일본 다나까귀금속공업이 전력반도체용 패키지 제조에 있어서 다이 어태치용 시트 형상 접합 재료 ‘AgSn TLP 시트’를 개발했다고 23일 밝혔다.
AgSn TLP 시트는 전력반도체의 다이 어태치 용도뿐 아니라 TIM (Thermal Interface Material: 열전도성 재료)재의 대체 재료로 히트싱크에 있어서의 대면적 접합으로도 사용될 수 있다.
대전류 타입의 대형 Si 칩 접합 재료
EV, HV, 산업 인프라 등의 용도를 중심으로 대전류 타입의 전력반도체에 대한 수요가 높아지는 가운데 대형화하는 Si 칩의 접합에 있어서 높은 신뢰성을 담보하면서 대면적을 접합할 수 있는 재료의 필요성이 커지고 있다. AgSn TLP 시트는 최대 20mm까지의 반도체 칩 접합을 지원한다. 3.3MPa의 저가압으로 접합이 가능하며 반도체 제조에서 수율 개선을 가능하게 한다.
저온 접합 및 전력반도체에 요구되는 고내열성, 열 관리 지원
전력반도체를 포함한 반도체 소자는 고온으로 인한 고장이나 수명 저하 등의 영향이 있기 때문에 고온 내열성이 요구된다. 또한 전력반도체 패키지 제조에 있어서 현재 주로 채용되고 있는 접합 재료는 환경 부하로 인해 다른 재료로 전환되고 있는 고연 땜납과 내열성이 낮은 SAC 땜납, 은(Ag) 소결제 등이 일반적이다. 이 제품은 가열 온도 250℃에서 액상 확산 접합이 가능하다. 접합 후 내열 온도가 480℃까지 올라가기 때문에 기존 재료보다 높은 내열성을 가진다. 또한, 접합 강도는 최대 50MPa을 유지하기 때문에 다양한 피접합재에 대응할 수 있다. 이 밖에도 무연 접합부자재며, 3000사이클의 열 사이클 테스트를 통과한 높은 접합 신뢰성도 특징이다.
AgSn TLP 시트는 대면적 접합이 가능하기 때문에 전력반도체용 다이 어태치 재료로서의 사용뿐만 아니라 TIM재의 대체 재료로서의 사용도 기대할 수 있다. 반도체 패키지 제조에서는 열전도율이 높은 다양한 소재가 개발돼 왔으나 TIM 소재의 낮은 열전도율이 전체적인 열 설계의 걸림돌이 돼 왔다. 이 제품은 50mm 이상의 TIM재의 대면적 접합이 가능하고 높은 열전도율을 가진 접합 재료이므로 반도체 패키지 제조의 열 관리에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
<저작권자(c)스마트앤컴퍼니. 무단전재-재배포금지>
