パワーデバイスの高信頼性モジュール化技術と部材開発

第1部 パワーデバイス関連材料の技術・開発動向

(2017年4月27日 10:00～11:30)

1. 前述
   • パワーデバイス/モジュールの高機能化のために構成部材に期待される役割及び当社材による提案概要
2. 封止材
   • シリコーンゲルとエポキシ封止材の相違概要及びエポキシ封止材適用時の留意点、当社技術の紹介
3. コート材
   • エポキシ封止材の留意点である剥離対策及び絶縁性向上効果の紹介
4. 絶縁放熱材
   • モジュール内絶縁層樹脂化/厚銅回路化の提案
5. TIM材
   • 縦配向カーボンシート適用による放熱性/信頼性向上の提案
• 質疑応答

第2部 パワーモジュールの高放熱化に向けた高熱伝導絶縁シートの開発

(2017年4月27日 11:40〜13:10)

　近年、電子機器の小型化、高出力化に伴い半導体素子の発熱が増大している。 　半導体素子は、高温になると効率が低下するだけでなく誤動作や故障の原因となるため、発生した熱量を効率的に機器の外部に逃がす放熱性の高い絶縁材料が求められている。 　本講演では、樹脂と無機フィラーの複合材料における高熱伝導化技術を紹介するとともに、電子機器の中で高い放熱性が要求されるパワーモジュールへの応用例について、最新の結果を踏まえて紹介する。高熱伝導化技術については、エポキシ樹脂と窒化ホウ素 (h-BN) フィラー複合材料におけるフィラーの配向制御について紹介する。

1. 電子機器の構造と高熱伝導樹脂材料のニーズ-パワーモジュール適用例を中心に -
2. 高熱伝導複合材料の基礎と応用
   1. 樹脂/無機フィラー複合材料の熱伝導率
   2. モールド型パワーモジュールへの応用
3. 複合材料の熱伝導率向上技術
   1. 高熱伝導フィラー (BN) の高充填化
   2. 高熱伝導フィラー (BN) の配向制御
   3. マトリクス樹脂の高熱伝導化
4. 高熱伝導絶縁シート適用パワーモジュールの放熱性の向上
5. 高耐熱・高熱伝導絶縁シートの開発
• 質疑応答

第3部 SiC高温動作に向けたAl材を用いた配線技術

(2017年4月27日 13:50〜15:20)

　SiCパワー半導体特徴を最大限に生かすためには、さまざまな課題が存在します。 特に高温動作可能という特徴を生かし、パッケージの小型化を目指す場合、 Siパワー半導体の動作可能温度を超える、例えば250℃まで信頼性を満足する必要が出てきます。 　また、現在パッケージの小型化で注目されている3次元実装を250℃までの温度で実現する必要が出てきます。 本発表では量産効果の出ているAlワイヤーの250℃までの信頼性評価結果と、同じくAlワイヤーを用いたパワー半導体用フリップチップ実装を紹介いたします。

1. イントロダクション
   1. パワー半導体の動向。
   2. SiCパワー半導体による高温動作メリットと課題
   3. まとめ
2. Al材高温信頼性評価結果とモジュール成果
   1. 高温でのワイヤーボンディングの信頼性
   2. パワー半導体用Alバンプフリップチップ実装技術概要
   3. Alバンプフリップチップ実装の信頼性評価結果
   4. Alワイヤー、Alバンプを使用した高温対応モジュールの成果
   5. まとめ
• 質疑応答

第4部 EV/PHEVインバータ向け低損失両面冷却型SiCパワーモジュール技術

(2017年4月27日 15:30〜17:00)

　近年、市場が急拡大しているPHEV/EV車では、小型化や軽量化に加えて低損失化が求められている。ドライバーの低燃費・省エネ志向が益々高まり高効率化技術の進歩が必須な市場と変りつつある。 　小型化、低損失化のためのキーデバイスであるパワーモジュールには、半導体デバイス、実装、冷却など様々な技術分野の研究成果が結集されており、両面冷却パワーモジュール等の技術革新の適用が進んでいる。 　本講演では、これまで開発された低損失化、小型化技術を紹介すると共に、最新のパワーモジュールとそれを用いたインバータの開発状況を紹介し、今後の動向について述べる。

1. 自動車が牽引する電動化技術
2. 自動車用インバータの開発課題
3. 低損失制御技術
   1. PWMパルス削減による低損失化技術
   2. 矩形波駆動と低損失化技術
4. 低損失パワーモジュール技術
   1. 小型高放熱パワーモジュール
   2. 低インダクタンス実装技術
   3. SiCパワー半導体実装技術
5. まとめ
• 質疑応答