車載パワーデバイス向け高耐熱・高放熱樹脂の開発とパッケージ技術

第1部 高熱伝導樹脂 (10W/mK) 開発へのチャレンジ～窒化物フィラーの賢い使い方

(2018年10月17日 10:00〜11:15)

　TIMや回路基板など放熱材料の更なる高熱伝導化が聞こえるようになった電子材料市場。樹脂材料の性能は、熱伝導率に加え、柔らかさ、絶縁性能、金属との接着性、誘電性能など用途によってさまざまな特徴を兼ね備えねばなりません。
重ねて、製造プロセスでの歩留まり向上、成形性の安定化、そして最大の課題であるコスト。新規製品開発のチャレンジにはリスクと、あるいは社内との戦いでもあります。今後放熱材料市場は益々拡大し、高放熱材料への要求、期待も高まってくるでしょう。今まで使ったことのない材料や、プロセスなどチャレンジできる環境なのかもしれません。窒化物は高熱伝導だけれど充填し難い、耐水性が悪い、何せ価格が高い、など気になる疑問もあるでしょう。 　今回は、現在トクヤマが上市中、開発中の窒化物 (AlN、BN) の樹脂用フィラーを紹介し、その使い方を簡単にご説明します。トクヤマは窒化アルミニウムの世界トップメーカーとして、新しい放熱材料の開発を加速し、使う側のチャレンジを応援し続けます。窒化物を使って高放熱樹脂材料の開発をしてみましょう。

1. トクヤマの放熱材料事業ご紹介
2. 材料開発品のご紹介
   1. 窒化アルミニウム
   2. 窒化ホウ素
3. 高放熱樹脂へのチャレンジ
   1. 充填性改善 (高充填で低粘度)
      1. 異粒径ブレンド
      2. 表面処理品
   2. 高熱伝導へのチャレンジ
      • ALN+BNブレンド系
4. 今後の開発方針
   • 液状樹脂製品への展開
• 質疑応答

第2部 高熱伝導シートを中心とした車載パワー半導体向け放熱材料の開発

(2018年10月17日 11:25〜12:40)

1. 前述
   • パワーデバイス/モジュールの高機能化のために構成部材に期待される役割及び当社材による提案概要
2. 封止材
   • シリコーンゲルとエポキシ樹脂封止材の相違概要及び新規使用方法の提案
3. コート材
   • エポキシ樹脂封止材の懸念点である剥離対策及び絶縁性向上効果の紹介
4. 絶縁放熱材
   • 厚銅回路基板の提案
5. TIM材
   • 低加圧接着絶縁タイプ及び縦配向カーボンシートの紹介
• 質疑応答

第3部 車載パワー半導体用封止材の高耐熱化技術

(2018年10月17日 13:25〜14:40)

　本講座では、半導体封止樹脂の基礎から今後益々重要となってくるSiCパワーデバイス向けの半導体封止樹脂の最新の高耐熱化技術を解説します。

1. 半導体封止用樹脂の基礎
   1. 半導体封止用樹脂とは?
   2. 半導体封止用樹脂の構成
   3. 半導体封止用樹脂の製造プロセス
   4. 半導体封止用樹脂の使われ方
   5. 半導体封止樹脂に使われる原材料
2. SiCパワー半導体向け封止用樹脂の開発動向
   1. パワーデバイスの市場、ロードマップ
   2. パワーデバイス構造イノベーション
   3. SiCパワーデバイス向け封止用樹脂の開発コンセプト
   4. SiCパワーデバイス向け封止用樹脂の高耐熱化技術
   5. 更なる高耐熱化へ向けた取り組み
3. 半導体封止用樹脂の車載用途への新たな展開
• 質疑応答

第4部 車載パワーエレクトロニクス用高耐熱樹脂の開発と封止材への応用

(2018年10月17日 14:50〜16:05)

　自動車のエレクトロニクス化は急速に進展しており、2020年には、エレクトロニクス部品が自動車全体コストの70%に達すると推定されている。 　本講座では、パワーデバイス実装あるいは、エンジン周辺部への搭載など高耐熱化が要求される車載用高分子実装材料について技術動向と設計、評価について解説する。

1. 自動車のエレクトロニクス化とエレクトロニクス部品の搭載環境
2. ハイブリッドパッケージ用高分子材料に要求される性能
3. パワーコントロールユニットの動向と実装材料
4. 耐熱高分子実装材料の設計と評価
5. エポキシ樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、シアネート樹脂、マレイミド樹脂
6. 高耐熱封止材料、高熱伝導率シート材料
7. 評価用モジュールの設計と耐熱信頼性評価
• 質疑応答

第5部 車載パワー半導体の高耐熱、高放熱パッケージ技術と樹脂材料への要求特性

(2018年10月17日 16:15〜17:30)

　近年、省エネ化や地球温暖化の観点から、車両の電動化と電子制御による効率化が進んでいます。 これに伴い電子機器の小型化、高電力密度化が進み半導体素子の発熱が増大する傾向にあります。 半導体素子は、高温になると効率が低下するだけでなく誤動作や故障の原因となるため、発生した熱量を 効率的に機器の外部に逃がす放熱性の高い絶縁材料が求められています。 　本講演では、高耐熱・高熱放熱化技術を紹介するとともに、車載用電子機器の中で高い放熱性が要求される パワーモジュールへの応用例について紹介します。

1. EV/HEVを取り巻く状況
2. EV/HEVの分類
3. インバーターへの要求
4. セラミック基板を適用したパッケージ
5. 複合材料の熱伝導性向上技術
6. 熱伝導複合材料を適用したパッケージ
7. 高耐熱・高熱伝導複合材料の開発
• 質疑応答