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水素誘起接合法によるパワー半導体モジュール部材間の接合

研究課題

研究課題/領域番号 24656190
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電力工学・電力変換・電気機器
研究機関山口大学

研究代表者

村田 卓也  山口大学, 理工学研究科, 助教 (70263796)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード拡散接合 / 水素チャージ・ディスチャージ / パワー半導体モジュール / セラミックス / 熱応力緩和 / 塑性変形 / 電気インピーダンス / 非真空雰囲気 / 水素チャージとディスチャージ / AlNセラミックス / 表面処理 / 接合条件 / 電子デバイス・電子機器 / 材料加工・処理 / 表面・界面物性 / 接合
研究成果の概要

金属の水素チャージ(吸蔵)とディスチャージ(放出)による表面活性化を利用して、パワーエレクトロニクス関連部材間を高真空雰囲気を用いずに拡散接合し、接合界面に耐熱性をもたせることを目的に検討を進めた。その結果、金属部材への水素チャージにより、該部材間が夫々に密着した接合界面を形成し、高強度かつ柔軟性に優れる力学的特性を示すことを見出した。金属の熱分析等の結果から、水素チャージに伴う酸化被膜の除去と格子歪導入に基づく元素拡散促進、ディスチャージによる還元雰囲気の導入と塑性変形性の付与が本質的効果であり、セラミックス-金属間接合の課題である残留応力緩和機構として有望であろうと議論した。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 金属の水素チャージとディスチャージを利用した異種電子部材間の非真空雰囲気下における拡散接合2016

    • 著者名/発表者名
      村田卓也
    • 雑誌名

      セラミックス

      巻: 51 ページ: 83-86

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金属の水素チャージとディスチャージを利用した非真空雰囲気における異種電子部材間の拡散接合2015

    • 著者名/発表者名
      村田卓也
    • 学会等名
      地方創生!南日本ネットワーク新技術説明会
    • 発表場所
      JST東京本部(東京都、千代田区)
    • 年月日
      2015-07-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 金属の水素チャージとディスチャージを利用した非真空雰囲気における異種電子部材間の拡散接合2015

    • 著者名/発表者名
      村田卓也
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2015年年会第6回高温電子セラミックスワークショップ
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パワー半導体モジュールに向けた異種電子部材間の非真空雰囲気における拡散接合2014

    • 著者名/発表者名
      藤本武志、菊川祥吉、齋藤祐馬、村田卓也
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素チャージ金属を用いたAlNセラミックス間の非真空雰囲気における低温拡散接合2013

    • 著者名/発表者名
      藤本武志、菊川祥吉、村田卓也
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      信州大学(長野市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] AlNセラミックス-水素吸蔵Ti金属間の接合

    • 著者名/発表者名
      菊川祥吉、植田義幸、村田卓也
    • 学会等名
      セラミックス協会 第25回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素チャージ金属を用いた金属・合金間の非真空環境における拡散接合

    • 著者名/発表者名
      菊川祥吉、植田義幸、藤本武志、村田卓也
    • 学会等名
      セラミックス協会2013年年会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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