次世代パワーエレクトロニクス実装に向けたアルミニウム粒子接合材の創製

• 研究課題/領域番号: 24K17517
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小林 竜也 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (00847486)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 接合 / めっき / パワー半導体 / アルミニウム / 粒子

研究開始時の研究の概要

本研究では、亜鉛（Zn）めっきを被覆したアルミニウム（Al）粒子接合材の作製法および接合の確立を目指す。パワー半導体やヒートシンクの実装に用いられる接合材には、優れた熱伝導性と接合性を有する低コストな材料が要求される。これに対し、Znめっき被覆のAl粒子接合材を考案した。加熱加圧によってZn/Al界面で共晶融解を起こすことで接合する。本接合材は実用化されておらず、熱特性や接合性は未知である。本研究では、Znめっき被覆Al粒子接合材の各特性を評価するとともに、接合体を作製し接合強度および接合信頼性試験を行い、実用可能な作製方法および接合条件を策定する。