低圧コールドスプレーによるセラミックス基板上のアルミニウム皮膜の密着力に及ぼす基板予備酸化の影響

摘要

近年，輸送機器産業では軽量化のために高強度鋼板とアルミニウム合金，アルミニウム合金とCFRPなどを接合する異楝材料接合が注目されているが．電子機器産業においても高電圧や大電流を扱うパワーデバイス分野で導電材料と絶縁材料を接合する異種材料接合が注目されている．パワーデバイスは，電源回路を持つすべての電子機器に搭載されており，身近なところでは，スマートフォンやパソコン，テレビやエアコン，冷蔵庫といった一般家庭向けの機器の電源回路に用いられています．また，大電力の分野では電気自動車や電車，5G基地局，産業機器，太陽光発電などの電力制御に幅広く用いられており，重要性は今後もさらに高まると考えられる．パワーデバイスには，数個の半導体素子で電力変換回路（たとえば，交流-直流変換，直流-交流変換）を構成し，それを樹脂でモールドしたパワーモジュールがある．パワーモジュール運転時は，半導体素子のスイッチング時に損失する電気エネルギーが熱エネルギーとして放出される．パワーモジュールの出力密度は年々高くなっており．自動車などに搭載される場合，大きな温度変化にさらされ，接合部分には高い応力が発生するため．回路基板には高い熱伝導率に加えて優れた機械的性質も強く求められることから金属-セラミックス基板が使われている．