パワーデバイス接合材料の開発と高温動作への対応

第1部 SiCパワーデバイス向け高耐熱ダイボンド材料とその接合技術

(2019年12月3日 10:00〜11:00)

　高耐熱ダイボンド材料の中で、どれが一番良いかという明確な解はなく、求める接合プロセスや被接合材、動作環境、或いはコストによって、接合材料も柔軟に選択すべきと考えます。 　今回、弊社開発の3つの材料の総論として報告させていただきますが、上記選択の際の一助になれば幸いです。

1. 高耐熱ダイボンド材料を取り巻く環境
   1. パワーデバイスとは
   2. ダイボンドとは
2. 焼結型Ag接合材料
   1. 焼結とは
   2. Agナノ粒子の基礎
   3. 焼結型Ag接合材料の接合例
   4. 焼結型Ag接合材料の信頼性評価
3. 焼結型Cu接合材料
   1. Ag接合材料 vs. Cu接合材料
   2. 焼結型Cu接合材料の接合例
   3. 焼結型Cu接合材料の信頼性評価
4. CuSn系液相拡散接合材料
   1. CuSn系液相拡散接合材料の基礎
   2. コアシェル型CuSn系粒子
   3. CuSn系液相拡散接合材料の接合例
   4. CuSn系液相拡散接合材料の信頼性評価
• 質疑応答

第2部 接合用銅ペーストの焼結及び特性

(2019年12月3日 11:10〜12:10)

　信頼性の高い接合材料として、Ag を中心とした微小金属粉を用いた焼結材料が検討されているが、Ag は高価である。材料が安価なCu 粉を用いたペーストも検討されているが、Cu の酸化に起因した取扱いの難しさがあり、高信頼性接合には、品質管理されたCu 粉を用いて適切に焼結する必要がある。 　本講演では、自社開発・製造の銅粉を用いたペーストにおいて、信頼性の高い焼結、接合を得るための処方、条件について紹介する。

1. 接合用材料
2. 自社製Cu ナノ粉
3. Cu 粉の焼成温度
4. Cu ペースト処方と銅試験片間の加圧接合強度
5. 無機基材への接合
6. 接合用Cu ペースト
7. その他の焼成法を用いた接合例
8. まとめ
• 質疑応答

第3部 Cuナノ粒子を用いた高耐熱接合技術と特性評価

(2019年12月3日 12:50〜14:50)

　SiC等の次世代パワー半導体の開発に伴い、接合技術の研究開発が盛んになっています。 　本セミナーでは、その中で、Cuナノ粒子接合技術についてご説明します。また、接合技術の特性評価方法について、KAMOME – PJで用いてきた方法をご紹介します。

1. EV/HV技術
2. 次世代パワー半導体
3. パワー半導体実装用接合技術
   1. 接合技術に求められる要件
   2. 接合技術の概況
   3. Cuナノ粒子接合技術
      1. 加圧接合技術
      2. 無加圧接合技術
4. 接合技術の特性評価
   1. 試料構造
   2. 初期特性
   3. 信頼性
• 質疑応答

第4部 Niマイクロメッキ接合によるパワー半導体の実装技術

(2019年12月3日 15:00〜17:00)

　半導体実装における信頼性は、導電接続材料の界面の高温安定性、熱応力耐性に支配されることが多い。特に近年注目されているSiC素子は、高温耐熱性にすぐれているが、実装技術は半田やアルミニウムワイヤーなど比較的低融点の金属材料が依然用いられている。 　ここでは、比較的融点が高く、耐熱性、耐蝕性にすぐれたNiに着目した新しい導電接続技術を中心に講演する。

1. 高温耐熱実装技術
2. 高温耐熱導電接続技術
3. Niマイクロメッキ接合 (NMPB)
4. Niナノ粒子接合 (NNPB)
5. NMPBとNNPBのSiCパワーデバイス実装への適用
6. 熱応力緩和型実装構造
7. 高温耐熱信頼性評価について
8. 自動車向け、高温耐熱モジュール実装技術の提案
9. まとめと今後の課題
• 質疑応答