銅と窒化アルミニウムセラミックスを接合する新技術を開発：FAニュース

三菱マテリアルは、銀（Ag）を接合材として使用せずに、銅（Cu）と窒化アルミニウム（AlN）セラミックスを接合する新技術を開発した。同時に、AlNセラミックス基板の両面にCuを接合した「AgフリーDBC基板」の試作対応を開始した。

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　三菱マテリアルは2016年9月26日、銀（Ag）を接合材として使用せずに、銅（Cu）と窒化アルミニウム（AlN）セラミックスを接合する新技術を開発したと発表した。同時に、新技術を活用した「AgフリーDBC基板」の試作対応を開始した。

　CuとAlNセラミックス基板の接合には、チタン（Ti）などの活性金属を含むAg系接合材が使用される。同接合材は、高湿度環境下で高電圧がかかると、Agが絶縁物表面をシミ状や樹枝状に成長し、ショートするという課題があった。

　今回同社では、接合材としてAgを含まない低融点Cu合金とTiを組み合わせた材料を使用し、AlNセラミックス基板の両面にCuを接合したAgフリーDBC基板を開発。Ag系接合材を使用しないため、ショートのリスクを低減でき、パワーモジュール用絶縁基板としての信頼性が向上したという。また、Ag系接合材より約200℃低い温度で接合が可能だ。

　

　電気鉄道（電鉄）や直流送電などでは、電源制御用インバーター向けの絶縁回路基板として、AlNセラミックス基板にCuを接合したDBC基板が利用されている。同社では、電鉄・直流送電用途のセラミックス基板の市場規模は2019年度には70億円になると推定。今後、AgフリーDBC基板の製品開発を進め、2019年度に本格量産を開始し、2020年度には販売目標10億円を目指すとしている。

新技術によるAgフリーDBC基板

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