HVなどのパワーモジュール向け放熱性に優れた銅一体型DBA基板

銅放熱板一体型ＤＢＡ

　三菱マテリアルは２８日、放熱性に優れた銅（Ｃｕ）一体型ＤＢＡ（ダイレクト・ボンディング・アルミニウム）基板を開発したと発表した。

　ハイブリッド自動車（ＨＶ）、鉄道などの分野で高出力化する電源制御用インバータを持つパワーモジュールでは、素子の高出力化に伴い発熱密度が増大する。そのため、温度上昇によって素子が誤動作を起こしたり、絶縁回路基板が割れたりすることを防ぐ必要から放熱特性の向上が求められている。

　従来、銅、アルミニウム製の放熱板をはんだで絶縁回路基板に接合したものが用いられていたが、はんだ自体の熱伝導率が低いことに加え、接合部の厚み（約３００マイクロメートル）により、大きな熱抵抗が発生し、放熱を向上させるには限界があった。

　今回開発した放熱板は、同社が既に製品化したセラミック基板の両面にアルミニウムを接合した基板に、さらに放熱性を高めたＣｕ放熱板を接合したもの。

　主な特徴は（１）Ｃｕ放熱板を直接接合した構造により熱抵抗を大幅に低減 （２）ＳｉＣ（炭化ケイ素）素子などの高温半導体に使用ができる （３）高純度アルミニウム層が熱応力を緩和するため基板の割れを防止 （４）基板上下にＣｕ放熱板を接合し、バランスを調整することで基板の反りを大幅に低減――など。

　今後高出力化する次世代型パワーモジュール用絶縁基板として、利用拡大が期待される。