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ALPHA ® Silber Sinter

ALPHA ® Silber Sinter Technologie Sintern, das neue Löten? Einführung, Anwendungen und Vorteile Silbersintern ist eine bewährte Technologie, die viele Herausforderungen in Bezug auf Wärmeableitung, Lastwechselfestigkeit sowie hohe Temperaturstabilität meistert, die für Leistungsmodulanbindungen (Die Attach, Drahtbonden und Kühlkörperanbindung) gefordert werden. MacDermid Alpha hat eine Reihe von innovativen Argomax ® Sinterprodukten entwickelt, die bei niedrigem Druck hochzuverlässige Sinterverbindungen erzeugen, die die anspruchsvollen Qualitätsstandards der Halbleiterleistungsindustrie übertreffen. Silbersintermaterialien haben sich zur ersten Wahl bei Die Attach Anwendungen in der Leistungs elektronik entwickelt und finden zunehmend ihren Einsatz in der Automobilindustrie, bei alter nativen Energien, im Transportwesen, in der Unterhaltungselektronik, bei der Telekommunikation und in industriellen Anwendungen. Das Silbersintern ist von entscheidender Bedeutung seit die Automobilindustrie auf Elektrifizierung setzt, um die hohen Umweltanforderungen bezüglich Emission zu erreichen. Es wird immer mehr zur Technologie der Wahl für Die Attach (und Oberseitenanbind - ung) bei EV- und HEV Traktionswechselrichter-Anwendungen. Silber ist ein beliebtes, leitfähiges Material für Die Attach – aufgrund seiner hohen Mit Argomax ® Sintertechnologie gefertigte Leistungselektronik erfüllen die anspruchsvollen Anforderungen der heutigen und zukünftigen Generationen der Stromerzeugung und des Stromverbrauchs. Gesamtwärmeleitfähigkeit, seines geringen elektrischen Widerstands und seiner ungiftigen und relativ stabilen, nicht oxidativen Natur. Die Wärmeleitfähigkeit von Silber ermöglicht signifikant höhere Stromdichten bei gleichzeitig erheblich verbesserter Beständigkeit gegenüber Stromwechselzyklen. Im Vergleich zu traditionellen Lötmethoden erfordert der Silbersinterprozess moderate Temperaturen und Druck, wobei Oberfläche, Volumen und Korngrenzendiffusion kombiniert werden. Das Verfahren nutzt die Wärmeleitfähigkeit, die Verbindungstärke sowie die Schmelztemperatur von Silber aus. Das Ergebnis ist eine verbesserte Wärmeableitung und erhöhte Zuverlässigkeit. Silbersintern basiert auf atomarer Diffusion. Erhitzt auf eine Temperatur weit unterhalb des Schmelzpunktes von Silber diffun dieren die Atome in den Pulverpartikeln über ihre Partikelgrenzen hinaus, verschmelzen und fügen sich zu einer neuen, festen Einheit zusammen. Druckunterstütztes Sintern nutzt Druck, um plastische und viskose Deformation zu erzeugen, was zu einer dichteren Fügeschichtverbindung beiträgt – dies ist besonders wichtig an Grenzflächen, bei denen die meisten Diskontinuitäten auftreten. Druck ist aus zwei weiteren Gründen hilfreich – er reduziert die erforderliche Sintertemperatur, die zur Bildung der Fügeschichtverbindung benötigt wird sowie die kinetische Kornwachstumsrate und unterstützt somit die Verdichtung bei geringerer Korngröße. MacDermid Alphas geschütztes nano-Silberpartikelsystem, mit niedriger, gleichmäßig verteilter Porosität auf harzfreier rein metallischer Basis, bildet eine spannungs - arme, hochtemperaturstabile Struktur, die die höchste Leistungszyklusbelastbarkeit aller silberbasierten Die Attach Systeme aufweist. Das nano-Partikelsystem hat den zusätzlichen Vorteil, dass es im Vergleich zu traditionellen Mikropartikelsystemen bei geringerem Druck und niedrigen Temperaturen verarbeitbar ist. Das Ersetzen von Lotlegierungen durch Silbersintermaterial führt zu einer 50% höheren Stromdichte pro Bauelement ohne Erhöhung der Chip-Temperatur sowie eine um Größenordnungen erhöhte Zuverlässigkeit, bestätigt durch Leistungswechseltests. Gesinterte Silberverbindungen ermöglichen den Betrieb mit höheren Schaltströmen, ohne dass der Strom pro Gerät reduziert werden muss, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen. Es reduziert zudem die Gehäuseinduktivität, was zu geringeren Ausgangsspannungsschwankungen führt, erlaubt einen höherfrequenten Betrieb und eine höher nutzbare Ausgangsspannung. Der relativ niedrige Druck (10 MPa) und die hohe Wärmeleitfähigkeit (200–250W/K) machen das Material extrem vielseitig. MacDermid Alphas ALPHA ® Argomax ® Sibersintertechnologie, entwickelt für Die Attach, Package Attach und Substratkühlkörper, ermöglicht die Schaffung von Nieder- 20 EPP Oktober 2020

Advertorial ALPHA ® Argomax ® Produkte umfassen Sinterpaste, Sinterfilm und Preforms. ALPHA ® Argomax ® bietet erhöhte Zuverlässigkeit sowie Kosteneffektivität bei hochvolumigen Fertigungsprozessen drucksinterverbindungen auf Basis modernster Partikeltechnologie. Argomax ® schafft thermisch und elektrisch extrem leitfähige Silberverbindungen mit hoher Zuverlässigkeit und flexiblen Fügeschichtstärken. Durch die herausragende Wärmeleitfähigkeit von Argomax ® kann der einzelne Chip mehr Strom verarbeiten, wodurch insgesamt weniger Komponenten benötigt werden, was eine über 40% bessere Effizienz ermöglicht. Das Produkt bietet in puncto Zuverlässigkeit eine Verbesserung um ein Vielfaches im Vergleich zu anderen Fügeverbindungen, was für Anwendungen in elektrischen Fahrzeugen von elementarer Wichtigkeit ist. ALPHA ® Argomax ® Produkte umfassen Sinterpasten, Sinterfilme sowie Preforms und eignen sich für Ag, Au und Cu Oberflächenbeschichtungen, sowie für anspruchsvolle Technologien wie Si, SiC und GaN Die-Attach-Prozesse. Dies ermöglicht eine einzigartige Flexibilität, um beste Leistung, höchsten Durchsatz und Ertrag zu erzielen. Neben einem breiten Argomax ® Produktspektrum verfügt MacDermid Alpha über ein fundiertes Fachwissen im Bereich Sinterprozesse sowie Partnerschaften zu den wichtigsten Produktionsanlagenherstellern. Anwendungszentren an fünf Standorten rund um den Globus bieten sowohl Entwicklungsunterstützung für Implementation auf Package und Modulebene, als auch Unterstützung bei Musteraufbauten und Lastwechseltests. Dieses tiefgehende Engagement führt zu deutlich reduzierten Entwicklungszeiten und einem messbaren Vorteil bei der Markteinführungszeit. MacDermid Alpha Electronics Solutions Elisabeth-Selbert-Strasse 4 40764 Langenfeld Tel. +49 (0) 2173 8490 300 Unternehmensinformation Durch innovative Spezialchemikalien und Materialien unter unseren Markennamen Alpha, Compugraphics und MacDermid Enthone liefern wir Lösungen zur Herstellung von Fügeverbindungen in der Leistungselektronik. Wir sind in allen Regionen der Welt präsent und bedienen jeden Fertigungsschritt in allen Märkten der Elektroniklieferkette. Experten in unseren Geschäftsbereichen Semiconductor Solutions, Circuitry Solutions und Assembly Solutions arbeiten bei Design, Implementierung und technischer Unterstützung zusammen, um den Erfolg unserer Partner zu sichern. Unsere Lösungen ermöglichen es unseren Kunden außergewöhnliche elektronische Geräte mit hoher Produktivität und verkürzten Taktzeiten herzustellen. Sprecher: Als Leiter des technischen Kundensupports der DACH-Region berät Ralph Christ Kunden in Deutschland, Österreich und der Schweiz bei technischen Problemstellungen und Prozesslösungen. Kunden profitieren von seiner langen Erfahrung im Bereich oberflächenmontierter Bauelement und der Photovoltaik. Nach Abschluss des Chemiestudiums arbeitete er in der Forschungs- und Entwicklungsabteilung für Flussmittelsysteme bei Alpha, bevor er operativer Leiter für Lotpasten und Flussmittel wurde. Seit 2002 betreut Ralph Christ Kunden vor Ort. Er stellt prozessorientierte Lösungen vor und unterstützt Kunden bei der Implementierung neuer Prozesse. Aufgrund seiner fundierten Kenntnisse ist er ein gern gesehener Redner bei Veranstaltungen, bei denen es um Oberflächenmontagetechnik, Photovoltaik oder Die Attach-Technologie geht. EPP Oktober 2020 21