Với những tiến bộ trong vật liệu bán dẫn thế hệ mới và yêu cầu ngày càng cao đối với các mô-đun điện tử công suất đáng tin cậy ở nhiệt độ cao, một hạn chế lớn là thiếu bao bì cấp thiết bị chịu nhiệt độ cao đạt tiêu chuẩn. Bài báo này trình bày tổng quan về việc tối ưu hóa và đánh giá phương pháp hàn pha lỏng tạm thời (TLPS) dựa trên hợp kim Cu-Sn, một biến thể của phương pháp hàn khuếch tán, được triển khai như một kỹ thuật gắn chip ở nhiệt độ cao cho sản xuất điện tử công suất với mức độ linh hoạt và tùy chỉnh cao. Các kết nối TLPS với lớp liên kết pha liên kim loại ƞ-Cu6Sn5 được làm giàu đã được thực hiện thành công với cấu hình nhiệt độ được tối ưu hóa. Một phân tích toàn diện đã được thực hiện về các vấn đề liên quan đến quy trình như lỗ rỗng đối với kỹ thuật hàn được chọn và độ cong vênh đối với các linh kiện có kích thước và lớp mạ khác nhau. Hơn nữa, chất lượng của các mối nối được tạo ra đã được đánh giá bằng tải trọng nhiệt cơ học, tiếp theo là đặc tính hóa độ ổn định nhiệt và cơ học. Tính khả thi được kiểm tra bằng các nghiên cứu trường hợp sản phẩm và công nghệ, và một triển vọng được đưa ra với sự so sánh các khái niệm sản xuất đã được nghiên cứu.

Abstract:

With advances in the new generation semiconductor materials and ever-increasing requirements for reliable power electronic modules at elevated temperatures, a major limitation is the lack of qualified high-temperature device-level packaging. This work gives an overview of optimization and evaluation of Cu-Sn based Transient Liquid Phase Soldering (TLPS), a variant of diffusion soldering to implement as a high-temperature die-attach technique for power electronics production with high level of flexibility and customization. The TLPS interconnects with enriched ƞ-Cu6Sn5 Intermetallic phase bondline were realized successfully with optimized temperature profiles. A comprehensive analysis was performed on the process-related issues of voids for the selected soldering technique and warpage for components of varying dimensions and metallizations. Further the quality of the produced joints was evaluated by thermo-mechanical loading followed by the characterization of thermal and mechanical stability. The applicability is checked with product and technology case studies and an outlook is given with comparison of the investigated production concepts.

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	Syed-Khaja, Aarief
Thông tin nhan đề:	Diffusion Soldering for the High-temperature Packaging of Power Electronics
Nhà xuất bản:	FAU University Press
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Cơ khí - Chế tạo máy
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Nguồn gốc:	https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/169031
Mô tả vật lý:	202tr
Năm xuất bản:	2019