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ナノNi粒子による応力緩和型高温実装用インタコネクション技術研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K04628
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

巽 宏平  早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (80373710)

研究分担者 犬島 浩  早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (60367167)
研究期間 (年度) 2015-10-21 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードナノニッケル粒子 / 導電接続 / パワーデバイス / シリコンカーバイド / 熱応力緩和 / Niナノ粒子 / 応力緩和 / SiCチップ / Al電極膜 / ナノNi粒子 / 接合 / インターコネクション / ダイボンディング / 高温耐熱 / ナノNi粒子
研究成果の概要

SiCなどの化合物半導体の、特に高温耐熱デバイスとしての特徴を活かすためには、新たな実装技術開発が必要となっている。従来使用されてきた、半田材料は融点が低く、代替材料として、Au-Ge合金、ナノAg粒子などが検討されてきたが、チップと基板の熱膨張差で発生する熱応力の緩和が課題となっていた。本研究では、高温耐食性についてもすぐれるナノNiに着目し、粒子製造から、接合条件の最適化まで取り組んできた。ナノAg粒子と比較すると、焼結温度は100℃程度高温となる約350℃で、十分な接合強度が得られ、また応力緩和用に挿入するAlとナノNi粒子の接合も低温で可能で、高い接合信頼性を示すことを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (5件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [学会発表] Niマイクロメッキ接合、Niナノ粒子接合を用いた高耐熱実装技術2018

    • 著者名/発表者名
      巽宏平
    • 学会等名
      技術情報協会 パワーデバイス熱応力に対する部材の開発
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SiCを中心としたパワーデバイスの高耐熱接合2017

    • 著者名/発表者名
      巽宏平
    • 学会等名
      C-NET第12回定期講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SiCを中心とするパワーデバイスの高耐熱接合2017

    • 著者名/発表者名
      巽宏平
    • 学会等名
      ジャパンマーティングサーベイ技術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on bonding technique for SIC power devices using Ni nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsumasa Wakata, Yasunori Tanaka, Tomonori Iizuka, Norihiro Murakawa, Kohei Tatsumi
    • 学会等名
      11th ISIPS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Niナノ粒子を用いた半導体インターコネクション技術の研究2017

    • 著者名/発表者名
      石井翔平
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 放熱・高耐熱材料の特性向上と熱対策技術 パワーデバイスの高耐熱・高放熱技術2017

    • 著者名/発表者名
      巽宏平
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2015-10-21   更新日: 2020-03-17  

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