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有限会社ディアックス
Agナノペーストを使用したマイクロ波電力素子の放熱改善組立
放熱性改善点
IMタイプ電力素子
改善点
現行
改善
半導体チップマ
ウント
AuSn共晶半田
熱伝導率=57w/mK
厚さ∼20μｍ
焼結Ag接合層の採用
熱伝導率∼265w/mK
厚さ制御∼10-20μｍ
金属ベース板
高価なCu/Mo/Cu
熱伝導率=200300w/mK
半導体チップ
ベース板
Ａ
Ｂ
低温実装でCu系が使用可能！
熱伝導率=330-390w/mK
Cu-dia、Al-diaコンポジット
熱伝導率∼550w/mK
安価な製作工程*
組立工程
Agナノペースト印刷
各部品マウント
Non-IMタイプ電力素子
セラミックフレームマ
ウント
Agナノ粒子焼結
・200℃
・部品、無加圧
・フレーム、加圧
*特願2014-023615
有限会社ディアックス
パッケージベース板と放熱の改善
評価1：Medium Power GaN HEMT(A社）
評価サンプル、評価法
Tｃｈ （℃）
● Cu(熱伝導率=390w/mK)
● Cu-diaコンポジット(550w/mK)
@Pdc=20w
パッケージベース板
・Cuベース(390w/mK)
・Cu-diaコンポジット
(550w/mK)
Tf （℃）
評価3：Medium Power GaN HEMT(C社）
評価2：Medium Power GaN HEMT(B社）
● Cu(熱伝導率=390w/mK)
● Cu-diaコンポジット(550w/mK)
Tｃｈ （℃）
Tｃｈ （℃）
● Cu(熱伝導率=390w/mK)
● Cu-diaコンポジット(550w/mK)
@Pdc=15w
Tf （℃）
@Pdc=20w
Tf （℃）
有限会社ディアックス
ダイボンド材(接合材）、ベース板形状と放熱特性
AuSnより焼結Agの優位性
Medium Power GaN HEMT
@Pdc=20w
● AuSn
● 焼結Ag
○ 台座付ベース板
○ 平坦なベース板
Tｃｈ （℃）
Tｃｈ （℃）
Medium Power GaN HEMT
@Pdc=20w
ベース板形状の放熱効果
●
Tf （℃）
Tf （℃）：パッケージフランジ温度
接合材質
AuSn(Au:80%)
焼結Ag
材料
プリフォーム半田
Agナノペースト
ディスペンス印刷、スキージ印刷
組立温度
300℃
200℃
熱伝導率
57W/m・K
265W/m・K
(周期加熱放射測温法による実測値）
焼結Agの高い熱伝導の効果がある
○
・ベース板：無酸素銅(熱伝導率
=390w/mK)
・Ceramic Flameのロウ付け台座とChip
Mountの台座構造。全厚=1.5mm
○
・べース板：Cu系(熱伝導率
=330w/mK)
・低温実装で平坦なベース板が可能
(厚さ=1mm)
平坦なベース板が放熱に有利 ⇒ 低温組立だから可能