銀焼結接合によるパワーデバイス実装の界面制御と信頼性設計

セミナープログラム

【10:30-12:00】

１．銀焼結接合界面の構造と破壊挙動の評価

●講師　大阪大学　大学院工学研究科　マテリアル生産科学専攻　准教授　博士（工学）　松田 朋己 氏 　

【講座の趣旨】
銀焼結接合ならびに前駆体還元反応を用いた焼結接合法について，その接合界面構造や機械的特性，そして破壊挙動の評価方法について具体例を挙げながら紹介する．

１．電子実装に用いられる高耐熱接合プロセス
　1.1　接合プロセス概説
　1.2　金属微粒子を用いた焼結接合

２．酸化還元反応を用いた金属ナノ粒子その場生成と接合への応用
　2.1　金属前駆体・有機溶剤の選択と接合性
　2.2　多様な金属／非金属材料への接合事例
　2.3　銀焼結接合界面の構造

３．接合界面破壊挙動の評価
　3.1　界面破壊挙動の評価手法
　3.2　界面構造と機械的特性・破壊挙動の関係付け

４．焼結接合プロセスの応用
　4.1　銅材料への応用例
　4.2　通電アシストプロセスへの応用例

【質疑応答】

【13:00-14:30】

２．Sn-Cu系接合材およびAg焼結接合材を用いたパワーモジュールの開発

●講師　大分デバイステクノロジー(株)　開発部　部長　杉木 昭雄 氏

【専門】
半導体パッケージ技術（主にパワーデバイス）

　 【講座の趣旨】
　SiC( Silicon Carbide）やGaN(Gallium Nitride)などのワイドバンドギャップ半導体はSiと比較して低損失、高耐圧、高速スイッチング動作および高温動作が可能という特徴があることから次世代パワーデバイスとして期待されている。一方で、ワイドバンドギャップ半導体の性能を発揮するために、パワーモジュールパッケージの高耐熱化、低寄生インダクタンス化、低熱抵抗化がきわめて重要な課題となる。本セミナーでは次世代ワイドバンドギャップ半導体を実装するパワーモジュールパッケージの技術課題を踏まえた開発事例を紹介する。

【習得できる知識】
・パワーデバイスおよびそのパッケージング技術の事例
・SiCやGaN HEMTを実装したパワーモジュール開発事例

１．次世代パワー半導体向けパワーモジュールパッケージ開発の取り組み

２．1200V 300A 自社開発SiCパワーモジュールの開発事例
　2.1　パワーモジュールの諸元
　2.2　耐熱温度　200℃
　2.3　Sn-Cu系接合材IMCの適用効果
　2.4　パッケージインダクタンス Ls
　2.5　FLAPの熱抵抗 Rth_j-c
　2.6　まとめ

３．Ag焼結接合を用いた650V 150A自社開発GaN-HEMTパワーモジュール開発事例
　3.1　定常熱抵抗評価に適用するGaN-HEMTパワーモジュール
　3.2　GaN-HEMTパワーモジュールのRth_j-c評価
　3.3　GaN-HEMTパワーモジュールRth_j-c評価結果
　3.4　まとめ

【質疑応答】

【14:45-16:15】

３．銀焼成接合部の高信頼性設計
〜材料特性の把握からパッケージ構造での界面破壊制御〜

●講師　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

【専門】
接合技術、接合信頼性、FEA

【略歴】
2015年3月 京都大学工学研究科原子核工学専攻卒業
2015年4月〜ローム株式会社 研究開発センター
2023年3月 京都先端科学大学にて工学博士号取得

【講座の趣旨】
　本講演では、銀焼成接合部の信頼性設計において不可欠となる「機械特性評価」を軸とした設計フローを詳細に解説します。材料単体の応力ひずみ特性から、FEA（有限要素法）を用いたダメージ試算、さらには「九点曲げ試験」や「薄膜継手引張試験」といった評価技術を用いたパッケージ構造での劣化メカニズムまで、理論と実証の両面からアプローチします。

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　信頼性設計フロー
　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 (樹脂封止なし)
　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．パッケージ構造での銀焼成接合劣化評価
　4.1　界面破壊⇒凝集破壊加速
　4.2　界面強度評価技術 (薄膜継手引張試験技術)
　4.3　パッケージ熱信頼性評価と破壊メカニズム

【質疑応答】

セミナー講師

１．大阪大学　大学院工学研究科　マテリアル生産科学専攻　准教授　博士（工学）　松田 朋己 氏
２． 大分デバイステクノロジー(株)　開発部　部長　杉木 昭雄 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

セミナー受講料

1名につき60，500円（消費税込、資料付）
〔1社2名以上同時申込の場合のみ1名につき55，000円〕

主催者

開催場所

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