QPT, une entreprise leader dans le domaine de l'électronique de puissance, a récemment déposé un brevet pour une méthode innovante de fixation de puce appelée qAttach. Cette technique vise à améliorer la dissipation de chaleur et la fiabilité dans l'emballage de l'électronique de puissance, en répondant aux défis critiques des applications de semi-conducteurs à haute puissance.

Alors que les transistors de puissance gèrent des quantités croissantes d'énergie, l'élimination efficace de la chaleur devient primordiale pour maintenir les performances et éviter la surchauffe. Les méthodes de fixation traditionnelles utilisent souvent des couches de frittage d'une épaisseur de 30 à 60 microns, ce qui peut entraver le transfert thermique de la puce au substrat. Le processus qAttach de QPT réduit considérablement l'épaisseur de cette couche de fixation, pouvant atteindre moins d'un micron, facilitant ainsi une conduction thermique plus efficace loin de la puce.

Rob Gwynne, directeur de la technologie chez QPT, a expliqué : "Le problème avec l'approche actuelle de fixation est que la couche de frittage, qui fixe la puce au substrat, a généralement une épaisseur de 30 à 60 microns et forme une barrière thermique qui entrave le transfert de chaleur loin de la puce. Nous utilisons des technologies fiables et bien établies d'autres domaines de manière novatrice pour nous permettre de créer la couche de fixation qAttach qui peut atteindre une épaisseur d'une fraction de micron. Cette réduction majeure de l'épaisseur de la barrière thermique signifie que notre solution est jusqu'à dix fois meilleure pour transférer la chaleur résiduelle loin de la puce. En affinant le processus, nous nous attendons à des taux de transmission thermique encore meilleurs à travers cette couche."

Le processus qAttach est particulièrement bénéfique pour les transistors au nitrure de gallium (GaN), qui sont de plus en plus utilisés dans les applications à haute tension en raison de leur efficacité et de leur fonctionnement à haute fréquence. Cependant, la taille relativement petite de la puce des transistors GaN à haute tension présente des défis en matière de dissipation de chaleur. En mettant en œuvre qAttach, plus de chaleur peut être efficacement éliminée de la puce, permettant aux transistors GaN de fonctionner à des niveaux de puissance plus élevés sans risque de surchauffe. Cette avancée ouvre de nouvelles possibilités pour la technologie GaN dans les applications automobiles, de contrôle de moteurs industriels et autres applications à haute puissance et haute tension.

La structure d'emballage novatrice de QPT comprend une configuration en sandwich comprenant un dissipateur de chaleur, un substrat, une couche qAttach, une puce, une autre couche qAttach, un substrat et un dissipateur de chaleur, avec le circuit imprimé (PCB) entourant la structure sur les côtés. Cette conception permet un transfert de chaleur rapide à travers les couches qAttach ultra-minces, améliorant ainsi la gestion thermique globale et la fiabilité des composants électroniques.

En résumé, le développement du processus qAttach par QPT représente une avancée significative dans l'emballage de l'électronique de puissance. En améliorant considérablement l'élimination de la chaleur et la fiabilité, cette innovation ouvre la voie à des systèmes électroniques haute puissance plus efficaces et robustes, en particulier ceux utilisant des transistors GaN dans des applications exigeantes.