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パワー・エレクトロニクス実装 11/19開催 1日コース
SiCパワー・デバイス実装技術の現状と課題,今後の開発の方向性
車載応用からデバイス,材料,信頼性まで技術の全体像と開発指針をつかむ

事前申込は終了しました
満席につき、お申し込みを締め切りました。

SiC(silicon carbide,炭化ケイ素)パワー・デバイスの本格的な実用化が間近に迫っています。2010年度にはSiCパワー・モジュールを家電や産業機器に搭載する動きもあります。

SiCパワー・デバイスは,物性的にSiパワー・デバイスよりも優れており,電力損失を半減できる,高温動作が可能で放熱が楽になる,高速化が可能といったメリットがあります。従来は模様眺めのところが多かった電子機器メーカーや自動車メーカーも,システム・メリットを考慮しながら積極的にSiCパワー・デバイスの使用を検討するようになりました。

ただし,SiCパワー・デバイスが今後広く普及するには,実装技術の開発が課題として残されています。これまでは,SiCの結晶・基板開発やデバイス開発に注力しており,実装技術にはあまり手が回っていませんでした。

例えば,Siパワー・デバイスの動作温度は最大175~200℃程度ですが,SiCパワー・デバイスは300℃程度の高温で動作します(デバイス単体の性能確認実験は400℃以上でも行われています)。このため,高温で動作し信頼性の高い実装材料が新たに求められています。しかし,そもそもパワー・デバイスの接合温度を何℃で使うべきか,という基本的な議論も十分にはなされていないのが現状です。

ここでは,SiCパワー・デバイスの応用とデバイス,実装面から,現状と課題を明確にします。2009年10月にドイツで開かれる「ICSCRM 2009」(International Conference on Silicon Carbide and Related Materials 2009)で明らかになる最新動向も踏まえ,日本および世界の開発の方向性を解説します。

概要

  • 日時:2009年11月19日(木) 10:00~17:30(開場9:30予定)
    満席につき、お申し込みを締め切りました。
  • 会場:化学会館(東京都千代田区) 
  • 主催:日経エレクトロニクス

受講料(税込み)

  • 読者価格:35,000円
  • 一般価格:45,000円
  • ◇日経エレクトロニクス,日経エレクトロニクスPremium,NIKKEI MICRODEVICES定期購読者の皆様は,「読者価格」でお申し込みいただけます。
    日経エレクトロニクスPremium読者の方は,
    ・読者価格からの割引優待(年1回限定)で受講できます。専用ハガキでお申し込みください。
    ・「割引優待」を利用済みの場合は,上記の読者価格での受講となります。

    ※ 受講料には,昼食は含まれておりません。
    ※ 満席になり次第,申込受付を締め切らせていただきますので,お早めにお申し込みください。

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プログラム詳細

10:00~11:30
全体動向

SiCパワー・デバイス実用化のインパクトと実装課題

よこはま高度実装技術コンソーシアム(YJC)
理事
宮代 文夫 氏

 SiCパワー・デバイスとその実装技術の動向を概観する。10月開催のSiCに関する主要国際会議「ICSCRM 2009」の内容を含めて,SiCパワー・デバイスと実装技術の現状と課題を整理する。実装技術ついては,特にSiCパワー・デバイスと直接接触する耐熱材料(樹脂材料,はんだ材料など)の開発,小型ヒートパイプや高放熱シートなどを含めた高放熱・小型化モジュールの設計動向について述べる。SiCの接合温度(Tj)を200℃,250℃,300℃など何℃にすべきかというさまざまな意見の論拠と今後の開発指針について解説する。

11:30~12:30
デバイス/モジュール

SiCパワー・モジュール実用化の課題と最新動向

東芝
研究開発センター 電子デバイスラボラトリー 研究主幹
四戸 孝 氏

 まず,パワー・デバイス開発の歴史の中でのSiCパワー・デバイスの位置付けを明らかにする。その基礎物性とパワー・デバイスとしての特長,大口径化・高品質化・低コスト化へ向けたウエハー開発動向,限界に迫る低損失化と社会インフラ用の高耐圧(3~5kV),超高耐圧(10kV以上)化へ向けたSiCパワー・デバイス開発動向,パワー・エレクトロニクス機器へ適用する際の基本的な考え方と普及促進につながるシステム・メリット,高温動作に関する考え方と実装技術への要請,実際の適用研究例について紹介する。

13:30~15:30
自動車応用

車載パワー・エレクトロニクスにおけるパワー・デバイスの実装課題とSiC

カルソニックカンセイ
開発本部 EV技術開発グループ エキスパートエンジニア
冨永 保 氏

 自動車エレクトロニクスの実装技術を端的に表現すると,半導体チップを「安く」,「安全」に車に応用する技術となる。その技術基盤は,半導体と半田接続の信頼性にある。車載マイクロエレクトロニクス(AME)で培われたこれらの技術は,車載パワー・エレクトロニクス(APE)デバイスの実装開発に影響を与える。
 次世代パワー・エレクトロニクス(PE)デバイスの開発はマイクロエレクトロニクス(ME)デバイスのアナロジーで方向性を決めるべき,という指針がある(NEDO 2007レポート)。この指針に従い,APEパワー・デバイスの実装コンセプトを検討した。系統的な検討を行うためには,AMEにおける実装技術の位置付けやコンセプト形成に関わる諸課題を把握する必要がある。主な課題には,EMI(電磁妨害)起因の開発トラブル,半導体のゼロ・デフェクト品質,表面実装型部品(SMD)の半田寿命,車載半導体の新しいデバイス技術などがある。こうしたAME実装課題のアナロジーは,車載デバイスとしてのSiCパワー・デバイスにも適用できる。
 ここでは,こうしたAME実装における諸課題の現状と,それらのアナロジーからAPE実装課題を解説すると共に,次世代APEパワー・デバイスに必要なコンセプトを紹介する。さらに,こうした状況把握からSiCパワー・デバイスの課題を実装面から整理する。

15:45~16:15
材料(1)

SiCパワー・モジュールにおける放熱材料の課題と対応策

電気化学工業
中央研究所 構造物性研究部 主席研究員
門田 健次 氏

 パワー・モジュールに用いられる放熱材料を紹介すると共に,SiCパワー・デバイスへと移行する場合の課題および今後の対応策について示す。耐熱性や熱伝導率などの材料ごとの特性を示すとともに,放熱系を設計する場合のポイントを述べる。

16:15-16:45
材料(2)

次世代パワー・デバイスSiC向け耐熱絶縁封止材料の現状と今後

ADEKA
先端材料開発研究所 課長補佐 
日渡 謙一郎 氏

 ADEKAは,シリコーン樹脂の特性に種々の機能性を付与した樹脂材料特殊シリコーン樹脂「ナノハイブリッドシリコーン」の開発を推進している。2005年,関西電力と共同でSiCパワー・デバイス用として400℃の高温に耐える耐熱絶縁樹脂「ナノテクレジンKA-100」を開発した。樹脂材料の現状と課題,今後の解決策について示す。耐熱性と弾性率などの材料ごとの特性を示すとともに,ユーザーからよく受ける質問や利用する際のポイントを解説する。

16:45~17:30
Q&A
名刺交換会

現場の疑問に答える

 事前に受け付けた質問と会場からの質問にお答えします。本セミナーでは,事前に質問を受け付けています(締め切りは開催日の2週間前です)。今回のテーマに関係する現場の問題や日ごろ感じている疑問などに,講師が回答します。受講を申し込まれた方に,事前質問を記入するWebサイトのURLをお知らせします(すべての質問にお答えできない場合があります)。最後に講師と名刺交換を行う時間を設けます。

※途中,昼休憩と午後の小休憩が入ります。

事前申込は終了しました
満席につき、お申し込みを締め切りました。

講師紹介

宮代 文夫よこはま高度実装技術コンソーシアム 理事

1962年,東芝入社。同社総合研究所で,マイクロ波電子管や弾性表面波デバイス,セラミックスなどの研究開発に従事。金属セラミック材料研究所長,新素材応用研究所長などを歴任。エレクトロニクス実装学会副会長などを務めた。現在,よこはま高度実装技術コンソーシアム(YJC)内に設置されているパワーデバイス実装研究会の世話人。

四戸 孝東芝 研究開発センター 電子デバイスラボラトリー 研究主幹

1981年に東北大学大学院理学研究科修士課程終了,東芝に入社。同社研究開発センターにて一貫してパワー半導体デバイスの研究開発に従事。この間にGTO,MOSゲートサイリスタ,IGBT,ダイオード,SiCパワー半導体デバイスなどの研究開発を行い,現在に至る。

冨永 保カルソニックカンセイ 開発本部 EV技術開発グループ エキスパートエンジニア

1972年,名古屋工業大学電気工学修士課程修了,日産自動車入社。車載半導体(IC,パワー・デバイス,センサ)の設計試作,HIC実装技術の応用開発に従事。1989年,カンセイ(現・カルソニックカンセイ)入社,自動車用ASICのOEM開発に従事。その間,車載環境と半導体の耐環境性とその評価手法を開発。現在は車載パワー・モジュールの実装技術開発に従事。

門田 健次電気化学工業 中央研究所 構造物性研究部 主席研究員

1986年,電気化学工業入社。CVD,プラズマCVD や超高圧など特殊なプロセスを用いた材料の研究開発に従事。その後,シミュレーション技術をベースにした信頼性評価,材料設計などを行い,現在に至る。

日渡 謙一郎ADEKA 先端材料開発研究所 課長補佐 

2001年に鹿児島大学大学院理工学研究科博士課程修了後,日本学術振興会特別研究員(PD)を経て、2002年ADEKAに入社。同社基礎研究所(現 先端材料開発研究所)にて,機能性高分子材料を中心に、ナノハイブリッドシリコーン、ナノテクレジンの研究開発に従事し,現在に至る。

※講演時刻等,随時更新いたします。
※プログラムは変更になる場合があります。あらかじめご了承願います。

■受講料のお支払:
後日,受講券・ご請求書を郵送いたします。ご入金は銀行振込でお願いいたします。なお,振込手数料はお客様のご負担になりますので,あらかじめご了承ください。

■お申し込み後のキャンセルおよび欠席:
お申し込み後のキャンセル,ご送金後の返金はお受けいたしかねます。代理の方が出席くださいますようお願いいたします。

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