QPT, una empresa líder en electrónica de potencia, ha presentado recientemente una patente para un innovador método de unión de dados conocido como qAttach. Esta técnica tiene como objetivo mejorar la disipación de calor y la fiabilidad en el empaquetado de electrónica de potencia, abordando desafíos críticos en aplicaciones de semiconductores de alta potencia.

A medida que los transistores de potencia manejan cantidades cada vez mayores de energía, la eliminación efectiva del calor se vuelve fundamental para mantener el rendimiento y evitar el sobrecalentamiento. Los métodos de unión tradicionales a menudo utilizan capas de sinterización de entre 30 y 60 micrones de espesor, que pueden impedir la transferencia térmica desde el dado al sustrato. El proceso qAttach de QPT reduce significativamente el grosor de esta capa de unión a menos de un micrón, facilitando así una conducción de calor más eficiente lejos del chip.

Rob Gwynne, Director de Tecnología de QPT, explicó: "El problema con el enfoque actual de unión es que la capa de sinterización, que fija el dado al sustrato, suele tener un grosor de entre 30 y 60 micrones, lo que forma una barrera térmica que impide la transferencia de calor desde el chip. Utilizamos tecnologías confiables y bien establecidas de otros campos de manera novedosa para permitirnos crear la capa de unión qAttach que potencialmente tiene un grosor de una fracción de micrón. Esta importante reducción en el grosor de la barrera térmica significa que nuestra solución es hasta diez veces mejor en la transferencia de calor residual desde el chip. A medida que refinamos el proceso, esperamos tasas de transmisión térmica aún mejores a través de esta capa."

El proceso qAttach es particularmente beneficioso para los transistores de Nitruro de Galio (GaN), que se utilizan cada vez más en aplicaciones de alta tensión debido a su eficiencia y operación de alta frecuencia. Sin embargo, el tamaño relativamente pequeño del dado de los transistores de GaN de alta tensión presenta desafíos en la disipación de calor. Al implementar qAttach, se puede eliminar más calor de manera eficiente del dado, lo que permite que los transistores de GaN funcionen a niveles de potencia más altos sin riesgo de sobrecalentamiento. Este avance abre nuevas posibilidades para la tecnología de GaN en aplicaciones automotrices, de control de motores industriales y otras aplicaciones de alta potencia y alta tensión.

La novedosa estructura de empaquetado de QPT involucra una configuración de sándwich que comprende un disipador de calor, sustrato, capa qAttach, dado, otra capa qAttach, sustrato y disipador de calor, con la placa de circuito impreso (PCB) rodeando la estructura en los lados. Este diseño permite una transferencia de calor rápida a través de las capas qAttach ultra delgadas, mejorando la gestión térmica general y la fiabilidad de los componentes electrónicos.

En resumen, el desarrollo de QPT del proceso qAttach representa un avance significativo en el empaquetado de electrónica de potencia. Al mejorar sustancialmente la eliminación de calor y la fiabilidad, esta innovación allana el camino para sistemas electrónicos de alta potencia más eficientes y robustos, especialmente aquellos que emplean transistores de GaN en aplicaciones exigentes.