低温低加圧大面積超耐熱実装技術の開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K15046
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 大阪大学
• 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)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• 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

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。

自由記述の分野

電子デバイスおよび電子機器関連

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。