カーエレクトロニクスにおける耐熱性高分子の設計及び開発状況

急速に高機能化、高性能化が進む自動車は、単なる移動手段から双方向の情報交換ツール、非常用分散電源など果たす役割が飛躍的に変革しておりエレクトロニクス部品が占めるコスト割合が2015年には40%に達すると予想されている。 　従来のエレクトロニクス製品とは比較にならない環境での長期信頼性が要求されており、特にエンジン周辺へ搭載される部品には耐熱的にも厳しい特性が必要となっている。また、炭酸ガス削減技術のなかでパワー半導体は、エネルギー革命のキーデバイスとなりつつある。 　特に、パワー半導体市場の50%以上を占める自動車分野のパワーモジュールは、SiC半導体の搭載も視野に入っており長期的には200℃、短期的にも300℃を超える耐熱性が要求されている。 　本セミナーでは、これらの背景となっているカーエレクトロニクス、特に、パワーデバイスモジュールについて動向を述べる。これらに必要となっている耐熱性高分子材料の特性と、それを実現するための設計について解説する。この後、最新の研究事例について詳細を説明する。 　最後に、評価用プラットフォーム用として試作中のSiCパワーモジュールプロジェクトについて紹介する。

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. カーエレクトロニクスとパワーモジュール
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. SiCデバイスとパワーモジュールの構造
   3. 高分子材料への要求性能
3. 耐熱性高分子材料の設計と評価
   1. 物理的耐熱性と化学的耐熱性
   2. 成形性と機械特性及び耐熱性の評価
   3. 高分子の化学構造と特性
4. 耐熱性、低熱膨張率エポキシ樹脂
   1. 分子間相互作用と耐熱性、低熱膨張性
   2. 多環芳香族のスタッキング硬化
   3. フェノールによる水素結合の効果
5. 300℃超への挑戦
   1. ベンゾキサジンとビスマレイミドの反応を利用した耐熱性樹脂
   2. 多価フェノールとビスマレイミドの反応を利用した耐熱性樹脂
   3. 低温硬化型強靭性シアネートエステル樹脂
   4. シアネート樹脂のエポキシ樹脂による高機能化
6. パワーモジュール試作とプラットフォームの構築
   1. プラットフォーム用パワーモジュールの設計
   2. 進行中のプロジェクト紹介
• 質疑応答・名刺交換