2011 Fiscal Year Annual Research Report
次世代耐高温Sicパワーデバイスの高信頼性実装技術に関する研究
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22360047
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
于 強 横浜国立大学, 工学研究院, 教授 (80242379)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澁谷 忠弘 横浜国立大学, 環境情報研究院, 准教授 (10332644)
白鳥 正樹 横浜国立大学, 安心・安全の科学研究教育センター, 特任教授 (60017986)
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| Keywords | 疲労 / 接合技術 / 信頼性 / 計算力学 |
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| Research Abstract |
(1)高温接合材料と高純度アルミ基板を用いた高耐熱パワーモジュール構造の開発を行った。これより基本的に300℃の耐使用温度のモジュールの基本構造を確立した。
(2)ナノ技術を用いたナノAg粒子のAu粒子系の材料を用いて耐高温の接合技術を確立した。この技術を用いて従来の高温はんだ材料で実現できなかった実装構造の基盤技術を実現することができた。
(3)300℃高密度高耐熱実装信頼性評価技術の開発を行った。耐高温実装構造の緩衝材料として超高純度Alの疲労寿命の評価を行った。パワーモジュールの新しい複合実装構造において超高純度Al基板をもって実装接合部の熱応力の集中を吸収し、モジュール全体の信頼性を確保している。そのために応力集中の影響を考慮した超高純度Al基板の疲労強度の定量評価はパワーモジュール全体の実装信頼性の定量評価の手法およびデータベースを構築した。
新しいナノ粒子の実装材料の信頼性評価を行うために、熱疲労寿命評価試験装置を開発した。平成22年度において開発される温度サイクル試験を用いてAgナノ実装接合部の温度サイクル疲労耐久試験を実施し、被接合体のメッキ材料およびメッキ条件とメッキの耐久信頼性の関係を明らかに耐高温実装構造におけるメッキ材料およびメッキ方法の確立をした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成23年度においておおむね当初の研究計画に従って、研究を進められ、計画した研究成果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成23年度までは基本的に研究計画通りに研究を進められており、計画通りの研究成果が得られる見通しである。しかし、この1年の間に新たな実装材料の開発が進められているため、場合によって平成24年度においてこれまでに計画していない実装材料(Al-Zn系)の検討を追加したいと考えている。しかし、これまでにすでにほぼ汎用的な評価などの手法を確立してきたため、追加することによって全体の研究計画にほぼ影響を与えるようなものではないと判断している。
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