車載パワー半導体モジュール向け接合材の課題
ノリタケとLG Chem(LG化学)は6月16日、自動車向けSiCパワー半導体のチップと銅板を接合する銀ペースト接合材を共同で開発したことを発表した。
自動車のエレクトロニクス化や電気自動車(EV)の普及に伴って、高電圧・大電流に対応できるパワー半導体モジュールの採用が増加傾向にあるが、そうしたモジュールは一般的に半導体チップと放熱のための銅板をはんだペーストで接合させている。
しかし、一般的なはんだペーストの耐熱温度は約215℃と、パワー半導体の動作時の約300℃という最高温度に対して低く、劣化しやすく耐熱性に課題があったという。そのため、より耐熱温度の高い接合材の開発が求められていた。
銀ペーストの課題をノリタケとLG化学の技術力の融合で解決
銀ペーストは耐熱温度が高く、そうしたニーズへの適用が期待されているが、接合する際の加熱温度(接合温度)が高くなる傾向があり、接合部品の劣化を防ぐために、それを下げることが求められている。近年の研究の進展で、銀をナノ粒子化した材料を用いることで、接合温度の低温化が図られているが、ナノ粒子の品質を安定化させるためには-10℃以下の冷凍保管が必要かつ、一般的な使用期限は約3か月と、使用期限の長期化も実用面で求められていたという。