各種用途における放熱材料の種類とその使われ方および失敗しない熱設計

エレクトロニクス機器は、急激な小型・高性能化によって放熱の問題がますます深刻化しています。最近話題のエコ商品であるLED照明機器やEV/HEVでも熱の克服が最大の課題のひとつとなっています。最近の電子機器は、エネルギー変換効率は向上していますが、それ以上の小型化、高速化、機能の増大を行なうため、発熱密度は増大しています。熱源温度を所定の範囲に収めるためには、放熱面積拡大と熱伝達率増大の2つの手段がありますが、自然空冷・強制空冷に有効な「放熱面積の拡大」が主な方策となっています。極小さい部分で発生した熱を素早く広い面に拡散し、トータル熱抵抗を下げるためには、放熱材料が重要な役割を果たします。 　ここでは、エレクトロニクス製品の部品から大気までの放散経路において考えうる熱対策を体系的に説明します。特に話題の商品であるLEDとEV/HEVに着目して解説します。

1. エレクトロニクス機器の最新動向
   1. 電子機器の実装技術の発達と熱問題
   2. 最近のリコールに見る熱問題
   3. 熱設計の目的と目標
   4. 熱によって発生する不具合とその分類
2. 熱設計のための伝熱の基礎
   1. 熱の本質と熱移動の基礎式
   2. 熱伝導のメカニズム
   3. 多層板の熱伝導の計算演習
   4. 接触熱抵抗の推定と低減策
   5. 対流のメカニズム
   6. 放射のメカニズム
   7. 放射係数と形態係数
   8. 熱抵抗の直列・並列合成
3. エレクトロニクス機器の放熱経路と熱対策
   1. 一般電子機器の放熱経路
   2. LED照明の放熱経路
   3. パワーデバイスの放熱経路
   4. 熱抵抗低減策と熱対策マップ
4. 半導体パッケージの低熱抵抗化と放熱材料
   1. 半導体部品パッケージの構造と熱抵抗
   2. パッケージの低熱抵抗化手段
5. 高熱伝導LED用基板
   1. 重要性が増す基板の熱設計
   2. プリント基板の基礎知識
   3. 樹脂基板・メタル基板・セラミック基板
   4. 等価熱伝導率
   5. 基材の熱特性と基板の放熱性能
   6. 高輝度LED用高放熱基板の試験方法
6. パワーデバイスやLEDで必要なTIM
   1. 接触熱抵抗とは
   2. TIMの種類と特徴
   3. TIMの選定と使い方
   4. LEDやEVの要求特性
7. 携帯端末で重要なヒートスプレッダ
   1. ヒートスプレッダが必要な理由
   2. 主なヒートスプレッダの材料と特性
   3. ヒートスプレッダの効果および課題
   4. カーボンコンポジット材・グラファイト
8. 期待される高熱伝導樹脂
   1. 筐体を放熱器として使用する機器
   2. 筐体の熱伝導率と温度低減
9. 高放射材料・塗料
   1. 放射率向上による温度低減効果
   2. さまざまな高放射材
   3. 高放射材料使用上の注意点
• 質疑応答