ニュース＆イベント NEWS & EVENTS
野島 雅講師による研究課題が公益財団法⼈ 東洋アルミ軽⾦属みらい財団 2026年度研究補助金に採択
研究推進機構 総合研究院の野島 雅講師による研究課題が、公益財団法人東洋アルミ軽金属みらい財団の2026年度研究補助金に採択されました。
- 選出者
- 研究推進機構 総合研究院 講師 野島 雅
- 採択題目
- アルミニウム電極／接合層多層界面の破壊起点解析 に基づく局所信頼性評価法の開発
- 内容
-
総合研究院野島研究室における研究課題「アルミニウム電極／接合層多層界面の破壊起点解析に基づく局所信頼性評価法の開発」が、公益財団法人東洋アルミ軽金属みらい財団の2026年度研究補助金に採択されました。パワーデバイスは、電気自動車、再生可能エネルギー、情報通信機器などの高効率電力変換を支える中核技術であり、SiCやGaNなどの次世代半導体の導入に伴って、高温動作、高出力化、高密度実装が急速に進んでいます。その一方で、素子上面のアルミニウム電極、配線、接合層、封止材にまたがる多層界面では、酸化皮膜、反応層、ボイド、残留応力などが複雑に重なり、外観上は健全であっても、微小なはく離やき裂が潜在している場合があります。こうした初期損傷は、抵抗上昇や局所発熱を介して性能低下や故障へ進展するため、パワーデバイスの長期信頼性を左右する重要な要因です。しかし、従来の巨視的な引張試験や接合強度試験では、複合体全体の平均応答として結果が現れるため、どの界面が破壊の起点となったのか、また接合条件や熱履歴の違いが損傷発生に及ぼす影響を切り分けて評価することは困難でした。
本研究では、集束イオンビーム（FIB）を用いてアルミニウム電極／接合層界面を含む微小領域を任意位置から切り出し、界面を横切るマイクロ試験体を作製します。さらに、独自に開発した微小引張デバイスへ固定し、走査電子顕微鏡（SEM）内で負荷を与えることで、アルミニウム電極、酸化皮膜、接合層、中間層からなる多層構造のうち、どの層または界面が破壊の起点となるのかを明らかにします。実装構造の任意位置から評価対象を切り出し、異なる界面構成を同一寸法、同一負荷条件で比較できる点が本研究の特色です。得られた結果を、表面前処理、接合方法、温度履歴、保持時間などの工程条件と対応付け、個々の界面構成が信頼性に及ぼす影響を整理します。また、電析によって形成した微小引張デバイスを用いることで、材料や接合構造が異なる場合にも共通して適用できる局所信頼性評価法の確立を目指します。得られる知見は、アルミニウムを用いた実装構造の故障解析、接合条件の最適化、信頼性設計の高度化に寄与し、次世代パワーデバイスの高性能化と長寿命化を支える基盤技術へ展開されることが期待されます。さらに、軽金属材料を用いた次世代実装技術への展開も期待されます。
- 採択日
- 2026年7月23日
関連リンク
公益財団法⼈ 東洋アルミ軽⾦属みらい財団 2026年度研究補助金 交付者リスト
公益財団法⼈ 東洋アルミ軽⾦属みらい財団
研究推進機構 総合研究院
