ナノインデンテーションによる高温ダイアタッチの硬さ分布測定

ナノ領域の硬さ分布を評価できます。

次世代パワエレ用高温ダイアタッチ材の耐熱課題

SiCなどの次世代パワー半導体チップの接合に使用される高温ダイアタッチは、高い耐熱信頼性が求められます。特に温度サイクルに晒されると、ダイアタッチ自身の変質に加え、周辺部材との熱膨張率の差異によって疲労するため、周辺部材を含めた材料設計が重要になります。
日産アークは従来よりSPMを用いたナノ領域の力学特性評価を得意としているため、実際の部品や構造体を用いて、構成材料の局所的な物性値を精密に評価することが可能です。

高温ダイアタッチの冷熱サイクルによる硬さの変化

市販SiC-MOSFETに対して冷熱サイクル試験(-40℃~200℃)を行い、断面観察とナノインデンテーション法によるダイアタッチ層の硬さ分布測定を行いました。

その結果、1000サイクル後のダイアタッチ(はんだ)層は、
1. 試験前に比べて全体的に2倍程度硬さが増していること
2. SiC近くのダイアタッチ層内で亀裂が発生していること
3. 亀裂付近では周辺より硬さが顕著に増大していること
などがわかりました。
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