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新日本无线首次采用粗铜线和铝电极进行丝焊的量产技术

导读: 以提高可靠性和减轻环境负担为目的,新日本无线公布了世界首次用以往技术无法实现可靠性产品的粗铜线和半导体芯片铝电极实施丝焊的量产技术。

  以提高可靠性和减轻环境负担为目的,新日本无线(总部:东京都中央区 代表取缔役社长 小仓 良)一直在持续研究开发用于产业设备、电动汽车(EV)、混合动力汽车及智能电网送电配电等需要高电压及大电流的应用产品技术。

  这次,新日本无线公布了世界首次*1用以往技术无法实现可靠性产品的粗铜线和半导体芯片铝电极实施丝焊的量产技术。

  【技术概要】

  新日本无线着眼于半导体封装技术中的焊接技术,为用铜线取代一直以铝为主流的丝焊材料,进行了长期的研究开发。

  一般,用铜线直接和半导体芯片铝电极进行丝焊,技术性很高,很难实现量产化。

  这次,新日本无线在获得了设备及材料厂家*2的协助下,使用热楔式焊接技术*3,成功实现了用线径为200μm以上的粗铜线直接和半导体芯片的铝电极进行丝焊,并首次设为量产技术。

  【特点】

  1.热循环测试实现了5,000次以上的温度循环,确保了产品的高信赖性

  在产业设备和电动汽车等方面,都要求保证高温时的工作特性,并希望有更长的热循环测试*4寿命。

  本公司的热循环测试结果显示,铝线能达到大约2,000次的热循环寿命,而铜线却能达到5,000次以上的热循环寿命。

  2.减少用材有利于减轻环境负担

  与铝线相比,铜线有更高的熔断电流,并且使用线径为200μm的铜线能够获得线径为300μm铝线的同等特性,所以用材减少了,环境负担也就得到了减轻。

  此外,铝的导热率为238W/mK,而铜的导热率为397W/mK比铝高,铜的导热性好的特点也可以应用到低损耗技术上。

  【今后的进展】

  新日本无线今后将把本技术应用到SiC-SBD等大功率器件上,积极展开产品的开发。

  *1:用线径为200μm以上的粗铜线和铝电极焊接的丝焊量产技术(2012年5月的本公司调查结果)

  *2:设备厂家:超声波工业株式会社(REBO7-WC),材料厂家:田中电子工业(CHA)

  *3:是丝焊的一种手法,在焊丝端头不形成球状金属熔滴,使用超音波、加热等方式直接和电极焊接的方法。

  *4:反复改变周围环境温度,为确认半导体产品不被破坏或不发生故障而进行的测试。

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