Innovatives Bonding für die Leistungselektronik

Wärmeentwicklung an den Verbindungsstellen ist bei Leistungsmodulen unvermeidlich. Bei herkömmlichen Bondverfahren auf Zinn- oder Bleibasis führt sie jedoch immer wieder zu Problemen: Die verschiedenen Materialien dehnen sich bei Erwärmung unterschiedlich aus. Dadurch entstehen mechanische Spannungen, denen Weichlötverbindungen oft nicht gewachsen sind.

Sintern statt löten

Eine Lösung für dieses Problem ist das Silbersintern. Dabei wird eine Lotpaste auf Silberbasis unter Hitze und Druck bei Temperaturen weit unterhalb des Schmelzpunktes (Silber: 961°C) verfestigt. Eine solche Verbindung zeichnet sich durch eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit aus und bleibt auch bei starken Temperaturschwankungen stabil.

Die vielseitige SilverSAM Plattform von ASMPT sintert Silberpartikel in die zuvor aufgetragene Paste mit einer Kombination aus Druck, Temperatur und Einwirkzeit. Dies geschieht in einer oxidationsfreien, kupferfreundlichen Umgebung im Vakuum oder in einer Stickstoff-Schutzgasatmosphäre. Die Anlage arbeitet mit bis zu drei Pressen bei Temperaturen bis zu 300 °C und Druck bis zu 30 MPa.

Vielseitige und gut skalierbare Plattform

Die Maschine verfügt über einen automatischen Werkzeugwechsler und kann eine Vielzahl an Materialien verarbeiten, wie z. B. DBC (Direct Bonded Copper) und AMB (Active Metal Brazing). SilverSAM unterstützt auch verschiedene Prozesse wie Nass- und Trockenpasten sowie Die-Transfer-Filme (DTF).

Damit erschließt sich SilverSAM ein breites Anwendungsspektrum, sowohl in der Massenfertigung von Leistungsmodulen als auch bei der Montage auf Kühlkörpern. Praktische Einsatzgebiete ergeben sich vor allem im stark wachsenden Markt der Elektrofahrzeuge wie zum Beispiel bei modernen Gleichstrom-Schnellladestationen.

Komplette Sinterlinie von ASMPT

„Mit unserem Produktportfolio bilden wir nahezu den gesamten Sinterprozess ab“, ergänzt Dr. Johann Weinhändler, Managing Director von ASMPT AMICRA und verantwortlich für den Bereich ASMPT Semiconductor Solutions in Europa. „Den Lotpastenauftrag übernimmt unser vielseitigen DEK Galaxy Drucker, die Lotpastentrocknung erfolgt im HiPO Ofen von ASMPT, die Platzierung übernimmt die POWER VECTOR Plattform und das eigentliche Sintern findet auf der SilverSAM Plattform statt. Wer sich für die Lösungen des Technologie- und Marktführers ASMPT entscheidet, bekommt also alles aus einer Hand.“