技術正在不斷發展。工業部門跟隨發展，公司專注于市場上最需要的應用，根據消費者的需求改變他們的生產重點。AMX 為他們的燒結壓力機發明了一種新型燒結工具 Micro-Punch，它可以獨立地以特定壓力壓制基板上的每個組件（熱敏電阻、IGBT、MOSFET、芯片、芯片）。據 AMX 稱，Micro-Punch 工具可確保均勻的壓力并消除以下高價值問題：模具斷裂、傾斜、分層和空洞。Micro-Punch 工具對模具的數量或位置沒有限制；它可以適應任何 DBC 尺寸或配置，它可以獨立壓制最薄和最小的模具，即使它們彼此非常接近。

加壓燒結

銀 （Ag）/銅 （Cu） 壓力燒結（見圖 1）是一種應用于粉末材料（即納米顆粒）的熱處理工藝，以提供更高的強度、完整性和導電性。據 AMX 稱，燒結目前被認為是連接電力電子元件的最可靠技術。銀燒結膏是目前應用最廣泛的材料。熔點約為 960?C，銀燒結膏的熱導率在 130 至 250 W/（m·K） 之間。銀燒結漿料對環氧樹脂具有高附著力，將組件保持在固定位置以實現出色的管理，并且總體上提高了工藝的總產量。下一代需要銅燒結，特別是要實現顯著的成本節約。與其他粘合方法相比，

• 它具有最佳的導熱系數（>150 W/（m·K））。
• 具有最佳的導電系數。
• 它在耐久性測試中提供了最佳結果，甚至比焊接互連好 100 倍。
• 它顯示出較高的重熔溫度（>400?C）。

據 AMX 稱，其獲得專利的壓力燒結技術允許：

在 DBC/AMC 和其他電鍍基板或裸銅上燒結硅和碳化硅

• 框架/離散
• 嵌入式模具、夾子、墊片等
• 不同材料、表面和工藝的相互作用

新應用包括多級互連、集成模塊、組件連接、配電、UPS 轉換和存儲、充電站、逆變器、伺服電機、雷達和傳感器。

圖 1：壓力燒結示意圖

一種新方法：Micro-Punch

在研究過程中，該公司獲得了一項創新專利，該創新從燒結工藝中獲得了最佳效果，如圖 2 所示。這就是 Micro-Punch 系統，它與傳統系統完全不同，比以前的系統有了顯著進步用過的。第一個系統由一個單個壓力機組成，該壓力機向所有組件施加相同的力。各種部件的任何厚度差異都不可避免地帶來問題。換句話說，如果在某個點上的面團稍厚一點，那么所有壓榨機的力都會精確地施加在該點上，使壓力不成比例地增加，并增加了材料破裂的風險。

該公司推出了 Micro-Punch 系統的一項重大創新：現在使用專用壓機在每個單點上獨立施加壓力。結果，前面的問題被消除了。AMX 銷售經理 Alessio Greci 說：“AMX 專利徹底革新了這個生產領域。比賽開發了一些中間和替代解決方案，通常將幾個壓力機分組到子組中，但 MicroPunch 系統在可重復性方面表現出出色的結果，特別是在高級封裝應用中，盡管擁有成本和處理時間是相同的。”

圖 2：AMX 獲得專利的方法之一（右）與經典方法（左）

圖 3：AG 燒結技術的演變

最大程度的定制

據 AMX 稱，Micro-Punch 系統可定制以滿足客戶的需求。事實上，他們中的許多人更關心解決方案的準確性和可靠性，而不是成本。消除材料破損問題是首要要求。當工藝中涉及各種類型的電子元件（例如二極管、MOSFET 和熱敏電阻的混合）時，這一要求最為明顯。使用 Micro-Punch，每個壓力機都專用于一個點（見圖 4），整個系統能夠獨立地壓制熱敏電阻和 IGBT。

此外，根據 AMX 的說法，Micro-Punch 可以對各種電子元件施加不同且獨立的壓力。以這種方式，如果客戶認為組件更易碎并且對高壓反應不佳，則可以稍微減少壓力。因此，在設計階段并根據客戶的規格，可以在不同的壓力和應用的組件之間進行選擇。因此，最終生產的機器是定制的，以滿足最終用戶的需求。例如，可以定義各種活塞之間的壓力比，指定一個參數，該參數標識一個活塞的壓力必須是另一個活塞的兩倍。

“很明顯，這些最初選擇的參數可以在每次電路發生變化時由客戶進行修改，并且 ［他們］ 可以不時修改所施加壓力之間的關系，”Greci 說。他繼續說道，“Micro-Punch 系統可以處理彼此非常接近的元素，因為理論上這些組件的 GAP 為零，并且可以在自由移動的同時相互接觸。燒結目前用于 SiC 等半導體應用。”

圖 4：單個沖頭允許您單獨分配壓力。

汽車領域的燒結

在過去的幾年里，所有東西都是在汽車中焊接在一起的。AMX 還在汽車領域實施壓力燒結方法，特別是對于非常高功率的模塊。今天，市場需要更大的小型化和高功率，公司的大部分活動將集中在這種類型的應用上。也有使用火車的公共交通的實施方案，但顯然空間問題較少。事實上，小型化主要涉及汽車領域。電源模塊的其他應用還涉及數據中心、不間斷電源和大型電源變壓器。

壓力燒結：一組重要參數

各種燒結程序之間的差異與其說是由要燒結的組件類型決定，不如說是由選擇和使用的漿料決定。客戶可以選擇粘貼和要遵循的工作過程。顯然有一些初始參數是先驗選擇的，它們或多或少是標準的。燒結過程需要約 250?C 的溫度、15 至 25 兆帕的壓力和約 3 分鐘的時間。這是描述整個過程的起點。

根據初步結果，可以調整一些參數以獲得最佳結果。通常，客戶會檢查力或熱力的影響，觀察組件對各種類型疲勞的反應，并在顯微鏡下分析各個部件。通常，這些參數由漿料制造商設置，并在試驗過程中逐個工藝進行微調。最后，壓力燒結是一種允許高溫密封的工藝，具有高可靠性、完美的可重復性，目前被認為是最佳解決方案。必須評估其他參數，例如溫度和熱膨脹系數。

雙反饋系統

AMX 提供“雙反饋”選項。此功能可避免向組件施加壓力時出現錯誤。施加在兩個方面的壓力受到控制：

在壓力機上

在施加力的特定點上

使用力傳感器進行的雙重檢查會評估施加在壓力機上的力是否與組件接收的力一致。了解整個燒結區域后，您可以計算從上方施加的壓力以及約束反應的理論力，并將其與傳感器輸出進行比較（參見圖 5）。事實上，操作員可能會卸下壓腳進行清潔，然后忘記更換。在這種情況下，編程壓力將不同于施加到組件上的實際壓力，從而導致顯著的力不平衡。換言之，當壓板沒有施加預期的力時，系統會檢測并通知操作員。幾個傳感器也用于氧氣濃度和溫度，雖然看起來是多余的，出于安全原因（例如，傳感器可能出現故障）。收集所有這些信息以獲得整個過程的完整概況。

圖 5：在壓力燒結中，每個壓力機都是受控的，并且完全獨立于其他壓力機。