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パワーエレクトロニクスは急速に進化しています。新しい材料システム、小型化された部品、信頼性に対する要求の高まり――そしてそれに伴い、製造設備にも新たな要件が求められています。PINK社は、こうした変化に的確に対応するよう設計された2つの焼結装置、「SIN 50+」と「SIN 100 Multi Drive」を発表しました。
加圧焼結は、パワーエレクトロニクス分野におけるダイアタッチ接合において、優れた接合プロセスとして定着しています。熱伝導率および電気伝導率の高さ、温度・負荷サイクル試験における信頼性の向上など、従来のはんだ接合に比べてその優位性が実証されています。
長い間、最大30 MPaのプロセス圧力を必要とする従来の銀焼結ペーストが市場を席巻していました。この用途向けに設計された装置――実績のある「PINK SIN 200+ modular」など――は、こうした高い圧力に耐えられるよう設計されています。
しかし、市場はさらに進化を遂げています。最新の銅系焼結ペーストや、加圧に最適化された銀系システムは、すでに10～20 MPaの圧力で加工可能です。 さらに、TLPS材料を用いた拡散ろう付けでは、さらに低い圧力で済みます。ここでは0.4～5 MPaで十分です。こうしたプロセス用に30 MPaの装置を購入すれば、決して必要としない圧力に対して費用を支払うことになり、その任務には不釣り合いな重量、設置スペース、投資コストを負担することになります。
どちらの装置も、0.4～20 MPaの圧力範囲に正確に設計されており、現代の低圧プロセスに最適なソリューションとなっています。SIN 50+の最大出力は500 kN、SIN 100 Multi Driveは最大1,000 kNです。
よりシンプルなコンパクトソリューションとの違いは、PINKがSIN 200+ modularの制御アーキテクチャをすべてモジュール形式で継承している点にあります。能動的な力制御、力・変位監視、自由にプログラム可能な温度プロファイル――そして、すべての関連パラメータを記録する、隙のないプロセス制御を実現しています。 購入決定者にとって、これは、小規模なプラントであっても、品質とトレーサビリティにおいて一切の妥協がないことを意味します。
さらに、350 × 300 mmの加工面積を備えており、この出力クラスでは現在市場に類を見ないサイズとなっています。
すべての部品に同じスタンプを使用する――実際には、これがうまくいくことはめったにありません。 SIN 50+ および SIN 100 Multi Drive は、弾性のある固体素材をベースにしたソフトツールコンセプトを採用しています。これにより、厚さの公差や部品の高さの違いにかかわらず、プロセス面全体に圧力を均一に分散させることができます。
これを基盤として、2つの金型オプションから選択可能です。1つは、厳しい公差要件に対応する自動位置合わせ機能付きハードスタンピング金型、もう1つは、1つの基板上で高さの異なる部品を同時に加工するためのマルチスタンピング金型です。 いずれもオペレーター自身で交換可能であり、製品の切り替えにサービス担当者の派遣は必要ありません。
稼働において決定的な要素：動力発生に圧縮ガスやオイルを必要としません。つまり、高温のプロセス環境下で継続的な負荷がかかるシール部品が不要となり、その結果、メンテナンス間隔が長くなり、金型コストも削減されます。
コンパクトで軽量、導入・運用コストも抑えられ、しかもプロセスの品質を損なうことはありません。 両プラントの焼結モジュールのサイズは1,360 × 1,994 mmです。SIN 200+ modularに比べて軽量であるため、天井荷重に制限のある場所でも設置が容易になり、設置コストを削減できます。
どちらの装置も、スタンドアロン・モジュールとして運用できるほか、予熱モジュールや冷却モジュールと組み合わせて完全なインラインラインに拡張することが可能です。後からでも拡張できます。
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