« Un fournisseur de matériaux ne peut pas être simplement un fournisseur de matériaux ; ils doivent avoir une compréhension complète de la conception elle-même et doivent répondre aux exigences de fiabilité. » » Médias électroniques

Jul 04, 2023

Indium Corporation, le fabricant et fournisseur mondial de matériaux pour l'électronique et l'assemblage de semi-conducteurs, la gestion thermique, a présenté ses produits innovants à Productronica India. Dans une conversation avec notre rédactrice en chef Pratibha Rawat, Jonas Sjoberg, directeur associé pour le service technique mondial et l'ingénierie d'application et Damian Santhanasamy, directeur principal des ventes nationales, Malaisie, parlent des solutions d'Indium Corporation pour le marché indien et de la manière dont elles prennent en charge le problème de la chaîne d'approvisionnement en situations critiques. Ils ont également abordé les défis associés au dépôt de soudure, à l'application SiP et à la gestion thermique.

L'assemblage mobile, la fabrication et la 5G sont les sujets les plus brûlants en Inde. Que propose Indium Corporation pour ces segments liés au marché indien ?

Jonas Sjoberg : Nous assistons à une grande tendance à la miniaturisation des appareils mobiles. Les composants deviennent de plus en plus petits, ce qui entraîne le besoin de poudres différentes et plus fines. La taille de la poudre pour des applications spécifiques de pâte à braser est une considération importante. Par exemple, des poudres plus fines peuvent sérigraphier de plus petits dépôts de pâte à souder. Nous proposons de nouvelles poudres et de nouveaux flux que nous mélangeons avec les poudres.

Nous avons lancé quelques nouveaux matériaux. De notre point de vue, la sélection des matériaux concerne généralement principalement les matériaux de pâte à braser. En plus des matériaux de pâte à braser, nous offrons également une connaissance globale d'autres processus pour aider nos clients à trouver la bonne solution.

Les préformes de soudure sont une autre offre que nous utilisons pour la fixation de puces mobiles, qui sont très utiles en 4G. Cependant, pour la 5G, l'utilisation de préformes est limitée car la technologie 5G utilise principalement de la pâte à braser.

Comme mentionné précédemment, les composants deviennent de plus en plus petits ; c'est la même chose avec l'infrastructure. L'un des matériaux que nous avons promus ici chez Productronica est Durafuse™ LT. Ce produit est à l'origine un alliage basse température. On peut le refondre à 200°C, mais on peut aussi le refondre à 265°C. Si vous regardez certains des produits ou infrastructures d'alimentation automobile, les cartes sont grandes avec un mélange de composants petits et très grands ; tout ne chauffe pas uniformément. De nombreux composants et cartes ne sont pas censés être exposés à des températures supérieures à 255‒260°C. Durafuse™ LT est conçu pour fournir une haute fiabilité dans les applications à basse température qui nécessitent une température de refusion inférieure à 210°C.

Outre le matériau de soudure, de nombreuses variables entrent en jeu et la haute fiabilité en fait partie, que ce soit pour les appareils mobiles ou l'infrastructure. Différents fournisseurs mobiles demandent différentes exigences de thermocyclage. Par exemple, un fournisseur peut demander une exigence de thermocyclage de 0°C à 85°C tandis qu'un autre fournisseur mobile peut demander une température de -40°C à 100°C. Parce que nous avons une compréhension globale à la fois du point de vue des ventes et du point de vue technique, cela nous permet de donner aux clients le bon matériel qu'ils recherchent.

Nous avons une pâte à souder qui n'est pas utilisée si différemment entre les applications 4G et 5G dans de nombreux cas. Mais une chose que nous avons constatée, en particulier ici en Inde, c'est que de nombreux produits d'infrastructure utilisent les tests TIC. Cela signifie que le flux que nous utilisons sera différent de celui que nous utilisons pour les appareils mobiles.

Une force que nous offrons en tant qu'entreprise, qui est différente de nos concurrents, est que bon nombre des membres de notre équipe, tant en Inde qu'en Chine, viennent d'un milieu d'appareils mobiles.

Les composants discrets deviennent plus petits et créent des défis pour le dépôt de soudure. Quelles sont les offres d'Indium Corporation pour ce problème ?

Jonas Sjoberg : Dans le monde d'aujourd'hui où l'électronique continue de devenir de plus en plus petite, la taille de la poudre à souder utilisée dans une pâte à souder est importante car la taille de la poudre à souder affecte les performances de la pâte à souder. Les types de poudre à souder peuvent aller du type 3 (le plus grand) au type 7 (le plus petit).

En Inde, nous voyons parfois l'utilisation de la poudre de type 4 et parfois de la poudre de type 3 car elle est la moins chère, mais à mesure que l'utilisation de la poudre de type 4 a augmenté, son prix a augmenté. Cependant, avec des fonctionnalités plus petites requises en particulier pour le mobile et l'automobile, la poudre de type 5 est le choix préféré, qui a une distribution différente. Par exemple, au lieu de pouvoir imprimer des ouvertures minimales de 250 microns, on peut descendre à environ 200 microns. Mais en changeant le type de poudre, on peut passer d'une taille de poudre de 20‒38 microns (Type 4) à 15‒25 microns, comme on le voit dans le Type 5.

SiP présente de nombreux avantages et l'intégration hétérogène en a fait le premier choix des ingénieurs. Quels sont les facteurs que les ingénieurs doivent prendre en compte lors de la sélection de matériaux pour les applications SiP ?

Jonas Sjoberg : Un développement de conception approprié est le facteur clé que les ingénieurs doivent prendre en compte en premier. Si vous n'avez pas un bon design, le matériau n'a pas d'importance.

L'une des principales caractéristiques de SiP est le flux qui peut fonctionner avec des poudres fines telles que le type 6 ou le type 7. Le flux doit être un peu plus actif que ce que vous utilisez pour la fabrication normale de PCBA, et il doit également bien imprimer. S'il ne s'imprime pas bien, il ne passera pas l'inspection SPI. Ainsi, un matériau qui s'imprime bien est la considération clé pour SiP. Une fois que vous avez cela, vous pouvez commencer à chercher à éviter les éclaboussures, les vides et les ponts également. Mais l'impression, je pense, est essentielle lorsque l'on travaille avec des matériaux SiP.

Comme on le voit dans les semi-conducteurs, lorsque la complexité du SiP augmente, la nettoyabilité est très importante. Certains modules SiP ont un écran monté sur le dessus, mais certains d'entre eux doivent être nettoyés puis moulés. Les ingénieurs doivent voir si le colis est blindé ou moulé. Avez-vous besoin d'un matériau lavable à l'eau ou d'un matériau sans nettoyage ? Idéalement, vous ne voulez pas le laver, mais dans certains cas, vous devez le laver. S'il y a un flip-chip de module SiP et s'il s'agit d'une application blindée, on peut utiliser des pâtes à souder sans nettoyage pour le composant passif, puis utiliser des flux de flip-chip à très faible résidu.

Nous devons travailler avec le client à la fois sur la base PCBA et sur les composants du package. Un fournisseur de matériaux ne peut pas être simplement un fournisseur de matériaux ; ils doivent avoir une compréhension complète de la conception elle-même et doivent satisfaire aux exigences de fiabilité.

Indium Corporation s'est développée au fil des ans dans une variété de marchés différents. Quels sont les principaux marchés et technologies pour la région asiatique ?

Damian Santhanasamy : En Asie, les appareils mobiles, l'automobile et les infrastructures, telles que la 5G, sont nos principaux marchés. Nous desservons également divers autres marchés tels que la défense, le médical, les MEMS, les PCBA et les modules de puissance.

Certaines applications ont des exigences très élevées, comme dans le domaine de la défense, tandis que les marchés des appareils mobiles et de l'automobile peuvent partager certaines des mêmes solutions, de sorte que les applications et les solutions seront différentes.

Comment les semi-conducteurs à large bande interdite, le SiC et le GaN changent-ils la technologie de conditionnement ?

Damian Santhanasamy : Si on parle de technologie de matrice, nous travaillons avec du SiC, mais le GaN n'est pas si populaire. Au fur et à mesure que vous vous dirigez vers des densités plus élevées, le SiC voit plus de traction et nous avons des matériaux pour le SiC.

La gestion thermique est une caractéristique clé des technologies émergentes. Comment Indium Corporation développe-t-elle la science des matériaux pour relever ces défis ?

Damian Santhanasamy : Si vous considérez l'espace de la téléphonie mobile, nous soudons à une conductivité thermique de 35W/mK, mais nous sommes également dans la gamme d'un service de cloud computing où une conductivité thermique plus élevée de 86W/mK est nécessaire. Indium Corporation propose une gamme de matériaux et de solutions pour les besoins de gestion thermique du côté inférieur au côté supérieur. Pour les exigences de gestion thermique, nous proposons des feuilles d'indium et des matériaux Heat-Spring®. Notre R&D ne cesse d'apporter de nouveaux matériaux pour répondre aux exigences des clients. Nous avons également différentes formes et tailles de préformes qui permettent une conductivité thermique élevée et des performances élevées des puces.

Nous sommes toujours à l'écoute de nos clients et parlons "d'un ingénieur à l'autre". Nous considérons même l'ensemble du package pour voir quel type de solution de conductivité thermique est nécessaire.

Après les annonces gouvernementales concernant les fabs, les présentoirs et les emballages, quel avenir voit Indium Corporation en Inde ?

Damian Santhanasamy : Nous envisageons deux ans à venir, car Indium Corporation a réussi jusqu'à présent dans le domaine des semi-conducteurs. Nous avons fourni de nombreux flux de matériaux de soudure dans des pays tels que la Corée, le Japon, l'Asie et la Chine pour les MOSFET à matrice, les transistors bipolaires à grille isolée, les IGBTS, etc. Nous avons eu beaucoup de succès et nous sommes impatients de partager cela avec l'Inde également.

Jonas Sjoberg : Nous devons encore voir quels types d'applications émergent car l'espace des semi-conducteurs est très vaste. S'il s'agit de fabrication de plaquettes, d'assemblage ou d'emballage, nous nous impliquons davantage dans certaines des organisations ici en Inde et l'IESA est l'une d'entre elles que nous examinons.

Quels sont les principaux défis que vous voyez pour les clients et ingénieurs indiens ?

Jonas Sjoberg : Je voyage partout dans le monde, et ça me manque de venir en Inde depuis trois ans. Les questions que se posent les ingénieurs indiens sont très valables et ils sont très curieux d'en savoir plus. Nous avons eu quelques réunions cette semaine, et la semaine dernière, une réunion qui devait durer une heure a fini par durer quatre heures. Indium Corporation a l'expérience nécessaire pour enquêter sur la cause profonde des problèmes et aider à résoudre les préoccupations des ingénieurs.

Damian Santhanasamy : Notre partage de technologie n'est pas à sens unique - il est bidirectionnel - nous répondons donc aux questions de base et développons au fur et à mesure que la conversation se fait des deux côtés. Nous recherchons toujours la collaboration pour nous aider à apprendre et à fournir la bonne solution.

Comment Indium Corporation a-t-elle continué à soutenir l'Inde et à gérer les problèmes de chaîne d'approvisionnement ?

Damian Santhanasamy : En termes de chaîne d'approvisionnement, nous avons deux sauvegardes pour l'Inde ; l'un est à Singapour et l'autre à Penang, en Malaisie, qui est notre nouvelle usine. Nous avons deux usines qui soutiennent notre usine de Chennai en Inde. À mesure qu'une entreprise en Inde se développe, nous devons également accélérer notre empreinte.

Jonas Sjoberg : Le plan de continuité d'activité d'Indium Corporation montre que nous sommes positionnés partout. En raison de nos emplacements, nous pouvons déplacer la production rapidement, nous n'avons donc pas constaté d'impact important. Nous avons des plans pour l'expansion future en Inde.