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» 2017年04月06日 12時00分 UPDATE

省エネ機器:「800℃でも結晶粒が小さいまま」 古河電工が耐熱性に優れた無酸素銅条を開発

古河電工はパワーモジュール用基板やその周辺の材料として、耐熱性に優れた無酸素銅所「GOFC」の開発に成功した。既に絶縁基板の接合材向けにサンプル出荷を開始しているという。

[庄司智昭,スマートジャパン]

800℃まで結晶粒が小さいまま抑制可能

 古河電工はパワーモジュール用基板やその周辺の材料として、耐熱性に優れた無酸素銅条「GOFC(Grain Growth Control Oxygen Free Copper)」の開発に成功した。

 ハイブリッド車(HV)や電気自動車(EV)などの次世代自動車、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーの技術革新に伴い、モーター制御や電力交換などを行うパワーモジュールは高出力化、高性能化が進んでいる。

 熱的、電気的負荷が増加するパワーモジュール用基板や周辺部材に用いられる材料は、高い導電性や熱伝導性、放熱性の要求から無酸素銅条が使用されている。一般的な無酸素銅条は、パワーモジュール製造時の熱処理過程で結晶粒の粗大化が起こり、次工程のボンディングや他の部品との接合工程で支障が発生するとの声が多かったという。

800℃で1時間保持(アルゴン雰囲気下)した後の顕微鏡組織写真 出典:古河電工
各温度で1時間保持(アルゴン雰囲気下)した後の結晶粒度 出典:古河電工

 古河電工はこれまでの無酸素銅条をベースとして、その成分規格を変えずに独自の組織制御技術を応用。高熱を加えても結晶粒が粗大化しにくいGOFCの量産化技術を確立した。従来の無酸素銅条が500℃以上の熱処理で急激に結晶粒が粗大化するところを、800℃まで結晶粒が小さいまま抑制することを可能にするとした。

 既に絶縁基板の接合材向けにサンプル出荷を開始しており、2020年度に月間50トンの生産量を計画する。板厚0.3〜1.0mm製品のラインアップも拡充する予定だ。

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