„Ein Materiallieferant kann nicht nur ein Materiallieferant sein; Sie müssen das Design selbst vollständig verstehen und die Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen.“ » ElektronikMedien

Jul 04, 2023

Indium Corporation, der globale Hersteller und Lieferant von Materialien für die Elektronik- und Halbleitermontage sowie das Wärmemanagement, präsentierte seine innovativen Produkte auf der Productronica India. In einem Gespräch mit unserer Redakteurin Pratibha Rawat sprechen Jonas Sjoberg, Associate Director für Global Technical Service & Application Engineering, und Damian Santhanasamy, Senior Country Sales Manager, Malaysia über die Lösungen der Indium Corporation für den indischen Markt und wie sie das Problem der Lieferkette unterstützen Kritische Situationen. Sie befassten sich auch mit den Herausforderungen im Zusammenhang mit der Lotabscheidung, der SiP-Anwendung und dem Wärmemanagement.

Mobile Montage, Fertigung und 5G sind die heißesten Themen in Indien. Was bietet die Indium Corporation für diese Segmente im Zusammenhang mit dem indischen Markt an?

Jonas Sjöberg : Wir sehen einen großen Trend zur Miniaturisierung mobiler Geräte. Die Komponenten werden immer kleiner, was den Bedarf an unterschiedlichen und feineren Pulvern erhöht. Die Pulvergröße für bestimmte Lotpastenanwendungen ist ein wichtiger Gesichtspunkt. Mit feineren Pulvern lassen sich beispielsweise kleinere Lotpastenablagerungen im Siebdruckverfahren aufdrucken. Wir bieten neue Pulver und neue Flussmittel an, die wir mit den Pulvern mischen.

Wir haben einige neue Materialien auf den Markt gebracht. Typischerweise bezieht sich die Materialauswahl aus unserer Sicht vor allem auf Lotpastenmaterialien. Neben den Lotpastenmaterialien bieten wir auch umfassendes Wissen über andere Prozesse an, um unseren Kunden bei der Suche nach der richtigen Lösung zu helfen.

Lötvorformlinge sind ein weiteres Angebot, das wir für die mobile Die-Befestigung nutzen und die bei 4G sehr nützlich sind. Für 5G ist der Einsatz von Preforms jedoch begrenzt, da bei der 5G-Technologie hauptsächlich Lotpaste zum Einsatz kommt.

Wie bereits erwähnt, werden die Komponenten immer kleiner; Dasselbe gilt auch für die Infrastruktur. Eines der Materialien, die wir hier auf der Productronica beworben haben, ist Durafuse™ LT. Bei diesem Produkt handelt es sich ursprünglich um eine Niedertemperaturlegierung. Wir können es bei 200 °C aufschmelzen, es kann aber auch bei 265 °C aufgeschmolzen werden. Wenn Sie sich einige der Automobil-Stromversorgungsprodukte oder -Infrastrukturen ansehen, sind die Platinen groß und enthalten eine Mischung aus kleinen und sehr großen Komponenten. Nicht alles erwärmt sich gleichmäßig. Viele Komponenten und Platinen dürfen keinen Temperaturen über 255–260 °C ausgesetzt werden. Durafuse™ LT wurde entwickelt, um eine hohe Zuverlässigkeit bei Niedertemperaturanwendungen zu bieten, die eine Reflow-Temperatur unter 210 °C erfordern.

Abgesehen vom Lötmaterial spielen viele Variablen eine Rolle und hohe Zuverlässigkeit ist eine davon, sei es für mobile Geräte oder Infrastruktur. Verschiedene Mobilfunkanbieter stellen unterschiedliche Thermocycling-Anforderungen. Beispielsweise könnte ein Lieferant eine Temperaturwechselanforderung von 0 °C bis 85 °C verlangen, während ein anderer Mobilfunkanbieter möglicherweise -40 °C bis 100 °C verlangt. Da wir sowohl aus vertrieblicher als auch aus technischer Sicht über ein umfassendes Verständnis verfügen, können wir unseren Kunden das richtige Material liefern, das sie suchen.

Wir haben eine Lotpaste, die in vielen Fällen zwischen 4G- und 5G-Anwendungen nicht so unterschiedlich eingesetzt wird. Was wir jedoch insbesondere hier in Indien gesehen haben, ist, dass viele Infrastrukturprodukte IKT-Tests verwenden. Das bedeutet, dass das Flussmittel, das wir verwenden, sich von dem Flussmittel unterscheidet, das wir für mobile Geräte verwenden.

Eine Stärke, die wir als Unternehmen bieten und die sich von unseren Mitbewerbern unterscheidet, besteht darin, dass viele unserer Teammitglieder sowohl in Indien als auch in China einen Hintergrund für mobile Geräte haben.

Diskrete Komponenten werden kleiner und stellen die Lotauftragung vor Herausforderungen. Welche Angebote bietet die Indium Corporation zu diesem Thema?

Jonas Sjöberg : In der heutigen Welt, in der die Elektronik immer kleiner wird, ist die Größe des in einer Lötpaste verwendeten Lötpulvers von Bedeutung, da die Größe des Lötpulvers die Leistung der Lötpaste beeinflusst. Die Arten von Lötpulver können von Typ 3 (dem größten) bis hin zu Typ 7 (dem kleinsten) reichen.

In Indien sehen wir manchmal die Verwendung von Pulver vom Typ 4 und manchmal von Pulver vom Typ 3, da es am billigsten ist, aber da die Verwendung von Pulver vom Typ 4 zugenommen hat, ist sein Preis gestiegen. Da jedoch insbesondere für den Mobil- und Automobilbereich kleinere Merkmale erforderlich sind, ist Pulver vom Typ 5 die bevorzugte Wahl, das eine andere Verteilung aufweist. Anstatt beispielsweise Mindestöffnungen von 250 Mikrometern drucken zu können, können wir auf etwa 200 Mikrometer heruntergehen. Durch eine Änderung des Pulvertyps können wir jedoch von einer Pulvergröße von 20–38 Mikrometern (Typ 4) auf 15–25 Mikrometer umsteigen, wie bei Typ 5 zu sehen ist.

SiP bietet zahlreiche Vorteile und die heterogene Integration hat es zur ersten Wahl für Ingenieure gemacht. Welche Faktoren müssen Ingenieure bei der Materialauswahl für SiP-Anwendungen berücksichtigen?

Jonas Sjöberg : Die richtige Designentwicklung ist der Schlüsselfaktor, den Ingenieure zuerst berücksichtigen müssen. Wenn Sie kein gutes Design haben, spielt das Material keine Rolle.

Eines der Hauptmerkmale von SiP ist das Flussmittel, das mit feinen Pulvern wie Typ 6 oder Typ 7 arbeiten kann. Das Flussmittel muss etwas aktiver sein als das, was Sie für die normale PCBA-Herstellung verwenden, und es muss sich auch gut drucken lassen. Wenn es nicht gut druckt, besteht es die SPI-Prüfung nicht. Daher ist es für SiP von entscheidender Bedeutung, dass sich das Material gut drucken lässt. Sobald Sie das haben, können Sie damit beginnen, auch Spritzer, Hohlräume und Brückenbildung zu vermeiden. Aber ich denke, das Drucken ist der Schlüssel bei der Arbeit mit SiP-Materialien.

Wie bei Halbleitern zu sehen ist, ist die Reinigungsfähigkeit bei zunehmender Komplexität von SiP sehr wichtig. Bei einigen SiP-Modulen ist oben eine Abschirmung angebracht, bei einigen muss sie jedoch gereinigt und anschließend vergossen werden. Ingenieure müssen prüfen, ob das Gehäuse abgeschirmt oder vergossen ist. Benötigen Sie ein wasserwaschbares Material oder ein No-Clean-Material? Idealerweise möchten Sie es nicht waschen, aber in manchen Fällen müssen Sie es waschen. Wenn es sich um ein SiP-Modul mit Flip-Chip handelt und es sich um eine abgeschirmte Anwendung handelt, kann man No-Clean-Lötpasten für die passive Komponente verwenden und dann Flip-Chip-Flussmittel mit extrem geringen Rückständen verwenden.

Wir müssen mit dem Kunden sowohl an der PCBA-Basis als auch an den Komponenten innerhalb des Pakets zusammenarbeiten. Ein Materiallieferant kann nicht nur ein Materiallieferant sein; Sie müssen das Design selbst vollständig verstehen und die Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen.

Die Indium Corporation hat im Laufe der Jahre in eine Vielzahl unterschiedlicher Märkte expandiert. Was sind die Schlüsselmärkte und Technologien für den asiatischen Raum?

Damian Santhanasamy: In Asien sind mobile Geräte, Automobil und Infrastruktur wie 5G unsere Schlüsselmärkte. Wir bedienen auch verschiedene andere Märkte wie Verteidigung, Medizin, MEMS, PCBA und Leistungsmodule.

Für einige Anwendungen gelten sehr hohe Anforderungen, beispielsweise im Verteidigungsbereich, während Mobilgeräte und Automobilmärkte teilweise dieselben Lösungen nutzen können, sodass sich Anwendungen und Lösungen unterscheiden können.

Wie verändern Halbleiter mit großer Bandlücke, SiC und GaN die Verpackungstechnologie?

Damian Santhanasamy: Wenn man von Die-Technologie spricht, arbeiten wir mit SiC, aber GaN ist nicht so beliebt. Je höher die Dichte, desto stärker wird SiC, und wir haben Materialien für SiC.

Das Wärmemanagement ist ein Schlüsselmerkmal neuer Technologien. Wie entwickelt die Indium Corporation die Materialwissenschaft, um diese Herausforderungen anzugehen?

Damian Santhanasamy: Wenn man den Mobilfunkbereich betrachtet, löten wir mit einer Wärmeleitfähigkeit von 35 W/mK, wir befinden uns aber auch im Bereich eines Datenverarbeitungs-Cloud-Dienstes, bei dem eine höhere Wärmeleitfähigkeit von 86 W/mK benötigt wird. Die Indium Corporation verfügt über eine Reihe von Materialien und Lösungen für Wärmemanagementanforderungen von der unteren bis zur oberen Seite. Für Anforderungen an das Wärmemanagement bieten wir Indiumfolie und Heat-Spring®-Materialien an. Unsere Forschung und Entwicklung hört nie auf, neue Materialien zu entwickeln, um den Kundenanforderungen gerecht zu werden. Wir verfügen außerdem über verschiedene Formen und Größen von Vorformen, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit und hohe Leistung der Chips ermöglichen.

Wir hören unseren Kunden immer zu und sprechen „von einem Ingenieur zum anderen“. Wir betrachten sogar das Gesamtpaket, um zu sehen, welche Art von Wärmeleitfähigkeitslösung benötigt wird.

Welche Zukunft sieht die Indium Corporation nach Regierungsankündigungen in Bezug auf Fabriken, Displays und Verpackungen in Indien?

Damian Santhanasamy: Wir blicken zwei Jahre in die Zukunft, da die Indium Corporation bisher im Halbleiterbereich erfolgreich war. Wir liefern viele Flussmittel zum Löten in Länder wie Korea, Japan, Asien und China für Die-Attach-MOSFET, Bipolartransistoren mit isoliertem Gate, IGBTS usw. Wir waren ziemlich erfolgreich und freuen uns darauf, dies auch mit Indien zu teilen.

Jonas Sjöberg: Wir müssen noch sehen, welche Arten von Anwendungen entstehen, da der Halbleiterbereich sehr groß ist. Wenn es um die Herstellung, Montage oder Verpackung von Wafern geht, engagieren wir uns stärker in einigen der Organisationen hier in Indien und IESA ist eine von ihnen, die wir untersuchen.

Was sind Ihrer Meinung nach die größten Herausforderungen für indische Kunden und Ingenieure?

Jonas Sjöberg : Ich reise um die ganze Welt und habe es in den letzten drei Jahren vermisst, nach Indien zu kommen. Die Fragen der indischen Ingenieure sind sehr berechtigt und sie sind sehr neugierig, mehr zu erfahren. Wir hatten diese Woche ein paar Besprechungen, und letzte Woche dauerte eine Besprechung, die für eine Stunde geplant war, vier Stunden. Indium Corporation verfügt über die Erfahrung, die Grundursache von Problemen zu untersuchen und bei der Lösung der Bedenken der Ingenieure zu helfen

Damian Santhanasamy: Unser Technologieaustausch erfolgt nicht in eine Richtung, sondern in beide Richtungen. Daher beantworten wir grundlegende Fragen und gehen im Laufe der Zeit näher darauf ein, da das Gespräch von beiden Seiten geführt wird. Wir sind immer auf der Suche nach einer Zusammenarbeit, die uns dabei hilft, zu lernen und die richtige Lösung anzubieten.

Wie hat die Indium Corporation Indien weiterhin unterstützt und mit Lieferkettenproblemen umgegangen?

Damian Santhanasamy: Was die Lieferkette betrifft, haben wir zwei Backups für Indien; Eine davon befindet sich in Singapur und die andere in Penang, Malaysia, unserem neuen Werk. Wir haben zwei Fabriken, die unser Werk in Chennai in Indien unterstützen. Wenn ein Unternehmen in Indien wächst, müssen wir auch unsere Präsenz verstärken.

Jonas Sjöberg : Der Geschäftskontinuitätsplan der Indium Corporation zeigt, dass wir überall positioniert sind. Aufgrund unserer Standorte können wir die Produktion schnell verlagern, sodass wir keine großen Auswirkungen feststellen konnten. Wir haben Pläne für die zukünftige Expansion in Indien.