パワー半導体(SiC、GaN)の高温対応実装技術と高発熱密度電子機器における熱設計への応用 <オンラインセミナー>

~ 銀焼結接合の信頼性試験、高放熱パワーモジュール構造の開発、パワーモジュール構造劣化診断、空冷/液冷および沸騰浸漬冷却における熱設計と最新技術 ~

・SiCやGaNなどを使用する上で不可欠となる高温対応実装と熱設計技術を修得し、デバイスの長期信頼性確保を実現するための講座
・200℃~300℃の高温度領域でも動作保証する放熱材料、構造、空冷・液冷・沸騰浸漬冷却の最新技術を修得し、高耐熱化と信頼性の高いパワーデバイスの開発に応用しよう!

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講師の言葉

(第1部)
 SiCやGaNなどのワイドバンドギャップ(WBG)半導体材料を利用し、省エネ高効率化と小型軽量化の双方を兼ね備えるパワーデバイスの実現には、実装の長期信頼性構築が不可欠である。そのため、WBGパワーデバイスが曝される200℃~300℃の高温度領域でも動作保証する放熱材料、構造、冷却技術の革新的な技術の開発と信頼性評価が必要となる。この講座では高耐熱と高熱伝導率の焼結Agペーストを紹介し、異なる異種材との接合の特徴、またそれによる接合構造の新展開、構造信頼性結果をわかりやすく、かつ丁寧に解説する。

(第2部)
 本講義では、今後のパワー半導体実装等の高発熱密度電子機器において、カーボンニュートラルを意識した省エネ促進技術が重要であることを紹介した後、空冷・液冷・沸騰浸漬冷却技術における冷却能力の差について理解を深めます。その後、熱設計で重要となる伝熱工学の基礎について教授し、伝熱相関式を用いた冷却面温度の予測方法について説明します。この後、受講者はエクセルを用いた簡易的な熱設計に関する演習を行います(例えば、ある発熱密度における冷却面温度の予測法について)。更に、今後の省エネ技術として期待されているSiCやGaNを用いたパワー半導体の実装設計を取り上げ、熱設計で冷却以外に重要課題となる接触熱抵抗やヒートスプレッダの考え方について紹介、特に高発熱密度環境における熱抵抗の考え方の特異性について理解を深めます。最後に、空冷・液冷・沸騰浸漬冷却の最新技術、ならびに今後の実装設計において重要なツールとなるCAE導入の考え方・活用法について紹介します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2025年03月11日(火) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー電気・機械・メカトロ・設備
受講対象者 ・次世代WBGパワー半導体の実装技術や構造設計、信頼性評価などに携わる方
・パワーデバイス、パワーモジュールを扱う電子部品、電子機器、電装品ほか関連部門の方
予備知識 ・次世代パワーモジュール構造と実装に関する基礎知識があると理解しやすい
修得知識 ・銀焼結接合技術と異種材界面接合技術
・高放熱パワーモジュール構造設計
・SiCパワーモジュール信頼性評価と劣化特性
・電子機器実装に関する簡単な熱設計ができるようになります
プログラム

(第1部)次世代パワーモジュールに向けた実装技術と構造信頼性評価

1.WBGパワー半導体
  (1).WBGパワー半導体の特徴
  (2).WBGパワーモジュールの構造および開発動向

2.高温向けに求める実装技術
  (1).鉛フリーはんだと固液相接合技術
  (2).金属粒子焼結接合

3.銀粒子焼結接合技術と異種材界面の接合
  (1).銀粒子焼結接合技術の特徴
  (2).新型ミクロンサイズ銀粒子の低温焼結
  (3).異種材界面接合とメカニズム

4.銀焼結接合の信頼性試験
  (1).高温放置信頼性試験
  (2).熱衝撃試験の劣化特性分析
  (3).銀焼結材料の機械特性評価

5. 高信頼構造に求める複合ペースト実装材料
  (1).低熱膨張係数銀―シリコン複合ペースト
  (2).低弾性率の銀―アルミ複合ペースト

6.高放熱パワーモジュール構造の開発
  (1).オール銀焼結接合の放熱性能評価
  (2).基板とヒートシンクの大面積実装

7.新規実装材料の開発
  (1).Cu 粒子ペーストの実装特性
  (2).アルミシート接合材と接合特性
  (3).圧延金属膜の接合

8.パワーモジュール構造劣化診断
  (1).AE センシングの紹介
  (2).オンライン劣化診断

 

(第2部)高発熱密度電子機器における熱設計技術

1.はじめに:高発熱密度電子機器における省エネ化の必要性

2.空冷/液冷/浸漬冷却の性能差
  ・空冷/液冷/浸漬冷却技術の基礎と特徴

3.電子機器熱設計のための伝熱工学の基礎
  (1).伝熱の3形態
  (2).空冷/液冷による簡易熱設計方法
  (3).沸騰浸漬冷却における簡易熱設計方法

4.高発熱密度電子機器の実装設計における重要課題と対策
  (1).接触熱抵抗について
  (2).ヒートスプレッダ(熱拡散板)について

5.空冷技術、浸漬冷却技術の最新技術
  (1).ポーラス体を使った新しい空冷技術
  (2).新しい沸騰浸漬冷却技術(ポーラス体や気泡微細化沸騰の利用)
  (3).新しい接触熱抵抗低減技術

6.高発熱密度電子機器におけるCAE(コンピュータシミュレーション)の活用

キーワード パワー半導体 鉛フリーはんだ 固液相接合技術 金属粒子焼結接合 異種材界面接合 銀焼結接合 複合ペースト実装 ヒートシンク Cu 粒子ペースト AE センシング 伝熱 接触熱抵抗 ヒートスプレッダ ポーラス体 気泡微細化沸騰
タグ リスク管理シミュレーション・解析信頼性試験・故障解析未然防止パワーデバイスはんだ回路設計溶接・接合実装伝熱熱設計LSI・半導体
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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営業時間 月~金:9:00~17:00 / 定休日:土日・祝日