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電子部品研究院（KETI／KOREA ELECTRONICS TECHNOLOGY INSTITUTE）は10日、シリコンカーバイド（SiC）半導体を障害を起こさずに機器に付着させることができる固相接合技術を開発したと明らかにした。シリコンカーバイド半導体は、従来のシリコン（Si）の代わりにシリコンカーバイドをウェハ素材として活用した高帯域ギャップ半導体で、高いエネルギー効率を誇る。
オ・チョルミン氏とホン・ウォンシク氏によるKETI研究チームが開発した固相接合技術は、融点が960℃に達する銀（Ag）を素材に使用したことが特徴だ。固相接合技術は材料と被接合体が互いに溶けず、固体状態でくっつく技術だ。
シリコンカーバイド半導体は300℃以上の高温でも動作するが、同じ温度では半導体の実装に使用された素材が溶けて液体に変化し、シリコンカーバイド半導体が正常に動作しない問題があった。今回開発した固相接合技術は、一般的な固相接合のように加圧力を加えずに、半導体素子やモジュールの熱変形を減らすことができる低温で進行される。したがって、生産製品ごとに異なる加圧用の構造物が不要であり、半導体の電気・熱抵抗を高めることができるボイド（筒状のもの）のような実装材料の内部欠陥がなく、信頼性が高いという説明だ。
これとあわせて、銀素材の特性である高融点・高熱伝導性・高電気伝導度を生かし、SiCの安定高温動作が可能であることも強みだ。
KETIのオ・チョルミン博士は「今回開発した無加圧、低温工程を通じてSiC半導体の性能が、接合部を経てそのままモジュールに渡すことができるので、今後は電気自動車、ロボット、スマート工場などの、より厳格な耐久性を必要とする電力変換モジュールへの適用が期待される」と語った。
産業通商資源部エネルギー技術開発事業の支援を受けた今回の技術開発では、KETIをはじめJMJ Koreaと韓国科学技術院が共同で参加した。最近、科学技術情報通信部から2018年の「国家R&D100大優秀課題」に選定された。
KETI、高効率SiCパワー半導体接合技術を開発
KETIの新工法を適用して製作されたSiC電力変換モジュールの試作品
電子部品研究院（KETI／KOREA ELECTRONICS TECHNOLOGY INSTITUTE）は10日、シリコンカーバイド（SiC）半導体を障害を起こさずに機器に付着させることができる固相接合技術を開発したと明らかにした。シリコンカーバイド半導体は、従来のシリコン（Si）の代わりにシリコンカーバイドをウェハ素材として活用した高帯域ギャップ半導体で、高いエネルギー効率を誇る。
オ・チョルミン氏とホン・ウォンシク氏によるKETI研究チームが開発した固相接合技術は、融点が960℃に達する銀（Ag）を素材に使用したことが特徴だ。固相接合技術は材料と被接合体が互いに溶けず、固体状態でくっつく技術だ。
シリコンカーバイド半導体は300℃以上の高温でも動作するが、同じ温度では半導体の実装に使用された素材が溶けて液体に変化し、シリコンカーバイド半導体が正常に動作しない問題があった。今回開発した固相接合技術は、一般的な固相接合のように加圧力を加えずに、半導体素子やモジュールの熱変形を減らすことができる低温で進行される。したがって、生産製品ごとに異なる加圧用の構造物が不要であり、半導体の電気・熱抵抗を高めることができるボイド（筒状のもの）のような実装材料の内部欠陥がなく、信頼性が高いという説明だ。
これとあわせて、銀素材の特性である高融点・高熱伝導性・高電気伝導度を生かし、SiCの安定高温動作が可能であることも強みだ。
KETIのオ・チョルミン博士は「今回開発した無加圧、低温工程を通じてSiC半導体の性能が、接合部を経てそのままモジュールに渡すことができるので、今後は電気自動車、ロボット、スマート工場などの、より厳格な耐久性を必要とする電力変換モジュールへの適用が期待される」と語った。
産業通商資源部エネルギー技術開発事業の支援を受けた今回の技術開発では、KETIをはじめJMJ Koreaと韓国科学技術院が共同で参加した。最近、科学技術情報通信部から2018年の「国家R&D100大優秀課題」に選定された。
- 毎日経済＿ヤンヨンホ記者 | (C) mk.co.kr
- 入力 2018-12-10 18:44:51
