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高耐熱コーティング材「HIMAL」

製品カタログ

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ドキュメント名 高耐熱コーティング材「HIMAL」
ドキュメント種別 製品カタログ
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このカタログの内容

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スライド番号 1

高耐熱コーティング材 「HIMAL」 パワー半導体の動作温度が上昇したことで新たに発生する、パワー半導体の構成素材間の熱応力差による封 止材・基板間の剥離は大きな課題です。高耐熱コーティング材「HIMAL」は、ガラス転移温度(Tg)が220℃、 熱分解温度(Td5)が410℃で耐熱性にも優れているため、過酷な温度環境下でも、高い密着力と柔軟性で 封止材・基板部材間の剥離を防止し、パワー半導体の信頼性を向上します。その高い耐熱性と密着力が評価 され、ハイブリッド自動車のパワーモジュールにも採用されています。 課題解決 過酷な温度環境下でも半導体パッケージの剥離を防止 パワー半導体の構成素材間の熱応力差から、封止材と基板間で剥離が発生することが課題になっています。 線膨張係数が約60ppm、弾性率は2.6GPaの「HIMAL」<HL-1210>は、封止材・半導体チップ・リード フレーム金属と比較して、柔軟な特性をもち、温度上昇や加工時に発生する応力を緩和することができるため 、半導体パッケージ内の剥離を防止し、その信頼性向上に寄与します。 半導体パッケージ内の絶縁性を向上させ、省スペース化 1700V以上の高電圧を扱うパワー半導体等の半導体パッケージは、絶縁性を確保するために、そのパッケー ジサイズを大型化しています。230V/μm以上の絶縁性をもつ「HIMAL」を塗布することで、大型化することな く、部分絶縁性を高めることができます。 特長 高い線膨張係数と弾性率で半導体パッケージの信頼性を向上 高い耐熱性と密着力を兼ね備え たHIMALは、過酷な温度環境 下でも構成素材間で発生する応 力を緩和し、剥離を防止すること ができるため、従来-40℃から 125℃で実施する温度サイクル 試験を、175℃まで引き上げるこ とが可能です。さらにパワーサイク ル試験では、パワーサイクル寿命 が約2倍※に改善しました。 実験条件:動作温度180℃ 比較対象:①Niめっき基板+封止材 ②Niめっき基板+HIMAL+封止材 ※当社調べ パワーサイクル寿命:Tj,maxの10%増加とした 封止材の10倍以上の絶縁性能でリーク電流を抑止 HIMALは、一般的な封止材の約10倍の絶縁性能>230V/μmを発現します。半導体パッケージ内で、リー ク電流の発生が懸念される個所にHIMALを塗布することで、その抑止が可能です。
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スライド番号 2

製品効果例 • 高耐熱封止材使用時の密着性向上 密着力向上 • Niメッキ、PPF、半田などの封止材の密着が弱い箇所 • 粗化処理なしのリードフレームと封止材の密着力担保 応力緩和 • 半導体パッケージ内の熱応力を緩和• ワイヤーの熱膨張収縮による、ワイヤーボンド部の応力緩和 絶縁付与 • 高電流 / 高電圧(>1700V)半導体のリーク電流防止 信頼性試験クリア • 温度サイクル試験(TCT)(例:-40℃~175℃)や、パワーサイクル試験(PCT)によるパッケージ内の剥離を防止 特性 項目 単位 条件 HIMAL<HL-1210> 製品タイプ - 液状 特徴 塗布方法例 - スピンコート / スプレー / ディッピングなど 粘度 Pa・s @25℃ 0.2 液特性 不純物 (Na/K/Cu/Fe) ppm - <1.0 線膨張係数(α1) ppm/K TMA 60 動的弾性率 GPa DMA@35℃ 2.6 フィルム ガラス転移温度 ℃ TMA 220 特性 熱分解温度 ℃ Td5 410 絶縁破壊電圧 V/μm @25℃ >230 吸水率 % 85℃/85%RH/168h 0.6 密着力評価結果 試験条件 30 • 比較対象: ①Niめっき基板+HIMAL+封止材 ①HIMAL HL-1210 ②Niめっき基板+封止材 塗布あり20 • HIMAL HL-1210乾燥条件: 50 ˚C/10min. + 200 ˚C/60min. • 測定方法:シェア強度測定 ②塗布なし10 使用部材: 高耐熱コーティング材HIMAL<HL-1210> 封止材[CELシリーズ] Niめっき基板 00 100 200 300 シェア強度試験温度[˚C] ●本データは測定値であり保証値ではありません。 (2020年10月時点) マーケティングWeb「課題解決@」事務局 sdmc_marketing@showadenko.com シェア強度[MPa]