高熱伝導材料の基礎技術とフィラーの活用方法

近年、電子材料の高出力化、高密度化が進んでおり、それに対応した高熱伝導材料が求められています。特に、軽量化や絶縁性などの用途向けに樹脂材料の高熱伝導化の製品開発は活発化しており、樹脂を高熱伝導化するために高熱伝導性フィラーの添加が必須となっています。フィラーを用いて期待する機能を発現するにはその特徴や性質を理解する必要があり、また分散手法によっても物性は変化します。 　本講座は高熱伝導材料の概要とフィラーの活用法を中心に、基礎から学べる講座としています。

1. 高熱伝導材料の概要と理論
   1. 高熱伝導材料の位置づけ
   2. 高熱伝導性コンポジット材料の必要性
   3. 高熱伝導材料の種類
      • 接着剤
      • 封止材
      • 熱伝導性シート
      • その他
   4. 高熱伝導化の理論
      • フィラー最密充填理論とパーコレーション
      • フィラー充填系の熱伝導率予測
        • 予測式と精度
      • 放熱の考え方と熱伝導率測定法
        • 熱伝導率測定法の違いと特徴
   5. 樹脂による高熱伝導化
      • 樹脂高熱伝導化の有効性
      • 樹脂の高熱伝導化の研究
        • 延伸
        • 自己配向
        • 磁場配向
        • 高熱伝導有機粒子
2. フィラーの活用方法
   1. フィラーの種類とその特性
      • フィラーの分類
        • 無機性
        • 有機性
        • 有機・無機ハイブリッド
        • ナノ粒子
      • フィラーの機能
        • 増量
        • 補強
        • 特殊機能
          • 導電性
          • 熱伝導性
          • 難燃性他
      • 主な絶縁系無機フィラー
        • 窒化ホウ素
        • 窒化アルミ
        • アルミナ 等
      • 高熱伝導材におけるフィラーの選択基準
   2. 高性能化のためのフィラーの活用方法
      • フィラーの界面制御
        • 界面制御の例と評価方法
      • フィラーの形状制御
        • 形状と流動性
   3. ポリマー/フィラー界面処理技術
      • 表面処理の目的と表面処理剤の役割
      • シランカップリング剤の用法
      • グラフトポリマーによるカプセル化
      • 透明熱伝導樹脂へのアプローチ
   4. 酸化グラフェンによる樹脂複合材の熱伝導性改善のアプローチ
      • グラフェン化合物の分類と製法
      • 酸化グラフェンによる窒化ホウ素 (BN) の表面改質方法
      • 表面改質BNの分析方法
      • 表面改質BNを用いたコンポジットの物性
      • 他のフィラーへの展開
        • ALN
        • MgO 等
      • 高熱伝導フィラーの磁場配向
3. まとめと今後の展開