研究開発された技術紹介

需要が拡大するSICパワーモジュールに関して、より効率的な放熱技術、実装技術、高耐熱材料の開発が求められている。本事業では、当社の有するTSV(シリコン貫通穴)めっき技術と高耐熱めっき技術により、小型化を実現できる新冷却フィン構造のパワーモジュール製造技術を開発する

高温動作下で使用可能かつ高効率な放熱性を実現出来る、小型パワーモジュール(パワーデバイス(電力の変換や制御を行う半導体素子)を1つのパッケージに収めたもの)の製造技術を開発する
(新技術)
TSVめっき技術と高耐熱めっき技術を組み合わせによる、高耐熱性材料によるコンパクトな実装技術を実現する
(新技術の特徴)
SiCデバイスの特性を活かすコンパクトな実装技術、効率的な放熱技術、高温耐性をもつ材料の技術開発を特徴とするパワーモジュールの製造技術

・銅めっきによるTSVへの充填めっき技術により、3mm厚の小型Cu製冷却フィンを作製した
・TSV冷却フィンとICチップを搭載するため、Cu貼りAlN基板(DCP基板)をめっきにより作製した
・高温耐性やはんだ濡れ性、応力、プル強度といった諸特性を満足する皮膜を得たが、高温接合材料であるSnSbめっきについては、高温化が未達成となっている
・同社にて、300℃以上でも強度劣化のない高温耐性接合技術を開発しており、こちらを用いることで、事業化展開に支障はないと考えている
・TSV冷却フィンとDCP基板、およびICチップの接合条件の確立は実施し、小型パワーモジュール構造の構築に成功し、目標であった熱抵抗3℃/Wを下回ることを確認した

・TSV冷却フィンを作成するために穴埋め技術に関して特許審査済み

・小型化を実現できる新冷却フィン構造のパワーモジュール製造技術(電機機器・家電、自動車等で用いられるパワーモジュール)

平成26年度のサポイン事業で取り組んだ派生技術を用いて現在評価中

・高冷却効率、高耐熱性材料によるコンパクトな実装技術、モジュール構造において、熱抵抗3℃/W以下

・想定している具体的なユーザー、マーケット及び市場規模に対する効果開発技術の具体的なユーザーとしては、モジュールメーカーとして、国内電機7社を想定しているまた、開発するパワーモジュールの自動車用市場は平成32年度に約125万個であると想定している
・事業化見込み(目標となる時期・売上規模)平成31年度に上市し、平成32年度に売上規模2.4億円を目指している