Keo hàn chip dẫn nhiệt cao dành cho thiết bị bán dẫn công suất

Một khách hàng đang thiết kế gói QFN đơn chip sử dụng khung dẫn điện bằng đồng (Cu), vừa tiết kiệm chi phí vừa đảm bảo độ tin cậy cao. Khung dẫn điện đồng trần được lựa chọn nhờ khả năng bám dính vượt trội với vật liệu ép khuôn và chi phí thấp hơn so với khung dẫn điện truyền thống mạ PPF hoặc mạ bạc (Ag).
Khách hàng cũng chỉ định sử dụng dây đồng thay vì dây vàng (Au) cho các kết nối hàn dây để tiết kiệm thêm chi phí.
Do các thiết bị bán dẫn công suất này được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, nên yêu cầu độ tin cậy cao cùng hiệu suất dẫn điện (RDS(on)) và dẫn nhiệt (W/m-K) vượt trội. Nhiệt độ vận hành cao có ảnh hưởng lớn đến hiệu năng của chip. Trong trường hợp này, chip có thể chịu nhiệt độ lên tới 150°C.

Khả năng dẫn nhiệt của vật liệu hàn chip là yếu tố then chốt để đạt được hiệu năng mong muốn cho gói có khung dẫn điện và dây đồng. Vật liệu này tiếp xúc trực tiếp với chip và tạo đường tản nhiệt chính.
Nếu trở kháng giữa chip và gói quá cao, sẽ tạo ra lượng nhiệt lớn, làm giảm hiệu quả năng lượng của thiết bị. Lớp hàn chip là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến điện trở dẫn RDS(on), do đó cần vật liệu có khả năng giảm điện trở và nâng cao hiệu suất năng lượng.
Vật liệu phải có mô đun đàn hồi cao ở nhiệt độ cao (200°C–250°C) để cho phép hàn dây mà không xảy ra lỗi không bám pad (NSOP).
Ngoài việc tương thích với khung dẫn điện đồng, keo hàn chip còn cần tương thích với các bề mặt khung dẫn điện khác cũng như mặt sau của chip (có hoặc không mạ kim loại), nhằm dễ dàng tích hợp vào nhiều thiết kế gói khác nhau.

Henkel đã phát triển công thức hóa học cho keo hàn chip, đáp ứng yêu cầu dẫn nhiệt tốt, điện trở thấp và độ tin cậy vượt trội cho các gói bán dẫn công suất.
Vật liệu được sử dụng trong trường hợp này là LOCTITE Ablestik ABP 6395T, được thiết kế dựa trên công thức mới. Với phương pháp hóa học epoxy và cách phối bạc ̣(Ag) độc đáo, sản phẩm mang lại:

- Đặc tính dẫn nhiệt hàng đầu (30 W/m-K mà không cần quá trình thiêu kết).

- Ứng suất thấp.

- Điện trở thấp, giúp đạt RDS(on) hiệu quả.

Vật liệu đáp ứng tiêu chuẩn khắt khe nhất về độ tin cậy cho nhiều ứng dụng kết hợp khung dẫn điện và bề mặt chip. Vật liệu đạt độ tin cậy cấp Automotive Grade 0 và MSL 1 với hầu hết các cặp chip/khung dẫn điện, áp dụng cho kích thước chip lên đến 3,0 mm × 3,0 mm. Trong khi đó, các vật liệu cạnh tranh chỉ đạt MSL 1 nhưng khả năng dẫn nhiệt chỉ khoảng 25 W/m·K.
Nhờ sử dụng LOCTITE Ablestik ABP 6395T, khách hàng đã triển khai thành công thiết kế gói QFN công suất mới, giảm thiểu chi phí khoảng 2% cho mỗi thiết bị.
Ngoài ra, LOCTITE Ablestik 6395T còn bền vững và tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về an toàn Vật liệu này không chứa halogen, tuân thủ RoHS, đồng thời không phát hiện chất nguy hại qua kiểm nghiệm của bên thứ ba

Kết quả chính

Chi phí giảm khoảng 2% cho mỗi thiết bị.
Đạt hiệu suất dẫn nhiệt xuất sắc.
Đáp ứng tiêu chuẩn về độ tin cậy cấp 0 trong ngành ô tô và MSL mức 1.
Tương tích với nhiều khung dẫn điện và bề mặt chip khác nhau.
Vật liệu này không chứa halogen, tuân thủ RoHS và vượt qua các thử nghiệm nghiêm ngặt về độ an toàn.

Các chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng tìm hiểu thêm về nhu cầu của bạn.

Bạn đang tìm kiếm thêm phương án hỗ trợ?

Trung tâm hỗ trợ và đội ngũ chuyên gia của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn tìm kiếm giải pháp phù hợp với nhu cầu kinh doanh.