【第１部】高性能パワーモジュールの実装材料技術および高耐熱化・高耐圧化技術
Astemo株式会社 技術開発統括本部 技術プラットフォーム部 材料技術開発部 Chief Engineer　石井 利昭　氏
＜講師紹介＞

【第２部】パワー半導体における実装技術、高温耐熱接合技術　～チップインターコネクション技術を中心に～
早稲田大学名誉教授　巽 宏平　氏
＜講師紹介＞

【第３部】大電力密度パッケージを支える銀焼成接合技術　～熱ストレス解析から九点曲げによる迅速評価まで～
ローム株式会社 研究開発センター 信頼性技術グループ リーダー　若本 恵佑　氏
＜講師紹介＞

■第１部（10:30～12:00）■
高性能パワーモジュールの実装材料技術および高耐熱化・高耐圧化技術
Astemo株式会社 技術開発統括本部 技術プラットフォーム部 材料技術開発部 Chief Engineer　石井 利昭　氏

＜趣旨＞
　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、特に高耐熱化、高耐圧化技術を紹介する。

＜得られる技術・知識＞
パワーモジュールの高出力密度化、高耐熱化、高耐圧化に向けた材料技術を詳しく解説する。

＜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

２．EV市場動向

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低熱抵抗化技術
　5.2 パワーモジュールの高信頼化技術
　5.3 パワーモジュール封止材の高耐熱化技術
　5.4 パワーモジュール接合材の高耐熱化技術
　5.5 パワーモジュールの高耐圧化技術

　　□質疑応答□​

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■第２部（13:00～14:30）■
パワー半導体における実装技術、高温耐熱接合技術
～チップインターコネクション技術を中心に～
早稲田大学名誉教授　巽 宏平　氏

＜趣旨＞
　SiCパワーデバイスは従来のSiでバイスに対して様々の優位な特徴を有することから、近年電気自動車に採用されるなど、実用化が進展している。SiCデバイスの特徴は、大幅な電力損失の低減、高速スイッチング、高温環境での安定動作が可能であるなどが挙げられている。高温環境での動作が可能となることによって、冷却装置などの簡素化、軽量化が可能となるが、現状はその特徴を十分に活用されているとは言えないのが現状である。その主要因は、周辺技術、とりわけ実装技術の高耐熱化が進展していないことと考えられる。ここでは、従来の実装技術と新たな高耐熱実装技術の開発の現状と課題について解説する。

＜得られる技術・知識＞
パワー半導体のチップインターコネクション技術の特徴と高耐熱化のための課題と開発の現状

＜プログラム＞
１．はじめに

２．チップインターコネクション技術の種類と特徴

３．パワーデバイスのチップインターコネクション技術の高耐熱化
　3.1 超音波接合
　3.2 TLP法
　3.3 ナノ粒子焼結接合
　3.4 メッキ接合

４．パワーデバイスの新たな高温耐熱実装技術と信頼性
　4.1 太線銀ワイヤボンディングと信頼性
　4.2 ナノNi/    マイクロAlハイブリッド焼結接合材　
　4.3 Niマイクロメッキ接合（NMPB）
　4.4 NMPBを用いたモジュール実装技術
　4.5 熱応力緩和接合技術とは
　4.6 Fe-Ni　インバー合金めっき適用
　4.7 基板埋め込み型NMPBモジュール

５. まとめ

　　□質疑応答□​

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■第３部（14:40～16:10）■
大電力密度パッケージを支える銀焼成接合技術
～熱ストレス解析から九点曲げによる迅速評価まで～
ローム株式会社 研究開発センター 信頼性技術グループ リーダー　若本 恵佑　氏

＜趣旨＞
　SiCをはじめとするワイドバンドギャップ（WBG）半導体の普及に伴い、パワーモジュールの高出力・高電力密度化および高温動作への要求が急速に高まっています。これらを成立させるために、銀焼成接合は高熱伝導・高耐熱接合材として実用化が進められています。一方で、過酷な熱サイクル・温度スイング環境下における接合部の熱疲労破壊や界面剥離は、放熱性悪化やモジュール寿命低下を招く極めて深刻な課題です。
　本講座では、銀焼成接合材の微細組織や機械特性の基礎から、熱ストレス下での破壊メカニズム、熱信頼性設計フローまでを体系的に解説します。さらに、長時間を要する熱サイクル試験を大幅に短縮・模擬できる「九点曲げ負荷試験」を用いた最新の迅速信頼性評価手法についても具体例を交えて詳説します。

＜得られる技術・知識＞
銀焼成接合技術、銀焼成材の機械特性、接合部の熱信頼性設計手法、機械負荷試験を用いた加速評価技術

＜プログラム＞
１．パワーデバイス実装材と熱信頼性課題
　1.1 WBG（SiC/GaN）デバイスの大電力密度化がもたらす実装材要求
　1.2 高放熱パッケージ構造の変遷
　1.3 熱疲労に伴う接合破壊と放熱性劣化

２．銀焼成接合材の機械特性と熱信頼性設計フロー
　2.1 熱信頼性試験中のストレス要因
　2.2 銀焼成材の機械特性特徴
　2.3 累積塑性ひずみ蓄積度に基づく熱信頼性設計フロー
　2.4 熱信頼性設計フローの適用事例

３．九点曲げ負荷試験を用いた接合信頼性評価
　3.1 試験機コンセプト：従来の四点曲げ試験と九点曲げ試験の比較
　3.2 評価事例１：チップ接合体（樹脂封止なし）での熱信頼性試験模擬性
　3.3 評価事例２：フルモールド接合体（樹脂封止あり）での熱信頼性試験模擬性

４．今後の展望
　4.1 デバイスレス九点曲げ試験を用いた接合信頼性評価

　　□質疑応答□​
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