【Live配信セミナー 6/24】パワーデバイス向けナノ粒子低温接合技術の開発と熱信頼性評価

＜セミナー　No.606426＞

パワーデバイス向けナノ粒子低温接合技術の開発と熱信頼性評価

★ ナノソルダーと金属粒子焼結による低温接合の実現と熱信頼性確保技術を詳解！

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■講師

１． パナソニックホールディングス(株)　MI本部　生産技術研究所　材料プロセス技術開発部　博士（工学）　古澤 彰男 氏
２． 大阪大学　フレキシブル3D実装協働研究所　特任教授　陳 伝? 氏
３． ローム(株)　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　工学博士　若本 恵佑 氏

■聴講料

１名につき６０，５００円（消費税込・資料付き）　

１社２名以上同時申込の場合１名につき５５，０００円（税込）

大学、公的機関、医療機関の方には割引制度があります。詳しくはお問い合わせください。

■Live配信セミナーの受講について
・下記リンクから視聴環境を確認の上、お申し込みください。
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・当日は講師への質問することができます。可能な範囲で個別質問にも対応いたします。
・本講座で使用される資料や配信動画は著作物であり、録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止いたします。
・本講座はお申し込みいただいた方のみ受講いただけます。複数端末から同時に視聴することや複数人での視聴は禁止いたします。
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プログラムあああああああああああああああああああああああああああああああああああああ

＜１０：４５～１２：００＞

１．高耐熱ナノソルダー接合材料の開発
パナソニックホールディングス(株)　MI本部　生産技術研究所　材料プロセス技術開発部　博士（工学）　古澤 彰男 氏
　
【講演概要】
次世代パワーデバイス向けの高耐熱ナノソルダー接合材料について、材料設計から接合メカニズムまで紹介する。さらに技術的特長と信頼性評価、量産技術までを概説し、実装プロセス革新への有効性を示す。

【受講後、習得できること】
マイクロ粒子とナノ粒子を用いたTLPS接合原理、ナノ粒子による高速反応と耐熱化の仕組み、超音波キャビテーションによるナノ粒子製造技術、の要点を習得できる。

1.背景
　1.1 パワーデバイス高性能化の動向
　1.2 接合材料が果たす役割

2.従来技術の課題
　2.1 鉛フリーはんだの限界
　2.2 銀焼結材料の特長と課題
　2.3 銅焼結材料のメリットと問題点
　2.4 高温・長時間プロセスによるエネルギー消費

3.ナノソルダー接合材料のコンセプト
　3.1 ナノソルダーの材料構成
　3.2 TLPS（遷移的液相焼結）技術の概要

4.接合メカニズム
　4.1 低融点マイクロ粒子の液相化挙動
　4.2 高融点ナノ粒子との相互拡散
　4.3 高融点金属間化合物の形成
　4.4 低温短時間接合と高耐熱化の両立

5.接合体構造と特性
　5.1 海島構造（α相／β相）の特徴
　5.2 再溶融温度と耐熱性

6.接合信頼性評価
　6.1 温度サイクル試験
　6.2 破断進展率評価
　6.3 ペースト保存安定性

7.高品質ナノ粒子技術
　7.1 超音波キャビテーションの原理
　7.2 ナノ粒子形成メカニズム

8.熱分析による材料特性評価
　8.1 接合前後の熱分析挙動
　8.2 再溶融しない耐熱接合の検証

9.量産技術開発
　9.1 ナノソルダー製造プロセス全体像
　9.2 前処理工程による生産性向上

10.まとめと将来展望

【質疑応答】

＜１３：００～１４：３０＞

２．半導体との低温金属粒子焼結接合技術の開発
大阪大学　フレキシブル3D実装協働研究所　特任教授　陳 伝? 氏

　

【講演概要】
SiCやGaNなどのワイドバンドギャップ（WBG）半導体材料を利用し、省エネ高効率化と小型軽量化の双方を兼ね備えるパワーデバイスの実現には、実装の長期信頼性構築が不可欠である。そのため、WBGパワーデバイスが曝される200℃～300℃の高温度領域でも動作保証する放熱材料、構造、冷却技術の革新的な技術の開発と信頼性評価が必要となる。この講座では高耐熱と高熱伝導率の焼結Agペースト、銅ペーストを紹介し、新しい高機能性高信頼性の複合焼結実装材料の開発、またそれによる接合構造の新展開、構造信頼性と大面積接合をわかりやすく、解説する。

【受講後、習得できること】
SiCやGaNなどのワイドバンドギャップ（WBG）半導体材料を利用し、省エネ高効率化と小型軽量化の双方を兼ね備えるパワーデバイスの実現には、実装の長期信頼性構築が不可欠である。そのため、WBGパワーデバイスが曝される200℃～300℃の高温度領域でも動作保証する放熱材料、構造、冷却技術の革新的な技術の開発と信頼性評価が必要となる。本講演では高耐熱と高熱伝導率の焼結Agペースト、銅ペーストを紹介し、異なる異種材との接合の特徴、また新しい高機能性高信頼性の複合焼結実装材料を纏めて解説する。次世代パワー半導体実装信頼性と新実装材料開発方法の視点から役に立てれると考える。

1.WBGパワー半導体
　1.1 WBGパワー半導体の特徴
　1.2 WBGパワーモジュールの構造および開発動向

2.WBGパワー半導体高温向けに求められる実装技術
　2.1 鉛フリーはんだと固液相接合
　2.2 金属粒子焼結接合

3.銀粒子焼結接合技術と異種材界面の接合
　3.1 銀粒子焼結接合技術の特徴
　3.2 新型ミクロンサイズ銀粒子の低温焼結
　3.3 銀粒子の異種材界面接合とメカニズム
　3.4 銀―アルミ複合ペースト実装技術

4.銅ペースト接合
　4.1 銅ペースト特徴
　4.2 大気中に銅ペースト焼結
　4.3 銅ペーストの大面積接合

【質疑応答】

＜１４：４５～１６：００＞

３．無加圧および加圧銀焼成接合部における熱信頼性評価と設計の指針
ローム(株)　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　工学博士　若本 恵佑 氏

　
【講演概要】
SiCパワーデバイスの社会実装において、高温動作を支える銀（Ag）焼成接合技術は不可欠な要素である。本講演では、加圧および無加圧プロセスの違いが接合部の組織や信頼性に与える影響を概説する。特に、材料の機械特性評価をベースとした熱信頼性設計フローに焦点を当て、実機レベルでの寿命予測や構造最適化に資する具体的な設計指針を詳説する。

1.大電力パッケージ構造と接合材について
　1.1 銀焼成接合の優位性
　1.2 接合プロセス
　1.3 無加圧銀焼成 vs 加圧銀焼成

2.熱信頼性試験の概要と評価方法
　2.1 熱信頼性試験の概要
　2.2 設計フロー
　2.3 熱信頼試験代替手法(九点曲げ試験)

3.加圧銀焼成接合劣化評価
　3.1 応力ひずみ線図
　3.2 FEAによるダメージ度試算
　3.3 ダメージパラメータ vs 接合劣化率

4.無加圧銀焼成接合劣化評価
　4.1 無加圧銀焼成の難しさ
　4.2 九点曲げ試験による接合劣化評価

【質疑応答】

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