パワーデバイスの実装・高耐熱化に向けた接合技術と各種接合・実装材料の開発動向および信頼性評価
～鉛フリーのマイクロ・ナノ金属粒子接合技術、銀焼成接合材の機械特性評価～
★2024年11月26日WEBでオンライン開講。大阪大学 西川氏、日立Astemo株式会社 石井氏、ローム株式会社 若本氏、富士電機株式会社 木村氏が、パワーデバイスの実装・高耐熱化に向けた接合技術と各種接合・実装材料の開発動向および信頼性評価～鉛フリーのマイクロ・ナノ金属粒子接合技術、銀焼成接合材の機械特性評価～について解説する講座です。
■注目ポイント
★大阪大学の講師が「Cu粒子や特殊な表面構造を有するCuシートを用いた高耐熱接合技術」および「焼結現象を用いた焼結型接合技術や液相拡散接合 (TLP) 技術と従来からのはんだ付との違い」について基礎から解説・紹介！
- 第1部 大阪大学 接合科学研究所 / 教授 西川 宏 氏
- 第2部 日立Astemo株式会社 技術開発統括本部 技術プラットフォーム本部 材料技術開発部 チーフエンジニア 石井 利昭 氏
- 第3部 ローム株式会社 研究開発センター/信頼性技術グループ/グループリーダー 若本 恵佑 氏
- 第4部 富士電機株式会社 電子デバイス事業本部 開発統括部 デバイス開発部 担当部長 木村 浩 氏
【1名の場合】60,500円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。
定員：30名
※ お申し込み後、受講票と請求書のURLが自動で返信されます。基本的にはこちらで受付完了です。開催前日16：00までに再度最終のご連絡をいたしますので、しばらくお待ちください。請求書と受講票は郵送ではないため必ずダウンロードください。また、同時に送られるWEBセミナー利用規約・マニュアルを必ずご確認ください。
※ セミナー前日夕方16：00までにWEB会議のURL、事前配布資料のパスワードについては、別途メールでご案内いたします。基本的には、事前配布資料はマイページからのダウンロードの流れとなります。なお、事前配布資料については、講師側の作成完了次第のお知らせになりますので、この点、ご理解のほどお願い申し上げます。
※ 請求書の宛名の「株式会社」や「(株)」の「会社名の表記」は、お客様の入力通りになりますので、ご希望の表記で入力をお願いします。
※ お支払いは銀行振込、クレジット決済も可能です。銀行振込でお支払いの場合、開催月の翌月末までにお支払いください。お支払いの際は、社名の前に請求書番号をご入力ください。
※ 領収書のご要望があれば、お申込み時、領収書要にチェックを入れてください。
※ 2名以上でお申し込みをされた場合は、受講票と請求書を代表者様にご連絡します。
※ 当講座では、同一部署の申込者様からのご紹介があれば、何名でもお1人につき16,500円で追加申し込みいただけます (申込者様は正規料金、お2人目以降は16,500円となります)。追加の際は、申し込まれる方が追加の方を取りまとめいただくか、申込時期が異なる場合は紹介者様のお名前を備考欄にお書きくださいますようお願いいたします。
※ なお、ご参加手続きの際、自宅住所やフリーアドレス、個人携帯番号のみで登録された場合は、ご所属確認をさせいただくことがございます。
【本セミナーの主題および状況・本講座の注目ポイント】
■本セミナーの主題および状況
★SiCパワーデバイスは、電力変換時の損失が低く、SiC半導体パッケージの大電力密度化が期待されております。この優れたSiCの材料特性を活かすためには、異種材との高耐熱・熱伝導接合が重要になります。
★パワーモジュール内の半導体チップ下ダイアタッチ向け接合材料としては依然としてPb含有率85%以上の高鉛含有はんだ (高温はんだ) や鉛フリーはんだの一種であるSn-Sb系はんだなどが使用されていますが、鉛フリー化や一層の高耐熱化、高放熱化が望まれています。
■注目ポイント
★日立Astemo株式会社の講師が「高機能材料を活用した高出力密度のパワーモジュール実装技術」を紹介！
★半導体メーカーに勤めながら後工程の信頼性設計に携わってきたローム株式会社の講師が―
“経験に基づく信頼性設計”を脱却し、“破壊物理に基づく設計”へ移行するための土台となる接合材の機械特性・組織評価技術について解説！
★SiCパワーデバイス開発に携わってきた富士電機株式会社の講師が―
メーカー視点からパワーデバイス開発動向と現状の課題についてプロセスを含めて解説！
講座担当：牛田孝平
≪こちらの講座は、WEB上での開催のオンライン講座になります≫
【第1講】 パワーデバイスの高耐熱化に向けた鉛フリーの マイクロ・ナノ金属粒子接合技術とその接合性評価（仮題）
【時間】 10:30-11:45
【講師】大阪大学 接合科学研究所 / 教授 西川 宏 氏
【講演主旨】
近年、エレクトロニクス分野において製品の小型化・高機能化が進んでおり、製品内部の放熱性や接合部の耐熱性向上が求められています。特に、パワーモジュール内の半導体チップ下ダイアタッチ向け接合材料としては依然としてPb含有率85%以上の高鉛含有はんだ (高温はんだ) や鉛フリーはんだの一種であるSn-Sb系はんだなどが使用されていますが、鉛フリー化や一層の高耐熱化、高放熱化が望まれています。
本講座では、高鉛含有はんだ代替技術として国内外でこれまでに報告されている研究成果の紹介や、焼結現象を用いた焼結型接合技術や液相拡散接合 (TLP) 技術に注目し、従来からのはんだ付との違いを基礎から解説するとともに、これまでに私達がおこなってきたCu粒子や特殊な表面構造を有するCuシートを用いた高耐熱接合技術について、最新情報から特徴、留意点などを紹介します。
【プログラム】
1.エレクトロニクス実装の現状
1.1 環境を配慮したエレクトロニクス実装へ
1.2 国内外での接合材料研究動向
2.高鉛含有はんだ代替接合技術の概要
2.1 はんだ付
2.2 液相拡散接合
2.3 焼結型接合
3.Cuナノ粒子を用いた焼結型接合プロセスの基礎
3.1 各種因子の影響
3.2 接合雰囲気の影響
4.Cuを利用した新たな接合プロセスの紹介
4.1 マイクロサイズ粒子を用いた接合
4.2 ナノポーラスシート用いた接合
【質疑応答】
【第2講】 車載パワーモジュールの最新技術動向と高性能化に向けた実装材料技術
【時間】 12:45-14:00
【講師】日立Astemo株式会社 技術開発統括本部 技術プラットフォーム本部 材料技術開発部 チーフエンジニア 石井 利昭 氏
【講演主旨】
脱炭素化の潮流の中、世界中で電気自動車の導入が加速している。電気自動車のインバータは、電費の向上のため小型高出力化が求められ、これには高出力密度のパワーモジュールの開発が重要である。高機能材料を活用した高出力密度のパワーモジュール実装技術を紹介する。
【プログラム】
１．サーキュラエコノミーと各国の脱炭素化政策
1.1 サーキュラエコノミープラン
1.2 各国の脱炭素政策の動向
２．EV市場動向
2.1 地域ごとのEV市場
2.2 インバータおよびパワーモジュール市場
３．EV用インバータの開発動向
3.1 インバータの構造と出力密度比較
3.2 パワーモジュールの構造および開発動向
４．インバータ用パワーモジュールの高出力密度化
4.1 パワーモジュールの実装技術と課題
4.2 パワーモジュールの高出力密度化
５．高性能パワーモジュールの実装材料技術
5.1 パワーモジュールの高耐熱化技術
5.2 パワーモジュールの高耐圧化技術
【質疑応答】
【キーワード】
カーボンニュートラル、CASE、電気自動車、インバータ、パワーモジュール
【講演ポイント】
電気自動車（EV）の普及を加速させている、各地域のカーボンニュートラル政策を俯瞰し、各地域のEV市場を予想。EVの高性能化に向けた、インバータの小型高出力技術を概説する。特に、キーとなるパワーモジュールの高出力密度化、高耐圧化に向けた材料技術を詳しく解説する。
【習得できる知識】
カーボンニュートラルに向けた、各国の政策と、電気自動車の課題
電気自動車に高性能化にむけたインバータおよびパワーモジュールの材料技術
【第3講】 SiCデバイス実装へ向けた銀焼成接合材の機械特性評価
【時間】 14:10-15:25
【講師】ローム株式会社 研究開発センター/信頼性技術グループ/グループリーダー 若本 恵佑 氏
【講演主旨】
SiCパワーデバイスは、電力変換時の損失が低く、SiC半導体パッケージの大電力密度化が期待されている。この優れたSiCの材料特性を活かすためには、異種材との高耐熱・熱伝導接合が重要になる。さらに、実駆動を模擬した熱信頼性試験後も、特性保持し続ける必要がある。現状の設計問題は、信頼性試験後の接合層劣化・剥離について、物理が不明で汎用性の低い対策となっていることである。そこで本講座では、銀焼成接合材の熱信頼性中の劣化メカニズム・物理に焦点を当てる。物理に基づく信頼性設計を実現し、社会実装化へ必要な要素について概説する。
【プログラム】
1.大電力パワー密度パッケージ化へ向けて
1.1 ワイドバンドギャップ半導体
1.2 ダイボンディング技術
1.3 低熱抵抗パッケージ
1.4 熱信頼性試験後の課題と評価方法
2.銀焼成材の薄膜引張機械特性
2.1 銀ペースト
2.2 焼結プロセス
2.3 銀焼成の空孔組織
2.4 一軸引張試験
2.5 破面観察
3.銀焼成接合体の信頼性試験評価
3.1 信頼性試験評価技術(熱サイクル試験・曲げ試験技術)
3.2 ダメージパラメータの考え方
3.3 接合劣化度の分析結果
4.銀焼成材の劣化メカニズム
4.1 凝集破壊の駆動力
4.2 空孔成長の駆動力
4.3 SEM内In-situ引張試験技術
5.結言：熱信頼性試験評価フローの考え方
【質疑応答】
【キーワード】
ワイドバンドギャップ半導体(SiC,GaN), 銀焼成接合, 熱信頼性設計, 破壊メカニズム, 薄膜引張試験技術, 機械疲労曲げ試験技術
【講演ポイント】
著者は、半導体メーカーに勤めながら主に後工程の信頼性設計に携わってきました。“経験に基づく信頼性設計”を脱却し、“破壊物理に基づく設計”へ移行するための土台となる接合材の機械特性・組織評価技術について解説致します。
【習得できる知識】
・接合技術
・接合部の信頼性評価方法
・材料機械特性評価技術
・材料劣化現象の理解
【第4講】 SiCパワーデバイスの開発動向と課題
【時間】 15:35-16:50
【講師】富士電機株式会社 電子デバイス事業本部 開発統括部 デバイス開発部 担当部長 木村 浩 氏
【講演主旨】
SiCパワーデバイスは新幹線への搭載などパワエレ製品への適用が進み、適用製品の広がりを見せている。更に電気自動車普及に伴い、将来大きな市場拡大が予測されている。このようにパワエレ機器への適用が行われているSiCパワーデバイスではあるが、Siと異なる課題や技術開発が未だ存在している。本講座では特にSiC パワーデバイス（チップ）の技術動向と現状の課題を中心に作製プロセスも含めながら解説する。
【プログラム】
１ SiCパワーデバイスのパワエレ機器への適用
１-１ 富士電機の適用事例
1-2 SiCパワーデバイスのパワエレ機器への適用メリット
２ SiCパワーデバイスの開発動向と課題
2-1 SiCパワーデバイス構造と動作原理
2-2 SiCパワーデバイス重要作製プロセスと課題
2-3 SiCパワーデバイスの開発動向と課題
３ 今後のSiCパワーデバイス
【質疑応答】
【キーワード】
シリコンカーバイド（SiC）パワーデバイス デバイス開発動向、重要作製プロセス、開発動向と課題
【講演ポイント】
パワーデバイスメーカとしてSiCパワーデバイス開発に携わってきた経験をもとに、メーカー視点からパワーデバイス開発動向と現状の課題についてプロセスを含めて解説する。
【習得できる知識】
SiCパワーデバイスの動作原理と構造および基本的な作製技術。SiCパワーデバイスの開発動向と課題の概要