古河電気工業（古河電工）は11月27日、一般的な無酸素銅より材料の硬さや変形のしにくさを表すヤング率が低く、高い耐熱性と熱伝導性を特長とする低ヤング率耐熱無酸素銅「TOFC」を開発したと発表した。

SiCやGaNなどを使用する次世代パワー半導体モジュールでは、高出力・高性能化に伴い発熱量が増大しており、高い熱伝導性を持つ無酸素銅が放熱基板や端子としてモジュールに活用されている。ところが、はんだ付けや樹脂との接合時に熱が加わることにより、無酸素銅の軟化や反りが発生し、接合信頼性を低下させるほか、モジュール内の半導体チップ、セラミックス、樹脂それぞれと銅との熱膨張係数が異なるため、使用時の発熱によって生じる応力により部材間の接合界面での剥離や割れが発生し、機能停止に陥るなどの課題があった。

「TOFC」は高い熱伝導性を維持したまま、高温下でも軟化しない耐熱性を実現。はんだ付けや樹脂接合が行われる300℃以上でも無酸素銅の硬さが維持され、反りや変形の抑制が期待される。また、600℃以下の領域において、同社の既存の耐熱無酸素銅「GOFC」のヤング率(100GPa)よりも低い85GPaを保つことに成功。これにより、熱膨張率の異なる部材間で生じる剥離などを抑制でき、接続信頼性を大幅に高めることができるという。

同製品はパワー半導体モジュールの放熱版や端子用途に適するほか、耐熱性が要求される大電流用バスバー等へ適用することで、一般無酸素銅(C1020)や「GOFC」と比較して高温使用時の強度低下を抑制できるため、再生可能エネルギーのインバータ用途やxEVのパワーコントロールユニット等への展開も期待されるという。

同製品は2025年度中の量産・販売開始を予定している。

出典：古河電気工業ニュースリリース