新日本無(wú)線推出粗銅線和半導(dǎo)體芯片鋁電極實(shí)施絲焊的量產(chǎn)技術(shù)

新日本無(wú)線推出粗銅線和半導(dǎo)體芯片鋁電極實(shí)施絲焊的量產(chǎn)技術(shù)以提高可靠性和減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)為目的，新日本無(wú)線一直在持續(xù)研究開(kāi)發(fā)用于產(chǎn)業(yè)設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)(EV)、混合動(dòng)力汽車(chē)及智能電網(wǎng)送電配電等需要高電壓及大電流的應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)。

這次，新日本無(wú)線公布了世界首次*1用以往技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)可靠性產(chǎn)品的粗銅線和半導(dǎo)體芯片鋁電極實(shí)施絲焊的量產(chǎn)技術(shù)。

【技術(shù)概要】

新日本無(wú)線著眼于半導(dǎo)體封裝技術(shù)中的焊接技術(shù)，為用銅線取代一直以鋁為主流的絲焊材料，進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究開(kāi)發(fā)。

一般，用銅線直接和半導(dǎo)體芯片鋁電極進(jìn)行絲焊，技術(shù)性很高，很難實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。

這次，新日本無(wú)線在獲得了設(shè)備及材料廠家*2的協(xié)助下，使用熱楔式焊接技術(shù)*3，成功實(shí)現(xiàn)了用線徑為200μm以上的粗銅線直接和半導(dǎo)體芯片的鋁電極進(jìn)行絲焊，并首次設(shè)為量產(chǎn)技術(shù)。

【特點(diǎn)】

1.熱循環(huán)測(cè)試實(shí)現(xiàn)了5,000次以上的溫度循環(huán)，確保了產(chǎn)品的高信賴(lài)性

在產(chǎn)業(yè)設(shè)備和電動(dòng)汽車(chē)等方面，都要求保證高溫時(shí)的工作特性，并希望有更長(zhǎng)的熱循環(huán)測(cè)試*4壽命。

本公司的熱循環(huán)測(cè)試結(jié)果顯示，鋁線能達(dá)到大約2,000次的熱循環(huán)壽命，而銅線卻能達(dá)到5,000次以上的熱循環(huán)壽命。

2.減少用材有利于減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)

與鋁線相比，銅線有更高的熔斷電流，并且使用線徑為200μm的銅線能夠獲得線徑為300μm鋁線的同等特性，所以用材減少了，環(huán)境負(fù)擔(dān)也就得到了減輕。

此外，鋁的導(dǎo)熱率為238W/mK，而銅的導(dǎo)熱率為397W/mK比鋁高，銅的導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)也可以應(yīng)用到低損耗技術(shù)上。

【今后的進(jìn)展】

新日本無(wú)線今后將把本技術(shù)應(yīng)用到SiC-SBD等大功率器件上，積極展開(kāi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。

*1：用線徑為200μm以上的粗銅線和鋁電極焊接的絲焊量產(chǎn)技術(shù)(2012年5月的本公司調(diào)查結(jié)果)

*2：設(shè)備廠家：超聲波工業(yè)株式會(huì)社(REBO7-WC)，材料廠家：田中電子工業(yè)(CHA)

*3：是絲焊的一種手法，在焊絲端頭不形成球狀金屬熔滴，使用超音波、加熱等方式直接和電極焊接的方法。

*4：反復(fù)改變周?chē)h(huán)境溫度，為確認(rèn)半導(dǎo)體產(chǎn)品不被破壞或不發(fā)生故障而進(jìn)行的測(cè)試。