedekli gibi görünseler de güvenlik nedenleriyle kullanılırlar (örneğin sensör arızalanabilir). Tüm bu bilgiler, tüm sürece ilişkin eksiksiz bir genel bakış elde etmek için toplanır.
Şekil 5: Basınçlı sinterlemede her pres kontrol edilir ve diğer preslerden tamamen bağımsızdır.