Una tecnologia per il packaging dei semiconduttori di potenza

TECNOLOGIE –

Una nuova tecnologia di packaging sviluppata da Semikron che sostituisce il bondaggio a filo garantisce il doppio della densità di corrente nei semiconduttori di potenza.

Semikron ha sviluppato una rivoluzionaria tecnologia di packaging per semiconduttori di potenza che elimina i fili di bondaggio, le saldature e la pasta termica. La nuova tecnologia SKiN è basata sull'uso di una lamina flessibile e di connessioni sinterizzate piuttosto che fili di bondaggio, saldature e pasta termica. La densità di corrente è ora di 3 A/cm2 , il doppio rispetto all'1.5 A/ cm2  raggiungibile con la tradizionale tecnologia di bondaggio a filo. Il volume del convertitore può quindi essere ridotto del 35%. Questa tecnologia affidabile e poco ingombrante è la soluzione ottimale per veicoli ed applicazioni eoliche.

Ciò implica una maggiore capacità di corrente e 10 volte la capacità di  load cycling - impensabile con il limitativo bondaggio a filo utilizzato in passato nell'elettronica di potenza. Quest'ultimo è stato il principale metodo di connessione del chip al substrato DBC per gli ultimi 25 anni. Il bondaggio a filo non è all'altezza delle densità di corrente più elevate, determinate dai progressi tecnologici, compromettendone l'affidabilità. Nel nuovo packaging, una lamina sinterizzata sostituisce il bondaggio a filo sul chip, e la parte inferiore del chip è sinterizzata al DBC. Ciò permette una connessione termica ed elettrica ottimale, in quanto i layer sinterizzati hanno una resistenza termica inferiore degli equivalenti a saldare. La lamina sinterizzata connette il chip attraverso l'intera superficie, mentre i fili di bondaggio connettono i chip solo nei punti di contatto. Grazie alla superiore capacità di load cycling, offerta da questa nuova tecnologia di packaging, sono possibili temperature di operazione più elevate. Data la tendenza verso nuovi materiali quali SiC e GaN, queste temperature possono quindi essere sfruttate pienamente.

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