新たな時代を切り拓くG785シリーズ、SiCパワーモジュール向け封止材料が進化

G785シリーズの革新性

住友ベークライト株式会社が開発した「G785シリーズ」は、次世代SiCパワーモジュール向けの画期的な封止材料です。業界初となる230℃のガラス転移温度（Tg）を実現し、極めて高い耐熱性と低応力性を両立させたこの製品は、さまざまな分野においてエネルギー効率の向上に寄与します。

開発の背景と狙い

現在、カーボンニュートラルを追求する中で、xEV（電動車両）やデータセンター、再生可能エネルギー分野などでのSiCパワー半導体の需要が高まっています。このSiC半導体は、高い動作温度を持つ一方で、その保護に必要な封止材料としては従来のエポキシ樹脂では耐熱性が不足していました。そのため、新たな材料の開発が求められていたのです。

耐熱性の壁を打破

従来、エポキシ樹脂のTgを200℃以上に向上させるためには、架橋密度を高くする必要があり、それが逆に弾性率（硬さ）の上昇を引き起こし、熱サイクルによる応力からの剥離やクラックが発生するリスクを伴っていました。しかし、G785シリーズは、樹脂の主鎖を剛直化し、その架橋密度を最適化することで、重要な耐熱性を高めつつ、物理的特性を維持することに成功しました。

低応力化の技術

一般的な問題として、高Tg化は弾性率の上昇が課題とされますが、G785シリーズでは最新の低応力技術を採用し、これをうまく克服しました。これにより、パワーモジュール内部の歪みを最小限に抑え、剥離やクラックを防止できる理想的な特性を実現しています。まさに「硬いのにしなやか」という新しい物性の模範です。

小型・高出力化の実現

G785シリーズの持つ高い耐熱性は、シンタリング材や半田を介して冷却器との接合も可能にし、放熱性の向上を助けます。これにより、パワーモジュールの小型化と高出力密度化が進み、SiCチップの真の能力を最大限に引き出すことができるのです。

実績と今後の展望

現在、G785シリーズは量産体制に入り、その需要は高まっています。住友ベークライトは、2030年までに100億円の売上を目指し、この新素材を次世代パワーエレクトロニクスの戦略製品として位置付けています。そして、さらなる材料開発を通じて、パワーモジュールの構造革新に貢献し続けることで省エネルギー化に寄与していく方針です。