【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NR0004
利用課題名 / Title
次世代パワー半導体における樹脂封止界面の信頼性
利用した実施機関 / Support Institute
奈良先端科学技術大学院大学 / NAIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
パワー半導体、封止剤、エポキシ樹脂,エレクトロデバイス/ Electronic device,電子分光/ Electron spectroscopy,異種材料接着・接合技術/ Dissimilar material adhesion/bonding technology
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
趙 帥捷
所属名 / Affiliation
大阪大学 産業科学研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
石原綾子,浅野間文夫
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
パワー半導体の小型化の需要に伴って、エポキシ封止の利用が増えつつある。しかしながら、エポキシ樹脂と電子部品中の金属の間に生成した異材接合界面が劣化しやい。電子部品の信頼性を保証するため、金属/エポキシ樹脂界面の劣化メカニズムの解明が必要である。金属がエポキシ樹脂に拡散する可能性がある。エポキシ樹脂に金属が拡散すると、金属が触媒として、エポキシ樹脂の劣化・分解を加速させる。金属の種類が拡散に与える影響を調査するため、銅、銀めっき、ニッケルメッキの基板とエポキシ樹脂の封止サンプルを作成し、２００℃の高温で１０００時間放置し、X線光電子分光分析（XPS）によりエポキシ樹脂に拡散した金属の量を評価した。
実験 / Experimental
銅、銀めっき（銅基板）、ニッケルメッキ（銅基板）とエポキシ樹脂の封止サンプルを作成し、２００℃の高温で１０００時間放置する。放置前後の金属と接着している樹脂面を取り出し、X線光電子分光分析（XPS）深さプロファイリングによりエポキシ樹脂に拡散した金属の量を評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
高温放置する前に、銅、銀めっき、ニッケルメッキの全ての基板に対し、樹脂側に金属信号が検出されなかった。しかしながら、高温放置後、銅基板に対し、銅信号が検出し、銀めっき基板に対し、銅と銀信号が検出した。ニッケルメッキのサンプルは、高温放置後でも、金属信号が検出されなかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Shuaijie Zhao, Chuantong Chen, Motoharu Haga, Minoru Ueshima, Hirose Suzuki, Hiroto Takenaka, Katsuaki Suganuma, 'Influence of interfacial interaction between various metal substrates and epoxies on bonding reliability under high temperature' , IMAPS (San Diego), 令和5年10月２日
- Shuaijie Zhao, Chuantong Chen, Masahiko Nishijima, Motoharu Haga, Minoru Ueshima, Hirose Suzuki, Hiroto Takenaka, Katsuaki Suganuma, 'Copper diffusion into epoxy under high temperature', 投稿中
- Shuaijie Zhao, Chuantong Chen, Motoharu Haga, Minoru Ueshima, Hirose Suzuki, Hiroto Takenaka, Katsuaki Suganuma, 'Self-assembled layer as an effective way to block copper diffusion into epoxy', 投稿中
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件