고급 표면 처리로 신뢰성 및 수명 보장
고전력 전자제품의 영역에서 소형화 및 고성능을 향한 노력은 일련의 복잡한 과제를 야기했습니다. 1000A 이상의 전류를 관리하는 전력 전자 장치의 신뢰성과 수명을 위해서는 다양한 재료를 완벽하게 통합하는 것이 중요합니다. 금속 표면의 보이드 및 산화와 같은 결함은 이러한 부품의 성능과 안전성을 심각하게 손상시킬 수 있습니다.
Plasmatreat의 Openair-Plasma® 세척 및 활성화는 혁신적인 REDOX-Tool과 함께 이러한 중요한 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 고급 솔루션을 제공합니다. 이러한 혁신은 산화물 없는 깨끗한 표면을 보장함으로써 접착력, 전기적 성능 및 전반적인 신뢰성을 향상시켜 차세대 고성능 전자 제품을 위한 기반을 마련합니다.
주요 과제는 다음과 같습니다:
솔더 조인트의 보이드
- 열 및 전기 임피던스: 보이드는 솔더 조인트의 열 및 전기 전도도를 감소시킬 수 있습니다. 이로 인해 핫스팟, 저항 증가, 과열로 인한 잠재적 고장이 발생할 수 있습니다.
- 기계적 약점: 보이드는 솔더 조인트의 기계적 무결성을 손상시켜 열 및 기계적 스트레스를 받으면 균열과 고장에 더 취약해집니다.
금속 표면의 산화
- 접착력 저하: 산화된 표면은 재료 간의 적절한 접착을 방해하여 조립된 부품의 박리 또는 기계적 강도 저하를 초래할 수 있습니다.
- 일관성 없는 납땜: 산화물은 솔더가 젖어 균일하게 퍼지는 것을 방해하는 장벽을 만들어 솔더 접합부가 약하고 불안정해집니다.
재료 호환성
- 열팽창 불일치: 소재마다 열팽창 계수가 다릅니다. 적절한 표면 처리 및 접착 기술이 없으면 열 순환으로 인해 응력이 발생하여 박리 또는 균열이 발생할 수 있습니다.
- 화학적 비호환성: 성능을 저하시키거나 고장을 일으킬 수 있는 화학 반응을 방지하기 위해 재료를 신중하게 선택하고 처리해야 합니다.
주요 과제는 다음과 같습니다.
- 오염: 플럭스 잔여물은 어셈블리를 오염시켜 전기 단락, 부식 및 신뢰성 문제를 일으킬 수 있습니다.
- 청소 과제: 부품의 크기가 작아지고 밀도가 높아짐에 따라 부품을 손상시키지 않고 플럭스 잔여물을 제거하는 것이 점점 더 어려워지고 있습니다.
소형화
- 정밀도 요구 사항: 더 작은 부품과 더 미세한 피치는 매우 정밀한 제조 공정을 필요로 합니다. 사소한 결함도 심각한 성능 문제나 고장으로 이어질 수 있습니다.
- 열 방출: 부품의 크기가 작아질수록 효율적인 열 방출이 더욱 어려워지므로 열을 효과적으로 관리하기 위해 고품질 솔더 접합부와 소재가 필요합니다.
장기적인 신뢰성
- 환경 노출: 전력 전자제품은 고온, 습도, 진동 등 열악한 환경에 노출되는 경우가 많습니다. 장기적인 신뢰성을 유지하려면 모든 재료와 접합부에 공극과 결함이 없는지 확인하는 것이 중요합니다.
- 노화 및 성능 저하: 시간이 지남에 따라 재료는 성능이 저하되고 접합부가 약해질 수 있습니다. 공극과 결함은 이 과정을 가속화하여 조기 고장으로 이어집니다.
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이러한 과제 해결
오픈에어-플라즈마® 기술 및 REDOX-Tool의 인라인 산화물 환원과 같은 기술은 표면을 효과적으로 세척하고 준비하여 모든 재료가 전력 전자 장치의 높은 요구 사항에서도 제대로 결합하고 안정적으로 작동하도록 보장합니다.
그 결과 전기적 성능이 향상되고 수율이 높아지며 부품의 전반적인 신뢰성과 수명이 향상됩니다.
플라즈마트리트가 오픈에어 플라즈마®에 도움을 주는 방법
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향상된 접착력 및 결합력
소결 공정을 사용할 경우 부품의 온도가 높아져 박리 문제가 발생할 수 있습니다. 플라스마트레트는 REDOX 툴로 산화물 층을 먼저 제거한 후 나노 층을 적용하여 금형 재료와 잘 결합되도록 하는 복합 솔루션을 고안해냈습니다.
REDOX-Tool을 통한 산화물 감소
REDOX-Tool은 터널 개념으로 질소와 수소의 조합을 활용합니다. 이 공정은 후속 공정을 위한 깨끗한 표면을 제공합니다. 산화물 층을 제거함으로써 REDOX-Tool은 전력 모듈 및 IGBT와 같은 고성능 전자 부품에 필수적인 전기 전도성과 신뢰성을 향상시킵니다.
지속적이고 효율적인 처리
REDOX-Tool은 연속 인라인 처리를 지원하므로 재료가 생산 라인을 통과할 때 처리할 수 있습니다. 따라서 다운타임이 줄어들고 전체 제조 처리량이 증가합니다. 또한 모든 부품에 대한 지속적인 공정 제어를 보장하여 일관된 품질과 성능을 제공합니다.
불량률 감소 및 수율 개선
철저한 세척 및 산화물 감소 공정은 고전력 전자제품의 장기적인 신뢰성과 성능에 중요한 보이드 및 기타 결함의 위험을 최소화합니다. 표면이 깨끗해지고 접착력이 향상되면 결함 및 재작업이 줄어들어 수율이 높아지고 생산 과정에서 낭비가 줄어듭니다.
환경 및 비용 이점
Plasmatreat의 솔루션은 화학적 플럭스와 세척제에 대한 의존도를 최소화하여 제조 공정이 환경에 미치는 영향을 줄입니다. 공정 효율성 향상, 수율 증가, 소모품 사용량 감소로 시간이 지남에 따라 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다.