住友ベークライト、次世代SiCパワーモジュール向けに業界最高Tg 230°Cのエポキシモールディングコンパウンド「G785シリーズ」を発表

Sumitomo Bakelite Co., Ltd. 日本

概要

住友ベークライトは、次世代SiCパワーモジュール向けに、業界最高のガラス転移温度（Tg）230°Cを達成した「G785シリーズ」高Tgエポキシモールディングコンパウンドを開発した。この新材料は、高Tgと低応力のトレードオフを解消し、弾性率の上昇を抑制することで、反り、剥離、樹脂クラックを最小限に抑える。これにより、高温動作するSiCデバイスのパッケージング信頼性を大幅に向上させる。

詳細

主要成果

住友ベークライト株式会社は、次世代の炭化ケイ素（SiC）パワーモジュール向けに、業界最高のガラス転移温度（Tg）230°Cを誇る高Tgエポキシモールディングコンパウンド「G785シリーズ」を開発しました。この画期的な材料は、高Tgと低応力の両立という長年の課題を解決し、高温環境下でのSiCデバイスの長期信頼性を大幅に向上させます。

技術・臨床詳細

G785シリーズは、従来の高Tg材料にありがちな硬化後の弾性率の過度な上昇を独自技術で抑制することに成功しました。これにより、Tgが230°Cという極めて高い水準に達しながらも、パッケージ内部で発生する熱応力を効果的に緩和します。その結果、パワーモジュールの製造プロセスや、高温での動作中に発生しがちな反り（warpage）、ダイやリードフレームとの剥離、さらには樹脂自体のクラック（ひび割れ）といった信頼性問題が最小限に抑えられます。特に、SiCパワーモジュールはSi（シリコン）デバイスよりも高い動作温度（一般的に200°C以上）が想定されており、それに伴う熱膨張係数（CTE）のミスマッチによる応力はデバイスの寿命に直結します。G785シリーズは、このCTEミスマッチに起因する応力問題を根本的に解決し、高信頼性のパッケージングを実現します。さらに、優れた電気絶縁性、耐湿性、耐熱性を兼ね備え、厳しい環境下での安定動作を保証します。

背景・業界文脈

SiCパワーデバイスは、高い電力効率と小型化が可能なため、電気自動車（EV）、再生可能エネルギーシステム、産業機器などの次世代電力変換器のキーコンポーネントとして注目されています。しかし、SiCデバイスは、Siデバイスよりも高温で動作するため、パッケージング材料にはより高い耐熱性と信頼性が求められます。特に、高Tg材料は熱安定性に優れる一方で、硬化後の剛性が高まり、内部応力が増加するというトレードオフがありました。この課題が、SiCパワーモジュールの高性能化と信頼性向上を妨げる大きな要因となっていました。住友ベークライトのG785シリーズは、この技術的障壁を乗り越えることで、SiCパワーモジュールの普及と発展を加速させるものです。

今後の展望

G785シリーズの導入は、SiCパワーモジュール市場におけるパッケージング技術の標準を再定義する可能性を秘めています。この革新的な材料は、EVの航続距離延長、充電時間の短縮、太陽光発電システムの効率向上など、様々な応用分野において製品性能と信頼性の向上に貢献するでしょう。住友ベークライトは、このG785シリーズをグローバル市場に展開し、次世代パワーエレクトロニクスの発展を材料面から強力に支援していく方針です。これにより、同社は、先端材料サプライヤーとしてのリーダーシップをさらに確固たるものにし、持続可能な社会の実現に貢献していくことが期待されます。