研究開発された技術紹介

次世代シングルナノ銀粒子の量産化課題を、表面活性・融点降下現象を顕現するナノ粒子の新規製造法で解決し、小粒子径分布と粒度均一化で高度化を達成する。シングルナノ銀粒子を用いた高機能ナノ銀ペーストの量産を月産トン規模で行う技術を確立する。さらに、ペーストの特性最適化を行い、自動車、各種産業機械のニーズに対応できる低熱抵抗、高強度、小型・軽量、高信頼性の次世代パワー半導体実装品の量産製造技術開発を行う

高温鉛はんだの代替品の開発であり、次世代パワー半導体の接合材料として優れた耐熱性や接合強度を有するナノ銀ペーストの開発と量産化方法を確立することである
(新技術)
・ナノ銀粒子の小径化と均一化と量産化技術の確立
・次世代シングルナノ銀粒子及びそれを使用したペースト
(新技術のポイント)
平均粒子径:2nm以下、粒径分布の分布幅:0.5nm以下の粒子の製造手法の確立

・次世代シングルナノ銀粒子径制御・均一粒度分布(結晶子径:2.5nm、分布の半値半幅:0.6nm)
・次世代シングルナノ銀粒子の量産化(月産10kg能力に目処)
・次世代シングルナノ銀粒子を分散させたナノ銀ペースト量産化の確立(月産1t能力に目処)
・ナノ銀ペースト接合:高強度化、小型軽量化次世代パワー半導体接合実装技術(加圧圧力10MPa、焼成温度250℃、保持時間60秒)
・高温作動型パワー半導体実装品の長期安定性を保証する加圧接合最適化技術(IGBt実装品を対象としたパワーサイクル試験で50、000サイクル達成)
・大面積Siパワー半導体実装品対応技術

特許出願２件　係属中

・高温鉛はんだの代替品となるナノ銀ペースト
・SiCなどのワイドギャップ半導体素子を用いた次世代パワーデバイス(動作温度200℃～300℃)での接合材料として使用可能。
　また、その他、高温での信頼性が要求されるデバイス等の接合材(熱電素子・LED等)へも使用することにより、今まで以上の高温化でも
　作動できる製品の作成が可能となる。

高温鉛はんだに対するRoHS指令の適用除外期限が2021年7月21日に延長される見通しであり、その期限の前年である2020年7月頃までには川下製造事業者にナノ銀ペーストを採用してもらうことを目標として、主に(株)日本スペリア社の国内外の営業のネットワークを活用して、川下製造事業者へのPR活動を強化している。

・焼成温度250℃を60sec保持、加圧圧力10MPaで60MPa以上の接合強度を実現高温鉛はんだ以上の良好な耐熱特性、接合信頼性を有し、低抵抗・高熱伝導特性等の高い接合品質を有する接合材料
・ナノ銀ペーストを用いた接合試作品の受託による、電子部品作成のサポートや接合部の解析

2021年7月の高温鉛はんだの規制開始に伴う鉛フリー化対策に向け、ナノ銀ペーストへの関心と認知度が一段と高まった結果、ナノ銀ペーストでの接合依頼や、製品開発のコラボレーションが増えており、2020年には、ナノ銀ペーストの採用件数ならびに販売量の増加が見込まれる