I. Güç Yarı İletken Yükseltmeleri Kapsülleme Malzemesi İnovasyonunu Yönlendiriyor Üçüncü nesil yarı iletkenlerin (SiC, GaN), yüksek güçlü IGBT modüllerinin ve otomotiv sınıfı güç cihazlarının hızla benimsenmesiyle birlikte, çiplerin çalışma akım yoğunlukları ve bağlantı sıcaklıkları sürekli artmaktadır. Geleneksel kalay bazlı lehimler (örneğin AuSn, SAC), termal iletkenlik, yüksek sıcaklık güvenilirliği ve termal yorulma direnci açısından giderek sınırlarına dayanmaktadır. Sektörde genel kabul gören görüş şu şekildedir: Yüksek Voltaj, Yüksek Frekans ve Yüksek Güç Yoğunluklu Uygulamalar: (örneğin fotovoltaik invertörler, raylı ulaşım, akıllı şebekeler ve yeni enerji araçlarının sürüş/şarj sistemleri), kapsülleme malzemelerinin termal iletkenliği ve bağlantı sıcaklığı kontrolü açısından daha sıkı gereksinimler dayatmaktadır. Yüksek En-Boy Oranlı Çipler: (örneğin en-boy oranı 5:1 veya 6:1’e kadar ulaşan GaN RF cihazları), geleneksel lehimleme süreçlerinde gerilim yoğunlaşması ve sinterleme delaminasyonu gibi yeni sorunlara yatkındır. Stratejik Özerklik: Ulusal savunma, 5G iletişim ve yeni enerji araçları gibi kritik alanlar, ithal sinterlenmiş gümüş ve diğer ileri iletken yapıştırıcılara olan bağımlılığı kırmak için son derece güvenilir, yerli olarak kontrol edilebilir bir kapsülleme malzemesi sistemine acilen ihtiyaç duymaktadır. Bu endüstriyel arka plana karşı, ChemWhat, polimer iletken malzemeler alanındaki yıllara dayanan Ar-Ge birikiminden yararlanarak “İletken Yapıştırıcılar—Sinterlenmiş Gümüş İletken Yapıştırıcılar—Sinterlenmiş Bakır İletken Yapıştırıcılar—Yüksek Termal İletkenlikli Yalıtkan İletken Yapıştırıcılar” kapsamlı bir ileri yarı iletken kapsülleme malzemesi sistemi kurmuştur. ChemWhat’ın ürün geliştirme süreci, “Malzeme Ar-Ge—Pilot Doğrulama—Seri Üretim—Müşteri Hizmetleri” kapsayan sistematik, entegre yeteneklere dayanmakta olup, şirketin çeşitli kapsülleme süreçleri, altlık ara yüzleri ve güvenilirlik gereksinimleri için çözümler sunmasını sağlamaktadır. II. İleri Yarı İletken Kapsülleme Ürünlerine Genel Bakış ChemWhat’ın ileri yarı iletken kapsülleme malzemesi sistemi, düşük/orta güçlü IC/LED kapsüllemesinden yüksek güçlü SiC, GaN ve IGBT modüllerine kadar uzanan senaryoları kapsayan dört ana iletken yapıştırıcı ürün hattına ayrılmıştır. 1. Temel İletken Yapıştırıcılar: Küçük ve Orta Güçlü Cihazlar için Çözümler IC İletken Yapıştırıcılar, tek bileşenli epoksi reçine gümüş sistemi kullanır. Çeşitli kürleme sıcaklığı/süre gereksinimlerini, termal iletkenlik derecelerini ve süreç taleplerini karşılayan ürün matrisi, yüksek termal iletkenlikli hibrit sinterlenmiş gümüş iletken yapıştırıcılardan (%92 gümüş içeriği, 60 W/m·K termal iletkenlik, TO-247/Power QFN otomotiv SiC kapsüllemesi gibi ultra yüksek güçlü senaryolarda kullanılır) genel amaçlı yüksek gümüş içerikli iletken yapıştırıcılara (%80 gümüş içeriği, SOT, QFP ve havacılık IC’lerini kapsar) kadar uzanmaktadır. Bu ürünler HAST, TCT, MSL, HTOLT ve PCT gibi güvenilirlik standartlarını karşılamaktadır. LED çip bağlama iletken yapıştırıcıları, dik LED çipleri ile altlıklar arasındaki çip bağlama süreci için tasarlanmıştır. Yüksek güçlü LED alanlarında, bu ürünler iletkenlik, termal kapasite ve yaşlanma kararlılığını dengeler. %87 ila %95 arasında değişen gümüş içerikleriyle, bu iletken yapıştırıcılar 60 W/m·K’ye kadar termal iletkenlik, 9×10⁻⁶ Ω·cm kadar düşük hacimsel özdirenç ve tipik olarak 7–10 MPa’yı aşan kesme mukavemeti sunmaktadır. Büyük alanlı çip bağlama ve çeşitli CTE ara yüz eşleştirmesi için özel düşük çarpılmalı iletken yapıştırıcılar geliştirilmiş olup, 10×10 cm’ye kadar çipleri desteklemekte ve güvenilirlik testlerinde sıfır arıza göstermektedir. Modifiye poliüretan, nötr çözücüler ve gümüş toz dolgu maddelerinden rafine edilen LCM İletken Yapıştırıcıları, çeşitli altlıklarla güçlü uyumluluk ve minimal nüfuz etme özelliği gösterir, 5×10⁻⁴ Ω·cm hacimsel özdirenç ve ≥3B yapışma sağlar. EFD şırınga paketleme ve otomatik dispenser ekipmanları için hızlı kendiliğinden kürlenme kapasitesiyle tasarlanan bu ürünler, LCD ve LCM modül endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. 2. Basınçsız Sinterlenmiş Gümüş İletken Yapıştırıcılar: Üçüncü Nesil Yarı İletken Kapsülleme için Temel Malzeme Basınçsız sinterlenmiş gümüş iletken yapıştırıcılar, ChemWhat’ın öncü ürün hattı olup, öncelikle GaN güç cihazları, yüksek güçlü RF çipler, optoelektronik çipler ve otomotiv sınıfı güç cihazı entegrasyonu gibi üçüncü nesil yarı iletken senaryolarını hedeflemektedir. Yarı sinterlenmiş ve tam sinterlenmiş türlerde mevcut olan bu ürünlerde, tam sinterlenmiş varyant 260 W/m·K’ye kadar termal iletkenlik elde eder ve 160–180°C’de hızlı düşük sıcaklık sinterlemesini mümkün kılar. Kesme mukavemetleri 80 MPa seviyesine ulaşabilir ve 5×5 mm’den küçük çipler için neredeyse sıfır gözeneklilik sağlanır. ChemWhat’ın iletkenliği, termal özellikleri ve bağ mukavemetini kritik şekilde etkileyen bu formülleri ve sinterleme eğrilerini ustalıkla kullanması, bu iletken yapıştırıcılar için temel bir teknolojik engel oluşturmaktadır. 3. Basınçlı Sinterlenmiş Gümüş ve Sinterlenmiş Bakır İletken Yapıştırıcılar: Yüksek Güçlü SiC ve IGBT Modülleri için %90 gümüş içerikli basınçlı sinterlenmiş gümüş iletken yapıştırıcılar, 260 W/m·K’yi aşan termal iletkenlik ve 70 MPa’yı aşan kesme mukavemeti (Ag çip/Cu ara yüzü @ 230°C, 10 MPa, 5 dakika) elde ederek, yüksek güçlü SiC cihaz kapsüllemesi için idealdir. Sinterlenmiş bakır iletken yapıştırıcılar, öncü “tamamen bakır ara bağlantı” yaklaşımını temsil etmektedir. Güç modülü paketlemesinde, çip, iletken yapıştırıcı ve altlık arasında tamamen bakır ara yüzler elde edilmesi, heterojen metal ara yüzlerinde elektromigrasyon risklerini ortadan kaldırır ve CTE uyumsuzluğu sorunlarını çözer. 220–250+ W/m·K’yi aşan termal iletkenlik ve AMB/DBC bakır plakalarında 47–64 MPa kesme mukavemetiyle, bu iletken yapıştırıcılar özellikle otomotiv sınıfı yüksek güçlü IGBT modülleri için uygundur. 4. Yüksek Termal İletkenlikli Yalıtkan İletken Yapıştırıcılar: Termal Yönetim ve Elektriksel Yalıtımın Dengelenmesi Sensörler, IC kapsüllemesi ve MEMS gibi hem termal iletkenlik hem de elektriksel yalıtım gerektiren uygulamalar için, ChemWhat yüksek termal iletkenlikli yalıtkan iletken yapıştırıcılar sunmaktadır. %70 elmas dolgu içeriğine sahip tek bileşenli bir sistem kullanan bu ürünler, >36 W/m·K termal iletkenlik, 10 kV/mm delinme dayanımı ve 2,7×10¹² Ω·cm hacimsel özdirenç elde eder. -40 ila 200°C sıcaklık aralığında çalışırlar ve termopil sensörler gibi sıcaklığa duyarlı bileşenler için yaygın olarak kullanılmaktadır. III. Laboratuvardan Seri Üretime: Güvenilirlik Doğrulama Sistemi Tüm ChemWhat İletken Yapıştırıcıları, ön koşullandırma (kurutma, MSL) ardından titiz güvenilirlik doğrulamasını içeren sistematik bir test sürecinden geçirilir: PCT (121°C/%100 BN, 168 saat), TCT (-65°C ile 150°C arası, 500/1000 döngü), THT (85°C/%85 BN, 500/1000 saat) ve HTST (175°C, 500/1000 saat), böylece laboratuvar verilerinden seri üretime kadar tutarlılık ve kararlılık sağlanır. IV. Malzeme İnovasyonu Yoluyla Endüstriyel Özerkliği Desteklemek Küçük/orta güçlü IC/LED’ler için temel iletken yapıştırıcılardan, GaN/SiC ve otomotiv sınıfı IGBT modülleri için sinterlenmiş gümüş/bakır iletken yapıştırıcılara kadar, ChemWhat, ileri yarı iletken kapsüllemenin tüm spektrumunu kapsayan kapsamlı bir ürün matrisi oluşturmuştur. Yüksek performans ve yüksek kaliteli müşteri değerini önceliklendiren ChemWhat, akıllı üretim, yeni enerji araçları ve 5G iletişim gibi kritik alanlar için rekabetçi iletken yapıştırıcı çözümleri sunmaktadır.
