單片機解密實現(xiàn)更高的接合強度
單片機解密實現(xiàn)更高的接合強度,可比鎳實現(xiàn)更高的接合強度也是燒結銅的一個優(yōu)點。使用單片機解密時,是在功率元件的單片機上施以鍍金處理后再封裝到絕緣基板上的。也就是說,在鍍金層與絕緣基板之間存在含鉛焊錫。并且,使用燒結銀時也是如此。
而使用單片機解密時無需鍍金,可直接接合鎳電極與絕緣基板。其中一個原因是單片機解密的晶格常數(shù)接近,因此容易實現(xiàn)方位匹配。由于可減少鍍金,因此有助于降低成本。
對作為可靠性指標的“單片機解密”實施測定的結果顯示,解密次數(shù)達到了以往含鉛焊錫的10倍以上。具體來說,在功率元件最大結溫(Tjmax)為175℃、ΔTj為125℃的條件下實施功率循環(huán)試驗時,以往的含鉛焊錫最高為5萬次,而使用燒結銅時達到55萬次。在實施-40℃至+200℃的熱解密試驗時,解密次數(shù)達到1000次也未出現(xiàn)問題。
另外,單片機解密尚未完成的高輸出功率模塊(如鐵路列車用模塊)也要求使用無鉛焊錫,并且,隨著功率模塊的輸出功率密度逐年提高,功率元件的工作溫度也在不斷上升,因此要求使用可靠性高的焊材。作為候選的材料有熱導率較高的金、銀、銅等。其中最為普遍的是對銀納米材料實施燒結的焊料。而日立選擇的是銅。由于銅的熱膨脹系數(shù)低且楊氏模量高,因此該公司認為其機械可靠性出色,因此采用了銅。另外,材料成本低也是選擇銅的原因之一。
不過,銅的熔點高達1100℃左右,直接以塊狀使用時,很難作為封裝材料。因此,單片機解密決定將銅制成表面能量高的納米顆粒狀來使用。將單片機解密的銅涂在功率元件與功率元件下方的絕緣板之間,通過施加溫度和壓力實施燒結來封裝。憑借上述措施,物性可達到與塊狀銅同等的水平,保持穩(wěn)定狀態(tài)。具體的燒結條件并未公布,不過據(jù)發(fā)表資料的介紹,估計是在約250℃至400℃之間實施封裝的。因為文中提到,在達到約250℃以上溫度后,燒結后的接合強度為20MPa,可達到實用水平(在單片機解密的銅上封裝功率元件后實施剪切測試的結果)。
姓 名:林工
手 機:13430932811
姓 名:徐小姐
手 機:15302712579
電 話:0755—82596003
電子郵箱:pcbapcba@126.com
Q Q 在線:13745824
地 址:深圳市龍華新區(qū)東環(huán)一路皇嘉中心A座814-816