| 研究課題/領域番号 |
19K15046
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
陳 伝とう 大阪大学, 産業科学研究所, 特任准教授(常勤) (50791703)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | アルミシート接合 / パワーモジュール / パワー半導体 / 高温信頼性 / SiCパワーモジュール / 大面積接合 / 成膜プロセス / ダイアタッチ接合 / ヒーロク / Alシート / SiCダイアタッチ / 信頼性評価 / 低温低加圧 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車用インバータ装置をはじめとする高温環境で使用される電子機器では、さらに小型化省エネルギー化の進展に伴い、SiC等半導体チップの大面積接合技術が必要となる。250℃を超える高温領域温度範囲で動作を保証するために、耐熱性と放熱性を兼ね備えた実装材料の革新が必要になる。本研究では最高250℃までの動作を保証するSiCダイアタッチのための安価なCuまたはAlシートで大面積接合技術を開発し、高度なナノレベルの観察技術・非破壊検査技術・シミュレーション技術などの学術基盤を基に、モジュールの試作及び解析により高い信頼性と優位性を証明し、実用化を図り高電力デバイス組立て技術の発展に寄与する。
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| 研究成果の概要 |
自動車用インバータ装置をはじめとする高温環境で使用される電子機器では、さらに小型化省エネルギー化の進展に伴い、SiC等半導体チップの大面積接合技術が必要となる。250℃を超える高温領域温度範囲で動作を保証するために、耐熱性と放熱性を兼ね備えた実装材料の革新が必要になる。本研究では最高250℃までの動作を保証するSiCダイアタッチのための安価なCuまたはAlシートで大面積接合技術を開発した。特にAl張り基板はAl材のソフトさから応力緩和能力に優れるので有力であるし、中間層としても応力緩和の効果が明らかになった。Alシートを利用するモジュール構造の設計および応用にも大きく期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本提案の直接的成果は、先進半導体を多く用いる領域でニーズが高まっている高温環境下（250℃以上）で動作可能な高温ワイドバンドギャップ（WBG）高温WBG半導体素子実装材料として、焼結材料のコストを削減すると同時に参加問題を解決し、関連するプロセスにもイノベーションを波及させることが可能であることが強みである。半導体材料としての焼結材料のイノベーションは、世界が求めるパワーモジュール実現のコア技術となるため、豊富な展開可能性を秘めていると考えられる。また、本技術が実現・展開することによるモジュールの電力削減などのアウトカムは、確実にSDGs項目への貢献に繋がる。
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