電子デバイスの最新 "熱対策" 材料・技術動向

第1部 封止材料の放熱性能向上・その限界とパッケージング技術の進化

(2017年11月14日 10:30〜11:50)

　高発熱型半導体 (パワーデバイス等) の封止材料には放熱性が求められる。 　今回、封止材料の熱伝導率を向上させる手法 (組成、構造等) について解説する。しかし、これには限界があるので、PKG側 (放熱構造、新規基板等) の放熱対策の概要の説明も行う。そして、放熱性を高める技術を組み合せた次世代パッケージング技術の開発方向を示唆する。

1. パワーデバイス
   • 今後の成長が期待されるが、発熱問題を抱えるパワーデバイスの概要を説明する
   1. 用途
   2. 種類
   3. PKG形状
   4. 市場動向
   5. 技術動向
2. パワーデバイス用封止材料の放熱性向上
   • パワーデバイス用封止材料の高放熱化対策を説明する
   1. 原料;充填剤、他
   2. 充填技術
   3. 表面改質
   4. 封止技術
3. パワーデバイスの放熱技術
   • パワーデバイス側の放熱対策について説明する
   1. PKG構造
   2. 放熱構造
   3. 新規基板;SiC, GaN, 他
4. パワーデバイス用封止材料の発熱対策
   • パワーデバイス発熱による影響の低減対策を説明する
   1. 高耐熱化
   2. 高純度化
   3. 熱応力対策
5. パワーデバイス用封止材料の評価方法
   • 封止材料の評価方法 (特に、発熱対応) について説明する
   1. 成形性
   2. 一般特性
   3. 信頼性
   4. 熱応力
• 質疑応答・名刺交換

第2部 高放熱基板の技術動向

(2017年11月14日 12:40〜14:00)

　半導体素子を用いて電力の変換、制御を行うパワーモジュールの市場は、電気自動車等の自動車用途で、市場の大きな伸びが期待されている。この実現には、パワーモジュールを構成する材料の高放熱化、高信頼性化、高絶縁化技術が重要である。また、これらの材料開発と並行して、パワーモジュールの放熱構造からの改善も進められており、一部の自動車用途で採用されている。

1. 技術の背景とトレンド
2. 金属基板の技術動向
3. セラミックス基板の技術動向
   1. 窒化珪素基板の高放熱化
   2. 窒化アルミニウム基板の高信頼性化
   3. 新規基板材料
4. 放熱構造からの取り組み
5. 技術課題と今後の取り組み
• 質疑応答・名刺交換

第3部 SGCNT/ゴム複合のシート系熱界面材料とその特性

(2017年11月14日 14:15〜15:15)

　サーバー向けCPU、自動車向けパワーデバイスなどの高機能化に伴い発熱問題が顕著化する中で、熱対策の必要性が高まってきている。今回はCNTとゴムとの複合化により高い熱特性と機械特性などとを両立する技術/材料の可能性を報告する。現熱設計の中でボトルネックになりやすい界面抵抗低下を目的とした界面熱材料を中心に紹介する

1. SGCNT紹介
2. 界面熱材料を軸とした取組
   1. 現状とトレンド
   2. SGCNTを軸とした技術
   3. 性能紹介
3. その他 熱対策材料 紹介
• 質疑応答・名刺交換

第4部 ヒートパイプ/ヒートシンクによる電子機器と電気自動車の冷却最新技術

(2017年11月14日 15:30〜16:50)

　ヒートパイプは蒸発潜熱を使った二相系の受動的な伝熱素子あり、駆動エネルギーを必要としない。ヒートパイプは、冷却/加熱装置として使われている。ヒートパイプは非常に高い熱コンダクタンスを有し、その等価熱伝導率は、同じサイズの銅ロッドに対して数百倍高い。現在、ヒートパイプの最も大きな用途は、コンピュータとエレクトロニクス製品の冷却にある。その他、自動車、航空機、医療、エネルギー装置、地球温暖化/環境保護対策がある。 　ここでは、ヒートパイプの構造、原理、種類を解説し、主にコンピュータとエレクトロニクス及び電気自動車用ヒートパイプの応用について述べる。最近のタブレットPCやスマーホーンには薄型ヒートパイプが必需品である。益々進化する電気自動車は電子部品のみならず、エネルギー部品である電池、モータ、IGBT等の冷却に利用されている。

1. 諸元
2. ヒートパイプについて
   1. ウイック型ヒートパイプ
   2. ループヒートパイプ
   3. 自冷振動型ヒートパイプ
   4. ベーパチャンバ
3. ヒートパイプの応用
4. 電子機器冷却
   1. コンピュータ冷却
   2. スーパーコンピュータ冷却
   3. タブレットPC冷却
   4. スマートホーンの冷却
5. 電気自動車の冷却
   1. LED ヘッドランプの冷却
   2. Li ion 電池の冷却
   3. IGBTの冷却
   4. モータの冷却
   5. Li ion電池の熱暴走防止対策
6. 結論
• 質疑応答・名刺交換