다이 탑 시스템 (DTS®)

더 높은 작동 온도와 향상된 신뢰도에 대한 요구, 전력 밀도의 지속적인 증가 때문에 패키징 소재는 위기에 봉착했습니다. 새로운 헤레우스 다이 탑 시스템은 소결 기술과 결합하여 구리를 사용할 수 있게 합니다. 이는 다이 연결의 전기적, 열적 및 신뢰도 성능을 현저히 개선하며 전체 모듈 성능에 영향을 줍니다. 또한 이는 쉬운 가공처리를 가능하게 하며 수율을 개선하고 시장에 새로운 패키징 솔루션을 제공할 수 있습니다.

다이 탑 시스템
Layout by courtesy of Fraunhofer IISB

전력 전자 반도체 장치는 중요한 기술적인 과제에 직면했습니다. 항상 증가하는 전력 밀도와 함께 이 장치들은 과거보다 훨씬 더 높은 200°C까지의 온도에서 신뢰도 높은 성능을 발휘해야 합니다. 또한 더 높은 능동 및 수동적인 온도 순환 능력이 필요합니다. 최소 15년인 자동차 애플리케이션의 수명은 30-40년 이상이어야만 하는 풍력 애플리케이션(25년)과 견인 애플리케이션에 비해 아직 상대적으로 짧습니다.

I이 극도의 신뢰도와 견고성을 달성하기 위해 패키징 및 접합 기술은 훨씬 더 발달해야 합니다. 구리는 균일한 열 분포를 보장하고 알루미늄보다 훨씬 더 높은 온도에 견디며 아직까지는 더 신뢰할 수 있기 때문에, 구리 본딩 와이어를 다이에 부착함으로써 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 단단한 구리 소재를 사용하게 되면 다이가 파손되므로 이 구성은 일반적으로 처리가 어렵습니다.

새로운 헤레우스 다이 탑 시스템으로 이 문제는 해결할 수 있습니다. 칩과 구리 와이어 사이의 얇은 구리 층이 와이어 본딩 공정 도중에 다이를 보호해 줍니다. 이는 페이스트 인쇄와 복잡한 다이 고정 공정 없이도 단순한 가공 처리를 가능하게 하여 성능과 수율을 높여줍니다. 다이 탑 시스템은 단일 부품으로 구리 포일로 아래와 함께 구성되어 있습니다:

  • Functional surfaces for bonding on the upper side
  • Pre-applied mAgic® sinter paste and Die Fixation System on the under side

이는 헤레우스 PowerCu Soft 및 CucorAl 본딩 와이어(구리 및 알루미늄 코팅된 굵은 와이어)에 맞추어져 있습니다.

헤레우스는 다이 탑 시스템에 있는 이 소재들은 각각 서로에게 맞출 수 있습니다. 헤레우스의 애플리케이션 센터에서 헤레우스는 직접 테스트하고, 최대의 시스템 성능과 신뢰도를 달성하기 위해 소재들 사이의 모든 인터페이스를 최적화합니다.

헤레우스와 함께 귀하의 개발 프로세스를 가속화 하십시오.

다이 탑 시스템은 다이 연결의 전기적, 열적 및 신뢰도 성능을 현저히 개선하며 전체 모듈 성능에 영향을 줍니다. 이는 구리 포일을 기능성 표면에 결합하는 세계 유일의 시스템이며, 다이 고정 시스템은 오직 헤레우스 고객에게만 제공됩니다.

헤레우스 다이 탑으로 얻을 수 있는 이점:

  • Al 와이어에 비해 50% 이상의 다이 통전 용량 증가
  • AL 와이어와 솔더 다이 어태치에 비해 10배 이상의 신뢰도 향상
  • 동일한 사이즈에서 더 높은 출력 또는 동일한 전력에서 다이 수축으로 더 낮은 모듈 비용
  • 다이의 균일한 온도 분포에 의한 더 적은 과열점
  • 고온 반도체와 호환 가능, 예를 들어 200°C의 접합 온도를 가능하게 함
  • 매우 간단한 가공 처리: 다이 탑 시스템은 소결과 본딩을 위한 기능성 표면 및 소결과 본딩이 호환되는 특수한 다이 고정 시스템을 갖는 하나의 단일 부품으로 설계되었습니다
  • 간단한 선택 및 배치 공정: 이는 반도체 다이 그 자체와 같이 웨이퍼 프레임 안에 부착됩니다
  • 다른 솔루션에 비해 훨씬 큰 본딩 가능한 면적
  • 효율적인 인쇄 공정 덕분에 실버 소결 페이스트의 낭비를 줄임
  • 간단한 공정으로 높은 비용 효율 달성
  • 극대화된 유연성: 어떤 형태의 다이 형상에도 맞출 수 있습니다. 본딩 와이어의 유연한 공정 과정 덕분에 대용량은 물론, 어떠한 크기에도 사용이 가능합니다.

헤레우스와 비즈니스 파트너로 협력할 때의 이점:

  • 고객의 애플리케이션과 요구 사항에 꼭 맞는 맞춤형 솔루션 제공
  • 최고의 성능 및 신뢰도를 자랑하는 시스템에 소재에 대한 헤레우스의 전문 지식으로 제품의 빠른 시장 출시
  • 헤레우스 자체 애플리케이션 센터에서 모든 제품을 테스트 할 수 있음
  • 높은 혁신 역량

다이 탑 시스템은 다음과 같은 분야에서의 역변환 장치에 적용됩니다:

  • 자동차 – 파워 트레인 H(EV)
  • 풍력
  • 견인
  • 전력 변환
  • 해양
  • 중량 크레인
  • 기타. 예: 농업, 광업

다음과 같은 목적을 위한 모든 애플리케이션:

  • 모듈의 통전 용량 증대
  • 또는 다이 크기를 축소함으로써 모듈 비용 감소

단일 부품 다이 탑 시스템은 헤레우스 PowerCu Soft 와이어 (구리 굵은 와이어) 또는 CucorAl 와이어 (Al-코팅된 구리 굵은 와이어)와 맞추어져 있습니다.

본드 기판:

코아 소재: Cu, Cu-합금
기능성 표면(옵션): Ag, Au, Pd
두께: 30 - 500µm
열 전도율: 180 – 390 W/mK
인장 강도(Rm): 200 - 650 N/mm2
경도(HV): 40 - 240

사전 적용된 Ag-소결층:

권장 소결 압력: 10-30 MPa
권장 소결 온도: 230 - 280°C
열 전도율: >150 W/mK
세척: 불필요

공정 파라미터는 고객 설계에 따르며 헤레우스는고객의 애플리케이션을 위해 최적을 공정을 찾는 것을 도와줄 수 있습니다.

to top