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フレキシブル3D実装コンソーシアム
(F3Dコンソーシアム)[新産業創造支援事業]


担当教員

菅沼 克昭 特任教授
(大阪大学産業科学研究所 フレキシブル3D実装協働研究所)

設立趣意

 地球温暖化を防止するためのCO2排出の大幅削減においては、発電・変電・送電の全てにおける電力変換スイッチングロスの低減が期待され、また、AI/IoTを支える情報機器、基地局、あるいはデータセンターの電力機器の省エネルギー化が強く望まれる。更には、急速に進む自動車、航空機、船舶など移動体の電動化においても、電力変換器の省エネルギー化に大きな期待が掛かる。パワー半導体として能力の限界を迎えつつあるSi半導体に替わりSiCやGaNは、高耐圧でon抵抗も小さく、大幅な省エネルギー化が実現できると期待されている。そのためには、パワー半導体を構成する各種素材の耐熱化が必要で、それと同時に、各部材界面の温度や湿度に対する耐性の格段の向上が必要となる。
 一方、将来の自動運転を目指す車載機器やAI/IoTを支えるポスト5G通信機器では、半導体の3次元高集積化が進んでいる。これら先端半導体は、これまでの情報機器一般の信頼性が満たされているものの、車載搭載レベルやポスト5Gのインフラに必要な安全性、信頼性が十分に確保されない場合が多く見られる。特に、昨今の物造りの潮流が、安価な物を提供し「壊れたら取り替える」の方向に傾きつつあり、信頼性が二の次になる場合が多くなっている。このような米国流、中国流の物造り指針ではなく、「絶対的な信頼性を保証する」日本の物造りの神髄を世界標準として確立せねばならない。
 これら先端パワー半導体、高密度3D実装半導体や、それらのモジュール、実装基板は、半導体に加え、電極、配線、接続材料を構成する各種金属、絶縁封止や多層基板となる樹脂、さらには、セラミックスなどの多種類の素材で構成され、それぞれの異相界面の状態を複雑な使用環境の中で信頼性高く保証しなければならない。特に、何れの半導体やモジュールでも、今後一層上昇する使用温度の中での安定性が最重要課題となる。これらの先端半導体、モジュールは、従来の機器レベルでは経験したことのない実使用環境に曝され、新規な材料とプロセスを含め、新たな物造りに相応しいシステム構築が望まれる。この背景の元で、本コンソーシアムでは、以下の目標でフレキシブル3D実装の新技術開拓を進める。

1)先端パワー半導体における実装材料、プロセス技術、信頼性評価に関わる技術開発
2)先端3D半導体の実装技術に関する材料とプロセス開発、信頼性評価基準の確立

 これらの活動を通して、日本が特徴とする「優れた機能」に加え、「絶対壊れない信頼性」の物造りの価値を世界へ定着させる。以上のことから、本コンソーシアムでは、大幅なCO2削減を目指した電力変換への先端パワー半導体普及と、AI/IoT、ポスト5G普及を支える先端3D半導体のための材料開発と信頼性付与技術を世界へ向け発信し、これらの実装分野に関わる情報交換と各種現象解明に関する技術開発の活動を推進する。

研究会を構成するWG

「先端電子デバイス接着技術WG」
「先端半導体WMV対策研究WG」
(WGは今後のコンソーシアム事業の展開に応じて変化します)

WG組織:幹事5~6名程度。幹事会は研究会前に開催。

会費:入会費 10万円、年会費 10万円
注1)1つの入会枠に対して1つのWGの選択が可能です
注2)2021年度は、入会費のみで年会費は無しとする方針です(入会申込後に事務局より最終的な会費をお伝えします)

活動内容:研究会・情報交換会(年3~4回程度)

入会申し込み・お問い合わせ先:フレキシブル3D実装協働研究所(https://www.f3d.sanken.osaka-u.ac.jp)までお問い合わせください。
E-Mail:<f3d@sanken.osaka-u.ac.jp>

「会員登録フォーム」ダウンロード

◆「会員登録フォーム」(2021年度版:PDF)
 2021年9月版(PDFファイル)
◆「会員登録フォーム」(2021年度版:Word)
 2021年9月版(Wordファイル)