ノリタケは2月17日、使用温度175℃を達成した導電性接着剤を開発したと発表した。パワー半導体モジュールに搭載されるサーミスタなどの電子部品を固定するもので、自動車の高知能化やEV化に貢献する。
近年、自動車の自動運転技術の進歩やEV化に伴い、高耐圧・大電流に対応可能なパワー半導体の採用が増加すると見込まれている。パワー半導体は動作時に高温になるため、周辺に搭載される電子部品についても、より高い耐熱性が求められている。
例えば温度を測定するサーミスタは、この要求に応えるため、使用温度の上限を175℃まで引き上げた高耐熱品の開発が進んでいる。これに伴い、電子部品を基板へ固定する材料にも耐熱性が必要とされている。
従来、電子部品を基板に固定する方法として、はんだが用いられてきた。パワー半導体モジュール内では、動作時に高温になることに加え、温度変化が大きくなる。一般的なはんだの使用温度は約125℃であり、170℃を超えうるパワー半導体の動作環境に適さず、また、温度変化により、はんだ接合部にクラックが発生することも課題だった。
開発品は、独自の組成設計と粒子分散技術によって、高い耐熱性と広い温度変化への耐性を実現した導電性接着剤で、高温対応が可能なサーミスタなどの電子部品を基板に固定することが可能だ。
サーミスタの接着剤としての評価では、実装保証の使用温度範囲として-55℃から175℃を達成。175℃下でも特性の変化が小さく、抵抗値の変化が±5%以下のため、信頼性の高い温度検知が可能となる。
また、-55℃から175℃の昇降温において、熱応力によるクラックの発生が無く、不良低減に貢献する。
TDKが実施した試験では、25℃にて初期抵抗値を測定後、175℃の高温環境下で1000時間の連続曝露試験を実施した後に25℃で再度抵抗値を測定し、試験前後における抵抗値の変化を評価。また、-55℃と175℃の冷熱衝撃試験のサイクルを2000回繰り返して評価し、クラックは検出されなかった。
