У ширшому асортименті матеріалів для з'єднання кристалів до упаковки Henan Chalco постачає важкі з'єднувальний дріт з алюмінію/алюмінієвого сплаву, алюмінієву стрічку для з'єднання, важкий мідний зв'язувальний дріт і мідну стрічку для з'єднання з високим струмом на поверхні в IGBT, силових MOSFET, силових пристроях SiC та силових модулях.
Узгодження продукту може починатися з поточної специфікації з'єднувального дроту/стрічки або з вимог нового проєкту, при цьому технічні дані та інженерні зразки надаються відповідно до етапу проєкту.
Важкий AL Wire |Ал Ріббон| Важкий Cu Wire |Cu Ribbon
Верхні з'єднувальні з'єднання в упаковці силових напівпровідників
У силових пристроях, таких як IGBT, силові MOSFET та SiC-пристрої, верхній силовий електрод має бути електрично з'єднаний із провідними ділянками підкладки, електродами корпусу або клемами модулів. Важкий з'єднувальний дріт і стрічка утворюють цей верхній з'єднувальний з'єднання через клинове з'єднання і пропускають струм у силовому пристрої.
Power Cub
↓
Металізація верхньої сторони / Електрод живлення
↓
Товстий з'єднувальний дріт / стрічка для з'єднання
↓
Металізація підкладки / Електрод / Термінал модуля
У силових дискретних корпусах важкий з'єднувальний дріт або стрічка можуть з'єднувати кристал із провідними конструкціями корпусу. У багатокристалічних силових модулях між кристалами, провідними ділянками підкладки та клемами модулів можуть формуватися кілька внутрішніх з'єднань відповідно до компонування модуля. Схема з'єднання, кількість з'єднань і переріз провідника залежать від фактичної структури пристрою та конструкції модуля.
З'єднання з верхньою частиною важких дротів і стрічок на верхній частині силових напівпровідників відрізняються від інших архітектур взаємоз'єднань упаковки ІС. Залежно від конструкції корпусу, IC та просунуті структури упаковки можуть також використовувати тонке з'єднання або мідні стовпи замість важких дротяних/стрічкових клиноподібних з'єднання, обговорених на цій сторінці.
Важкий з'єднувальний дріт і стрічка для силових пристроїв
Для з'єднання товстого дроту та стрічкового клиноподібного з'єднання компанія Henan Chalco пропонує два основні матеріали — алюмінієвий і мідь, як у вигляді круглого з'єднувального дроту , так і прямокутного стрічкового склеювання. Конкретні матеріали, розміри та специфікації постачання підтверджуються відповідно до вимог продукції та умов проекту.
Важкий алюмінієвий та алюмінієвий сплавний дріт Для важкого клиноподібного з'єднання на основі алюмінію. Система матеріалів, діаметр дроту, механічні властивості та технічні характеристики можна підтвердити відповідно до вимог до поточного дроту або корпусу.
Алюмінієва стрічка для з'єднання Прямокутна алюмінієва стрічка для з'єднання. Ширина, товщина стрічки, формат котушки та відповідні вимоги до склеювання можуть бути підтверджені для проєкту.
Важкий мідний з'єднувальний дріт Для клиноподібного з'єднання на основі міді на основі важкого дроту. Мідний матеріал, діаметр дроту, механічні властивості та технічні характеристики можуть бути підтверджені відповідно до проєкту.
Мідна стрічка для зв'язування Прямокутна стрічка на основі міді. Ширина, товщина стрічки, формат котушки та відповідні технічні вимоги можуть бути підтверджені для проєкту.
Типові застосування з'єднань у упаковці силових напівпровідників
Силові пристрої та модулі відрізняються площею з'єднання, кількістю з'єднань, розташуванням з'єднання та умовами надійності. Тому важкий матеріал дроту/стрічки та розмір потрібно обирати відповідно до фактичної структури корпусу.
Дискретні пристрої живлення
Використовується для з'єднань живлення між верхнім електродом і провідними корпусами в силових MOSFET, IGBT, SiC MOSFET та інших дискретних пристроях живлення. Ключові аспекти включають переріз провідника, площу з'єднання та розташування з'єднань у межах обмеженого простору пакету.
Зона облігації | Поперечний переріз | Розпродаж посилки
Енергетичні модулі IGBT
Багатокристальні модулі зазвичай потребують кількох силових з'єднань між кристалами, провідними зонами підкладки та клемами модулів. Слід оцінювати матеріал і форму провідника разом із траєкторією струму, кількістю паралельних з'єднань і розташуванням модулів.
Поточний шлях | Паралельні з'єднання | Розташування модуля
SiC Енергетичні модулі
Проєкти модулів SiC потребують комбінованої оцінки металізації верхньої частини, конструкції з'єднання, процесу з'єднання та вимог до надійності циклу. Тип пристрою сам по собі не визначає, чи слід використовувати алюміній/мідь чи дріт/стрічку.
Металізація | Геометрія міжкон'єднаних з'єднань | Вимоги до циклування
Як вибрати верхній з'єднувач для силових напівпровідників
Вибір верхніх з'єднувань силових напівпровідникових з'єднань не слід зводити до двох окремих питань: «Важкий дріт чи стрічка?» та «Алюміній чи мідь?» Більш ефективним підходом є встановлення існуючого корпусу та базового рівня процесу, а потім звуження кандидатських маршрутів за матеріалом, геометрією провідника, інтерфейсом з'єднання та метою проєкту.
Тип пристрою допомагає визначити обсяг застосування, але не може самостійно визначити матеріал або маршрут провідника. Мета етапу відбору — не одразу зафіксувати кінцевий матеріал, а визначити кандидатські маршрути, які варто враховувати для перевірки процесу та надійності.
Почніть з існуючого пакету та базової лінії процесу
Для усталеної виробничої програми поточний матеріал, розміри, розташування упаковки та процес склеювання є важливою базовою лінією відбору. Для нового проєкту спочатку визначити цільовий струм, доступну площу з'єднання, металізацію верхньої частини та призначене обладнання для з'єднання.
| Перевірено | Ключові аспекти |
| Поточний матеріал і розмір | Алюміній / мідь, дріт / стрічка, діаметр або ширина дроту × товщина |
| Структура з'єднання | Необхідний переріз, площа з'єднання, кількість з'єднань і розташування модуля |
| Інтерфейс зв'язку | Металізація верхньої сторони та доступна площа зв'язку |
| Існуючий процес | Зв'язувач, клиноподібний інструмент і встановлена базова лінія процесу |
| Мета проєкту | Друге джерело, заміна постачання, NPI або переробка з'єднання |
Важкий дріт проти стрічки для з'єднання: геометрія з'єднання
У порівнянні товстого дроту та склеючої стрічки першою відмінністю є геометрія провідника: важкий дріт має круглий переріз і розмірився переважно за діаметром дроту, тоді як стрічка для зклеювання має прямокутний переріз, визначений шириною та товщиною. Різниця не лише геометрична; вона також впливає на площу з'єднання, розташування з'єднань, використання простору та умови подачі інструментів/подачі.
| Коефіцієнт оцінки | Важкий дріт | Стрічка для зв'язування |
| Визначення перерізу | Діаметр дроту | Ширина × товщина |
| Облігація | Визначається за діаметром дроту та геометрією зв'язку | Під впливом ширини, товщини стрічки та геометрії зв'язку |
| Планування | Підходить для подальшої оцінки існуючих багатопровідних з'єднань | Можна оцінювати для проєктів, які потребують оновленого планування стрічкового з'єднання |
| Зміна процесу | Для другого джерела спочатку можна зберегти існуючу форму дроту | Для змін у Wire → Ribbon повторіть інструмент, подачу та розташування |
Тому стрічка для з'єднання не повинна розглядатися як автоматичне оновлення з важкого дроту лише через те, що вона має інший переріз або може забезпечити більший переріз провідника. Відповідне порівняння — це фактичний переріз, кількість з'єднань, площа з'єднання, розташування корпусу та існуючі умови процесу.
Алюміній проти міді: потім порівняйте матеріали
Хоча ширше пакування напівпровідників може включати порівняння золотих, срібних, мідних та алюмінієвих дротів, вибір важких дротів/стрічок на верхній частині живлення на цій сторінці зосереджений переважно на маршрутах алюмінію та міді. Важкий дріт/стрічка на основі алюмінію — це зрілий шлях клиноподібного з'єднання для силових пристроїв. Для стабільних, усталених програм виробництва на основі алюмінію проєкти другого джерела або забезпечення безперервності постачання зазвичай краще починати з кандидатів продуктів, близьких до поточної системи матеріалів і розмірів, що допомагає уникнути зайвих валідних змінних, спричинених зміною матеріальної системи.
Для проєктів, що оцінюють міжз'єднання на основі міді, як кандидат може розглядатися важкий дріт/стрічка, але зміна матеріалу має бути переглянута разом із металізацією верхньої частини, площею з'єднання, механічними властивостями матеріалу та існуючими умовами клиноподібного зв'язування. При тій самій довжині та площі перерізу мідь має нижчий електричний опір, але чи перетвориться ця властивість матеріалу на користь на рівні модуля, залежить від конкретної специфікації провідника, інтерфейсу зв'язку та конструкції корпусу.
| Алюмінієвий маршрут | Мідний маршрут |
| Зрілий шлях клиноподібного зв'язку силового пристрою | Його можна оцінити для цілей проєктування, таких як нижчий опір провіднику |
| Для існуючих алюмінієвих проєктів спочатку можна зберегти поточний матеріальний маршрут | Зазвичай це пов'язано з більшою кількістю змін у матеріалах і процесах |
| Стан матеріалу, поверхня та розмірна консистенція все ще потребують підтвердження | Ключові перевірки включають металізацію, навантаження на з'єднання та сумісність інструменту та процесу |
Перехід від алюмінію до міді слід розглядати як зміну системи з'єднання , а не як пряму заміну провідника однакового розміру.
Друге джерело проти NPI: різні відправні точки
Існуючий процес / Друге джерело
Основна мета — зберегти базовий рівень валідованої упаковки/процесу настільки, наскільки це можливо. Почніть із поточного матеріалу, розмірів, механічних властивостей і форми постачання, відстежте на близькі відповідні кандидатські продукти, а потім переходьте до валідації процесу та кваліфікації.
Нова платформа / NPI
Якщо матеріал і конструкція з'єднання ще не зафіксовані, алюміній/мідь, товстий дріт/стрічка, область з'єднання, металізація верхньої частини та компоновка упаковки можна оцінити разом для визначення варіантів маршрутів, які краще відповідають цільовим електричним, упаковочним і виробничим умовам.
SiC не вимагає автоматично мідь, і стрічка не є автоматично кращою за важкий дріт. Результатом етапу відбору має бути кандидат-маршрут, готовий до наступного етапу валідації, а не рейтинг матеріалів, зроблений незалежно від самої упаковки та процесу.
Перевірте сумісність процесу перед зміною матеріалу з'єднання
Після вибору кандидатного матеріалу для важкого дроту або стрічки для склеювання його сумісність із існуючим процесом клиноподібного з'єднання все одно потрібно підтвердити. Схожі матеріальні системи або номінальні розміри не означають, що існуюче обладнання, інструменти та параметри процесу можуть бути передані без валідації.
Зміни матеріалу, діаметра дроту або перерізу стрічки, механічних властивостей або стану поверхні можуть впливати на подачу, деформацію зв'язків, формування інтерфейсу та стабільність вікна процесу. Проєкти, що передбачають більші зміни, такі як алюміній у мідь або дріт на стрічку, зазвичай потребують повторного підтвердження додаткових умов.
| Перевірено | Що підтвердити |
| Зв'язувач і інструмент | Чи підтримує існуючий з'єднувач цільовий дріт/стрічку, і чи відповідають клин, різач і система подачі матеріалу та розміру |
| Інтерфейс зв'язку | Чи металізація верхньої частини кристала, площа з'єднання, підкладна структура та інтерфейс з'єднання на іншому кінці сумісні з кандидатним матеріалом |
| Вікно процесу | Чи залишається існуючий рецепт актуальним і чи потрібно коригувати силу зв'язування, ультразвукову енергію та деформацію зв'язку |
| Підгодовування та обробка | Незалежно від того, чи стабільні котушки, намотування та розмотування котушок і чи відповідають умови зберігання, розпакування та використання вимогам процесу |
Для важкого дроту/стрічки на основі міді слід також переглядати навантаження на з'єднання, металізацію верхньої частини, сумісність інструментів і вікно процесу разом із механічними властивостями матеріалу. Не слід вважати, що існуючі параметри алюмінієвого дроту передаються безпосередньо.
Необхідно оцінити силу зв'язування, ультразвукову енергію та інші умови процесу для конкретного матеріалу, обладнання та інтерфейсу зв'язку, а потім перевірити за допомогою фактичних випробувань з'єднання та DOE для встановлення стабільного вікна процесу.
Початкова якість зв'язку не дорівнює довгостроковій надійності з'єднання
Для верхніх з'єднувань напівпровідникових потужних з'єднання прийнятний вигляд зв'язку та результати тягнення або зсуву допомагають оцінити початкову якість з'єднання, але самі по собі не демонструють довгострокову надійність дроту/стрічки в умовах експлуатації.
Під час циклічного циклу живлення зміни навантаження спричиняють повторні зміни температури з'єднання в IGBT, MOSFET, SiC та інших силових пристроях. Під час термічного циклу зовнішні зміни температури також піддають з'єднувальний дріт/стрічку, інтерфейси з'єднання та прилеглі упаковки циклічним термомеханічним напруженням.
Повторювані цикли температури
↓
Термомеханічні напруження
↓
Втома від з'єднання та зв'язок
↓
Тріщина п'яти / підйом дроту / деградація інтерфейсу
Після заміни важкого дроту, стрічки для зклеювання або системи матеріалів валідація має виходити за межі початкової якості з'єднання і переходити до надійності на рівні упаковки.
| Рівень валідації | Основне питання |
| Початкова якість облігації | Чи відповідають геометрія зв'язку та інтерфейс вимогам процесу? |
| Механічний тест на зв'язок | Чи відповідають тести pull/sreach та пов'язані з ними початковим механічним вимогам проєкту? |
| Надійність на рівні пакета | Чи залишається міжз'єднання стабільним за умов теплового та енергоциклічного циклу, визначених проєктом? |
Тріщина п'ятки, підйом дроту та деградація інтерфейсу з'єднання — це режими відмов, які слід враховувати при з'єднанні силових дротів/стрічкових з'єднань. Коли змінюється матеріал, форма провідника або інтерфейс з'єднання, вплив цих змін на надійність циклів також потрібно переоцінити.
Тому надійність не може бути визначена лише за основними властивостями алюмінію або міді. Остаточна надійність з'єднання також залежить від специфікації провідника, інтерфейсу з'єднання, структури корпусу, процесу з'єднання, а також фактичних умов роботи та валідації.
Від інженерних зразків до кваліфікації матеріалів
Після ідентифікації кандидата на важкий дріт або стрічку для з'єднання, її слід перевіряти крок за кроком відповідно до фактичних умов упаковки та склеювання, а не безпосередньо замінювати поточний матеріал. Програми другого джерела та NPI можуть мати різні вимоги, але обидві зазвичай можуть проходити наступним шляхом:
1. Огляд поточних характеристик
Перегляньте поточні матеріали або вимоги до нового проєкту та перевірте на наявність точних відповідних характеристик дроту/стрічки.
2. Інженерний зразок
Підготуйте інженерні зразки для оцінки з'єднання за допомогою самого з'єднувача, клиноподібного інструменту та умов упаковки.
3. Валідація процесів і надійності
Підтвердіть процесне вікно, якість з'єднання, механічні тести та всі необхідні теплові/циклічні чи інші вимоги надійності відповідно до вимог проєкту.
4. Пілотна / багатолотна оцінка
Якщо план кваліфікації клієнта включає інженерні лоти, пілотні або багатопартийну оцінку, придатність виробництва та послідовність партії можна додатково оцінити відповідно до вимог проєкту.
5. Кваліфікація клієнта
Завершити остаточне затвердження матеріалів відповідно до внутрішніх вимог клієнта до інженерії, якості та кваліфікації постачальників перед переходом до подальшого виробництва.
Підтримка проєкту: поточне узгодження характеристик | огляд кандидатів на продукт | технічні дані | інженерні зразки
Для проєктів другого джерела або NPI Henan Chalco може відбирати кандидатські продукти на основі поточних специфікацій матеріалів або підтверджених умов упаковки та підтверджувати обсяг доступних технічних даних і інженерних зразків. Конкретні тестові елементи, критерії прийняття та процедури кваліфікації підпадають під вимоги клієнта до пристрою, упаковки та системи якості.
Що надати для отримання пропозиції або зразка запиту
Якщо ви шукаєте друге джерело для існуючого товстого дроту/стрічки, почніть з наведення поточної моделі продукту або технічного листа, матеріалу, діаметра дроту або ширини × товщини стрічки. Якщо доступно, ви також можете надати тип пристрою або модуля, верхню металеву обробку, інструмент для склеювання/клиноподібного механізму та проблему, яку хочете вирішити.
Для проєкту NPI обговорення може починатися з підтверджених вимог до структури пакета, матеріалу чи розмірів. Навіть якщо повна специфікація ще не завершена, спочатку може розпочатися відповідність кандидатів продукту, а технічні вимоги поступово додаються у міру валідації.
Поширені питання
Чи можете ви зрівнятися з нашою поточною характеристикою товстих дротів / стрічки?
Так. Для проєкту з усталеною базовою виробничою лінією можна спочатку відібрати близькі кандидати до поточного технічного листа, матеріалу та діаметру/розміру дроту, а потім перевірити за допомогою фактичної оцінки склеювання, щоб визначити, чи придатні вони як друге джерело.
Чи змінюються параметри зв'язку з новим другим джерелом?
Не обов'язково, але не слід вважати, що існуючі параметри передаються незмінними. Навіть за схожих матеріалів і номінальних розмірів механічні властивості, стан поверхні та фактична поведінка зв'язку можуть відрізнятися між продуктами. Отже, потрібна фактична оцінка зв'язування, щоб підтвердити, чи залишається існуюче вікно процесу застосовним.
Чи може виробництво починатися після з'єднання зразка та тягнення/зсуву?
Додаткова оцінка надійності, інженерна партія, пілотна або багатопартийна оцінка все одно може знадобитися залежно від проєкту. Один зразковий тест може продемонструвати початкову якість з'єднання цього зразка, але не замінює повну кваліфікацію матеріалу.
Що змінюється при переході з алюмінію на мідь?
Окрім самого матеріалу провідника, потрібно підтвердити металізацію верхньої частини, площу з'єднання, клиноподібний інструмент, процес з'єднання та надійність на рівні корпусу. Перехід з алюмінію на мідь краще оцінити як зміну системи з'єднання, а не як пряму заміну матеріалу того ж розміру.
Як можна знизити ризики від лота до партії з новим постачальником?
Кваліфікація не повинна зосереджуватися лише на одному зразку. Для більш вимогливих проєктів до остаточного затвердження може бути додана оцінка інженерних партій або кількох партій, при цьому заздалегідь визначено основні специфікації, пункти прийому, а також вимоги до матеріалів і якості під час виробництва.
Чи може оцінювання починатися з неповної матеріальної інформації?
Так. Почніть з доступної інформації, такої як назва матеріалу, розміри, модель продукту, фотографії, зразки або інформація про упаковку. Після визначення діапазону кандидатів можна додати механічні властивості, умови зчеплення та вимоги до валідації за потреби для проєкту.
Почніть оцінку важкого дроту / стрічки
Незалежно від того, чи ви кваліфікуєте друге джерело для існуючого матеріалу, чи запускаєте новий дискретний силовий модуль, IGBT силовий модуль або модуль SiC, оцінка може починатися з наявної вами інформації.
Надішліть поточну специфікацію дроту/стрічки або базові вимоги до нового проєкту. Спочатку ми можемо допомогти визначити кандидатні продукти та обсяг інженерного зразка, перш ніж перейти до подальшої оцінки з'єднання та кваліфікації.