耐熱性高分子材料の設計及び技術トレンド

低炭素社会の実現に向けてキーデバイスであるパワー半導体市場が急速に拡大している。SiCで代表される高効率なパワー半導体の開発が進む一方、その主役となるIGBT、MOSFETインバータを高効率に作動させるためインバータモジュールとしてのパワー半導体の実装技術が重要課題となっている。 　講座では、カーエレクトロニクスを中心に、これからのインバータモジュール実装に要求される有機材料、特に封止材料や基板材料に適用される高分子材料の性能を予測する。
まず、高分子化学についての基本的な知識、例えば、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂、汎用プラスチックス、汎用エンジニアリングプラスチックス、スーパーエンプラ、基本的な重合などについて説明する。この後、汎用の実装材料であるエポキシ樹脂、ポリイミドについて高分子としての説明と封止材や多層プリント配線板への応用状況と最近の動向について紹介する。
さらに、物理的及び化学的観点から耐熱性高分子材料を実現するための分子設計、材料設計、必要とされる特性の評価技術について講義する。最後に、新しいコンセプトのもとに、研究を進めているベンゾオキサジン系、ビスマレイミド系そしてシアネートエステル系の耐熱性高分子材料を紹介する。

1. 低炭素社会とパワー半導体
   1. 低炭素時代に向けての二酸化炭素の排出量削減計画
   2. パワー半導体の果たす役割と市場の予測
   3. インバータの応用分野とカーエレクトロニクス
2. パワーモジュールの開発動向
   1. デバイス、パワー密度、使用温度、冷却構造
   2. パワーモジュールの構造
   3. 封止材料への要求性能
3. 高分子材料
   1. 高分子の合成方法
   2. 熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂
   3. エンジニアリングプラスチックス
4. 耐熱性高分子の分子設計、材料設計
   1. 物理的耐熱性、化学的耐熱性
   2. 耐熱性の評価技術
   3. 液晶性高分子
5. 耐熱性、低熱膨張率エポキシ樹脂
   1. 多環芳香族によるスタッキング効果
   2. 架橋密度、ガラス転移温度、熱膨張率の関係
   3. 硬化条件が熱膨張率に及ぼす影響
6. 高耐熱性ベンゾオキサジン樹脂
   1. エポキシ変性ベンゾオキサジン樹脂
   2. ベンゾオキサジン変性ビスマレイミド呪医
7. 高耐熱性シネートエステル樹脂
   1. エポキシ変性シアネートエステル樹脂
   2. シアネートエステル樹脂の硬化性改善
• 質疑応答・名刺交換