ねらい　

2005年に発効された京都議定書における温室効果ガスの排出量削減の達成など、地球温暖化対策は私たちにとって重要な課題となっています。こうした中で、神奈川県は、2006年に「神奈川県地球温暖化対策地域推進計画」（新アジェンダ２１かながわ）を策定、同時にかながわ電気自動車普及推進協議会を立ち上げ、将来に向けた環境整備を進めています。
　「パワーエレクトロニクス」とは、電力を制御したり、変換したりすることによって、効率的に電気を利用する技術のことです。そしてこの技術は、電気自動車の効率化や、私たちが日常使う家電製品などの省エネルギー化を進める上で極めて重要なコア技術でもあります。本プロジェクトでは、この技術の向上を目的に、県内の大学が持つ研究成果や企業の技術力を活かして、小型で高効率の電気自動車を提案するとともに、そのために必須となる高密度で耐熱性に優れたパワーデバイス※の実装技術と信頼性評価技術の開発を行います。
　また、本研究で得られた成果を基に更なる研究を展開し、県内中小企業支援のための持続的な体制づくりとして、信頼性評価を軸とした公共試作開発ラボの確立をめざします。

※パワーデバイス･･･パワーエレクトロニクスの中核技術で電力の変換や制御に使用される半導体素子

　体制　

【期間】　2008年4月 〜 2011年3月
【プロジェクトリーダー】　河村　篤男（横浜国立大学教授）
【参画機関】　横浜国立大学　神奈川県産業技術センター　企業　他

※公共試作開発ラボ機能・・・大学等の「知識」を産業界が必要とする「技術」に育てる間の試作開発段階における課題を克服するため、地域の大学等と連携して、（財）神奈川科学技術アカデミーが試作開発の共同研究等を推進し、神奈川県試験研究機関が試作品の試験・評価等を担うなど、新たな施設を設置することなく、あたかも一つの研究機関（ラボラトリー）のような取組を行う機能。

　研究内容　

本プロジェクトでは、以下の2つの研究テーマを設定し、研究を行います。

■研究テーマ I ：エコ未来型電気自動車の提案と実現

研究リーダー　河村　篤男（横浜国立大学大学院工学研究院　教授）

高効率のエコ未来型電気自動車を具現化します。具体的な特徴としては、省エネに一番効果のある電気エネルギーマネージメント部の小型軽量化、高効率化などのパワーエレクトロニクス技術を核として、運動エネルギー完全回生などを目指します。車の最終イメージは、“都市内近距離走行用4人乗り小型電気自動車、充電は手軽にでき、電費※世界一のエコカー”で、この実現に向かって研究を進めます。

※電費とは･･･1トンの車体質量に換算した1kWhあたりの走行距離 （単位：Km/（ｋWｈ/ton））

■研究テーマ II ：パワーデバイス高集積化に対応する実装技術の開発

研究リーダー　高橋　昭雄（横浜国立大学大学院工学研究院　教授）

高効率でなおかつ走行性居住性にすぐれた都市型電気自動車あるいは省エネルギー型分散電源を実現するため、キーとなるパワーデバイス実装技術を開発します。現在のSiに変えてSiC材料を用いたパワーデバイスを見据えた大電流高密度・高耐熱性技術を開発、超小型実装の基盤技術を確立します。

（第１チーム）　封止材料用高耐熱樹脂

リーダー：高橋　昭雄（横浜国立大学大学院工学研究院　教授）
SiC系のパワーデバイスでは高温での高効率作動が必須となり、従来の絶縁・封止技術では接続部への機械的な負荷と耐熱性の両面で対応が難しく、新たに300℃に達する高耐熱性の封止材料が必要となります。ここでは、高耐熱骨格のマトリックス樹脂と成形時に耐熱性強靭化高分子をin-situ（その場）重合させる研究により300℃以上の高温に十分耐えうる材料を開発します。

（第２チーム）高密度実装評価

リーダー：于　強（横浜国立大学大学院工学研究院　准教授）

パワーモジュール※の試作に先立ち、使用条件下におけるモジュールのシミュレーション技術を確立します。この技術では電気・熱・構造・破損の一連の使用状況を再現することができ、これによってモジュールの実装接合部における信頼性問題の課題を設計段階から明らかにすることができます。また、ナノ粒子などの新接合材料や接合部の微細化に備え、ミクロン接合体の非接触かつ高精度の材料特性の評価技術を確立します。

※パワーモジュール･･･パワーデバイス（電力用半導体素子）を効率よく働かせるために、複数のデバイス（半導体素子）と組み合わせて一つの部品にしたもの。

（第３チーム）接合工法及び評価

リーダー：篠原　俊朗（神奈川県産業技術センター電子技術部　専門研究員）

高耐熱接合技術の開発のため、接合材料として高温鉛フリーはんだに加えてナノ粒子など新材料の接合技術への応用を狙った研究やその接合工法の開発を行います。さらに、これらの材料、工法で形成した接合の高温・大電流密度下における高耐熱化の可能性を明らかにします。また、これらの研究を遂行することにより、高耐熱接合の評価技術の獲得を行います。

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