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

• 研究課題/領域番号: 22360047
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 于 強 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (80242379)
• 研究分担者: 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・安全の科学教育センター, 特任教授 (60017986)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2011年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2010年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: 疲労 / 接合技術 / 信頼性 / 計算力学

研究概要

次世代耐高温SiCパワーデバイスの高信頼性実装技術を確立するために、新たにAgナノ接合の信頼性を評価するための試験方法と評価方法を確立した。さらに実装構造の信頼性評価を行うために実使用環境におけるモジュールの劣化などを含めたシミュレーション技術を確立した。これらの方法を用いて、次世代パワーデバイスの実用的かつ汎用的な評価方法を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] PWB Micro-Structural Influences over Drop Reliability in Mobile Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Katahira, Masato, Fujita, Qiang Yu
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 巻: Vo1.4 ページ: 24-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reliability Evaluation on Deterioration of Power Device Using Coupled Electrica1- Therma1-Mechanical Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Anzawa, Qiang Yu, Masanori Yamagiwa Tadahiro Shibutani, Masaki Shiratori
  • 雑誌名: Journal of Electronic Packaging(ASME JEP) 巻: 132
  • 査読あり
• [雑誌論文] PWB Micro-Structural Influences over Drop Reliability in MobileDevices (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Katahira, MasatoFujita, Qiang Yu
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and MaterialsEngineering 巻: Vol.4 ページ: 24-28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reliability Evaluation on Deterioration of Power Device Using CoupledElectrical-Thermal-Mechanical Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Anzawa, Qiang Yu, Masanori Yamagiwa, TadahiroShibutani, Masaki Shiratori
  • 雑誌名: Journal of Electronic Packaging(ASME JEP), 132, Iss.3 Selected Paper(ThETA2) 巻: v6.132, N.3 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [学会発表] Measurement Methods for Curing Properties of Resin Considering Process Condition (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Takeda, Qiang Yu, Hiroyuki Sato
  • 学会等名: Itherm2012
  • 発表場所: San Diego(USA)
• [学会発表] Reliable Evaluation Method for Solder Joints in Vehicle Electronics Devices Considering the Actual Use Conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoru Okuyama, Qiang Yu, Ttakahiro Akutsu
  • 学会等名: Itherm2012
  • 発表場所: SanDiego(USA)
• [学会発表] Study on Thermal Design due to Downsizing of Power Module Using Coupled Electrica1-Therma1-Mechanical Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Yamada, Qiang Yu, Tomohiro, Takahashi, Yusuke Takagi
  • 学会等名: EMAP2012
  • 発表場所: HongKong(China)
• [学会発表] A Study on Evaluation Method of new Packaging Structure for High-Temperature Power Device (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Higuchi, Qiang Yu, Toshikazu Oshidari, Mingliang Cui
  • 学会等名: EMAP2012
  • 発表場所: HongKong(China)
• [学会発表] Investigation of Thermal Fatigue Life Scatter of IVH in PWB (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunihiro Takenaka, Qiang Yu
  • 学会等名: Itherm2012
  • 発表場所: San Diego(USA)
• [学会発表] Effect of crystal grain size on fatigue characteristics of lead free solder joints (2012)
  • 著者名/発表者名: T,Akutsu, Q. Yu
  • 学会等名: Proc. of New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: Ostrava(Czech)
• [学会発表] Precision Evaluation for Thermal Fatigue Life in Power Cycling Using Coupled Electrica1-Therma1-Structural Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: T,Takahashi, Q. Yu
  • 学会等名: Proc. of New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: 0strava(Czech)
• [学会発表] A Study on the Thermal Fatigue Evaluation of Ni Plating in SiC (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Hirose, Q Yu, T. Ishikawa
  • 学会等名: Proc. of New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: Ostrava(Czech)
• [学会発表] Evaluation of Thermal Deformation of the Sealing Resin Considering the Effect of Curing Process on Mechanical Property (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshida, Q. Yu
  • 学会等名: Proc. of New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: Ostrava(Czech)
• [学会発表] A Study on Reliability of Nano-Metal Pastes in High Temperature Resistant of Power Devices (2012)
  • 著者名/発表者名: M,Cui, T. Oshidari, Q. Yu
  • 学会等名: Proc. of New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: 0strava(Czech)
• [学会発表] Study on Thermal Design due to Downsizing of Power Module Using Coupled Electrical-Thermal-Mechanical Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Yamada, Qiang Yu, Tomohiro Takahashi, Yusuke Takagi
  • 学会等名: EMAP2012
  • 発表場所: 香港（中国）
• [学会発表] A study on Evaluation Method of New Packaging Structure for High-Temperature Power Device (2012)
  • 著者名/発表者名: Akihiro Higuchi, Qiang Yu, Toshikaza Oshidari, Mingliang Cui
  • 学会等名: EMAP2012
  • 発表場所: 香港（中国）
• [学会発表] Investigation of Thermal Fatigue Life Scatter of IVH in PWB (2012)
  • 著者名/発表者名: Kunihiro Takenaka, Qiang Yu
  • 学会等名: Itherm2012
  • 発表場所: サンディエゴ（米国）
• [学会発表] Measurement Methods for Curing Properties of Resin Considering Process Condition (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Takeda, Qiang Yu, Hiroyuki Sato
  • 学会等名: Itherm2012
  • 発表場所: サンディエゴ（米国）
• [学会発表] Reliable Evaluation Method for Solder Joints in Vehicle Electronics Devices Considering the Actual Use Conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Satoru Okuyama, Qiang Yu, Takahiro Akutsu
  • 学会等名: Itherm2012
  • 発表場所: サンディエゴ（米国）
• [学会発表] Effect of crystal grain size on fatigue characteristics of lead free solder joints (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Akutsu, Q. Yu
  • 学会等名: New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: オストラバ（チェコ）
• [学会発表] Precision Evaluation for Thermal Fatigue Life in Power Cycling Using Coupled Electrical-Thermal-Structural Analysis (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Takahashi, Q. Yu
  • 学会等名: New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: オストラバ（チェコ）
• [学会発表] A Study on the Thermal Fatigue Evaluation of Ni Plating in SiC (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Hirose, Q Yu, T. Ishikawa
  • 学会等名: New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: オストラバ（チェコ）
• [学会発表] Evaluation of Thermal Deformation of the Sealing Resin Considering the Effect of Curing Process on Mechanical Property (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshida, Q. Yu
  • 学会等名: New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: オストラバ（チェコ）
• [学会発表] A Study on Reliability of Nano-Metal Pastes in High Temperature Resistant of Power Devices (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Cui, T. Oshidari, Q. Yu
  • 学会等名: New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
  • 発表場所: オストラバ（チェコ）
• [学会発表] Measurement Methods for Curing Properties of Resin Considering Process Condition and Effects on Package (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Takeda, Qiang Yu
  • 学会等名: EPTC2011
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] Reliability Evaluation of Fatigue Life for Solder Joints in Chip Components Considering Dispersion of the Shape and the Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nishimura, Qiang Yu
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: ポートランド・アメリカ
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] A Study on the Thermal Deformation and the Mechanical Properties due to Curing Process of the Encapsulation Resin (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato Hiroyuki, Qiang Yu, Sone Ryusuke
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: ポートランド・アメリカ
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] The Effect of the Surface Roughness of Al Layer of DBA Substrate on Fatigue life of Solder Joint in Power-Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: Shiqiang Zhao, Qiang Yu, Akaeda Hiroki
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: ポートランド・アメリカ
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] Precision Evaluation for Thermal Fatigue Life of Power Module Using Coupled Electrical-Thermal-Structural Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Takahashi, Qiang Yu, Masahiro Kobayashi
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: ポートランド・アメリカ
  • 年月日: 2011-07-08
• [学会発表] A Study on Reliability of High-Temperature Joint in Packaging Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Ishikawa, Qiang Yu, Toshikazu Oshidari, Hiromi Sugihara
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: ポートランド・アメリカ
  • 年月日: 2011-07-07
• [学会発表] Reliability Evaluation of Electronic Devices Under Considering the Actual Use Conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Liu Shilin, Qiang Yu, Michael Pecht
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: ポートランド・アメリカ
  • 年月日: 2011-07-07
• [学会発表] Effect of Micro Structure on Fatigue Characteristics of Lead Free Solder Joints (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Akutsu, Qiang Yu
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: ポートランド・アメリカ
  • 年月日: 2011-07-06
• [学会発表] Reliability Evaluation of Fatigue Life for Solder Joints in Chip Components Considering Dispersion of the Shape and the Properties (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuji Nishimura, Qiang Yu
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: San Francisco(USA)
• [学会発表] A Study on the Thermal Defo rmation and the Mechanical Propertie s due to Curing Process Of the Encap sulation Resin (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato Hiroyuki, Qiang Yu, Sone, Ryusuke
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: San Francisco(USA)
• [学会発表] Toshikazu Oshidari, Hiromi Sugihara, A Study on Reliability of High-Temperature Joint in Pack aging Structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Takayuki lshikawa, Qiang Yu
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: San Francisco(USA)
• [学会発表] Reliability Evaluation of Electronic Devices Under Considering the Actual Use Conditions (2011)
  • 著者名/発表者名: Liu Shilin, Qiang Yu, Michae1 Pecht
  • 学会等名: InterPAC K2011
  • 発表場所: San Francisco(USA)
• [学会発表] Masahi ro Kobayashi, Precision Evaluation for Thermal Fatigue Life of Power Module Using Coupled Electrica1- Therma1-Structural Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Takahashi, Qiang Yu
  • 学会等名: InterPA CK2011
  • 発表場所: San Francisco(USA)
• [学会発表] Effect of Micro Structure on Fatigue Characteristics of Lead Free Solder Joints (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Akutsu, Qiang Yu
  • 学会等名: InterPACK2011
  • 発表場所: San Francisco(USA)
• [学会発表] Measureme nt Methods for Curing Properties of Resin Considering Process Condition and Effects on Package (2011)
  • 著者名/発表者名: Tomohiko Takeda, Qiang Yu
  • 学会等名: EPTC2011
  • 発表場所: Singapore
• [学会発表] Reliability Evaluation for Specifying Fatigue Mode in Power Device (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Kobayashi, Q.Yu
  • 学会等名: THERMINIC2010
  • 発表場所: バルセロナ・スペイン
  • 年月日: 2010-10-08
• [学会発表] Reliability Evaluation for Specifying Fatigue Mode in Power Device (2010)
  • 著者名/発表者名: M,Kobayashi, Q. Yu
  • 学会等名: THERMINIC2010
  • 発表場所: Macao
• [学会発表] Astudy on reliability of NI plating in a high temperature power device (2010)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Ishikawa, Toshikazu Oshidari, Hiromi Sugihara, QiangYu
  • 学会等名: ITherm2010
  • 発表場所: ラスベガス・アメリカ
• [学会発表] Characteristics and mechanism of surface roughness generated insubstrate used for vehicle power device (2010)
  • 著者名/発表者名: H.AKAEDA, Q.Yu
  • 学会等名: New Methods of damage and Failure Analysis ofStructural Parts
  • 発表場所: オストラバ・.チェコ
• [学会発表] Effect of Micro Structure on Fatigue Characteristics of Lead FreeSolder Joints (2010)
  • 著者名/発表者名: Takahiro AKUTSU, Qiang YU, Yuji
  • 学会等名: EPTC2010
  • 発表場所: シンガポール
• [学会発表] Precision Evaluation for Thermal Fatigue Life of Power Module using Coupled Electrical-Thermal-Mechanical Analysis (2010)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro TAKAHASHI, Qiang YU
  • 学会等名: EPTC2010
  • 発表場所: シンガポール
• [図書] パワーデバイスの実装技術の研究動向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 于強、山際正憲、安澤貴志
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティー・エス
• [図書] パワーデバイスの実装技術の研究動向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 干強、山際正憲、安澤貴志
  • 出版者: 株式会社エヌ・ティー・エス
• [産業財産権] 熱疲労寿命検知センサー (2011)
  • 発明者名: 于強、高木寛二
  • 権利者名: 共有
  • 産業財産権番号: 2011-281467
  • 出願年月日: 2011-12-22
• [産業財産権] 製品熱疲労寿命検知センサー (2011)
  • 発明者名: 于強, 高木寛二
  • 権利者名: 于強, 高木寛二
  • 産業財産権番号: 2011-281467
  • 出願年月日: 2011-12-22
• [産業財産権] 小型熱衝撃試験機 (2010)
  • 発明者名: 于強、臼井重徳、篠原俊朗、八坂慎一、篠原主勲
  • 権利者名: 共有
  • 出願年月日: 2010-07-28
• [産業財産権] 小型熱衝撃試験機 (2010)
  • 発明者名: 干強、臼井重徳、篠原俊朗、八坂慎一、篠原主勲
  • 権利者名: 共有
  • 出願年月日: 2010-07-28