次世代パワーデバイス封止材料に対応可能な高耐熱性樹脂

シリコンカーバイドを半導体素子として用いた次世代パワーデバイス封止材料
には、長期的に200℃の連続使用に耐える高耐熱性が必要とされます。大阪市
立工業研究所では、マレイミド樹脂の反応性を利用して、低熱膨張性と強靭性
を兼ね備えた次世代パワーデバイス封止材料に対応可能な高耐熱性樹脂を
開発しました。
開発品の物性
耐熱性
(℃)
500
423
400
355
熱膨張性
405
360
412
375
62
60
51
288
300
52
51
40
40
200
マレイミド
(ppm)
80
399
343
隣接するカルボニル基の
影響で反応性に富む
二重結合の利用
180
■ ガラス転移温度 100
■ 熱分解温度
20
0
0
開発事例 1
開発事例 2
靱性
開発した封止材料(フィラー配合)の物性
ガラス転移温度 a (℃)
324
熱分解温度 (℃)
464
熱膨張率 (ppm/℃)
10
難燃性 b
高耐熱性・低熱膨張性・
難燃性の実現
a by
V-0
TMA
反応性
接着性
高耐熱性
改質剤として
添加
多官能ポリチオールTEMPIC
b UL94規格
硬化物の外観(透明)
難燃剤なし
開発した樹脂(樹脂のみ)の物性
耐熱衝撃試験 ((-40℃/30min ⇔ 200℃/30min)/cycle)後のSAT観察
試験前
開発品
高耐熱性・低熱膨張性・
強靱性の実現
100cycle 1000cycle
長期耐熱性
の実現
評価パッケージ
マレイミド
樹脂
エポキシ樹脂
系量産品
(住友ベークライト株式会社との共同研究)
はく離
TEMPIC添加量
マレイミド樹脂
0.1モル
0.2モル
ガラス転移温度 c (℃)
295
311
305
熱分解温度 (℃)
443
435
435
熱膨張率 (ppm/℃)
44
46
45
破壊靭性 (MPa・m1/2)
0.95
1.20
1.30
c by
DMA
(堺化学工業株式会社との共同研究)
本研究の一部は、平成23年度JST A-STEP 探索タイプ (AS232Z01810D)、および平成25~27年度科研費基盤研究 (C) (25420748) の助成を受けて実施
されたものです。