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日立製作所は,電気・電子機器を使用する際に,機器内の温度が200℃まで上昇しても,1000時間以上,部品接続部に劣化のない接続状態を維持できる鉛フリーはんだ接続技術を開発した。同技術は,部品の接続部に銅含有率の高い「スズ-銅系鉛フリーはんだ」とニッケルめっきを組み合わせ,銅-スズ化合物がニッケルめっき上に層を形成するという特性を見出し,「スズ-銅系鉛フリーはんだ」と被接続部材との間に,反応を抑制する層を形成することで,耐熱性を向上させたもの。
パワーエレクトロニクス製品の半導体素子の接続部は,使用時に125〜175℃の高温になるため,高温領域に対応できない「スズ-銀系鉛フリーはんだ」ではなく,耐熱性の高い,鉛含有率85%以上の「高鉛はんだ」が,EUのRoHS指令から適用除外材料として使われてきた。今後,省エネルギーの観点からも,電力を効率よく使用することができるパワーエレクトロニクス製品の需要は伸びることが予想されており,さらに,パワー半導体の大容量化に伴い素子の発熱量が増大することや,炭化珪素,窒化ガリウムのような高温で動作する素子が使用されることにより,素子接続部の温度は200℃近くまで上昇することが予想されている。
開発された接続技術は,高温での接続保持を実現するもので,これにより,パワーエレクトロニクス製品の半導体素子などの接続部における鉛フリー化が可能になる。また,今回採用された「スズ-銅系鉛フリーはんだ」は,箔,ワイヤおよびペーストの形状にも加工できるため,種々の接続方式に対応することが可能となっている。