放熱ギャップフィラーの設計、特性向上とその活用方法

第1部 シリコーン系ギャップフィラーの設計、特性と応用技術

(2023年7月28日 11:00〜12:10)

　放熱材料は電子部品等の発熱体と冷却器の間に存在するギャップを埋め、効率的に熱を逃がすことを可能とする材料である。電子機器の小型化・高集積化に伴い、単位面積当たりの発熱量は増加傾向にあることから、熱対策として放熱材料の需要は高まっている。また、車の電動化や自動運転化に伴い、車への電装部品の積載が進んでおり、車載用途として高い信頼性の要求に耐えうる放熱材料が求められている。当社は耐熱性・耐候性・耐寒性・柔軟性といった特徴を有するシリコーンをベースに用いた放熱材料を開発している。 　本講座の前半では『シリコーンの特性』や放熱材料を扱う上で必要な知識である『放熱特性の指標』や『放熱材料を高性能化させるアプローチ』について紹介する。後半は当社が展開する高い放熱特性と高い信頼性を併せ持った放熱材料のラインナップ (ギャップフィラー、放熱グリース、放熱シート、放熱パッド等) を紹介する。

1. シリコーン放熱材料の概要
   1. 放熱材料の役割
   2. 放熱特性の指標
   3. シリコーンの特性
2. シリコーン放熱材料の高性能化アプローチ
   1. 高熱伝導率化 (熱伝導性フィラーの最適化)
   2. 接触熱抵抗の低減
3. シリコーン放熱材料の技術・開発動向
   1. 当社液状放熱材料の紹介
      • ギャップフィラー
      • 放熱グリース
   2. 当社加工品の紹介
      • 高硬度シート
      • 低硬度パッド
      • フェイズチェンジマテリアル
• 質疑応答

第2部 次世代エネルギー車における二液性液状ギャップフィラーの特性と適用事例

(2023年7月28日 13:00〜14:30)

　自動車産業は今、世界的に100年に一度の変革期を迎えていると言われており、この自動車産業の変革をリードする技術として最も注目を浴びているのが「次世代エネルギー車」である。次世代エネルギー車、いわゆるEVに使用される材料の1つである熱伝導性材料は、駆動用バッテリーやパワーコンバージョン部品に無くてはならない機能性材料で、ここ数年かつてないほどの活況を呈している。 　そこで本講演では代表的な熱伝導性材料である二液性液状ギャップフィラーの特性と、次世代エネルギー車における適用事例を紹介する。

1. 熱伝導性ギャップフィラーの紹介
   1. TIM (Thermal Interface Material) の機能と役割
   2. TIMの種類と各機能
   3. 熱伝導性ギャップフィラーの性能
      1. 熱伝導性ギャップフィラーの特徴および利点
      2. シート材料との比較
      3. 1液材料との比較
2. 次世代エネルギー車用部品の熱対策
   1. 自動車産業におけるトレンド
   2. 次世代エネルギー車用部品の熱マネジメント課題
   3. 液状ギャップフィラーの採用実績
      1. パワーエレクトロニクス部品での採用実績
      2. EVバッテリーでの採用実績
3. まとめ
• 質疑応答

第3部 ウレタン系放熱ギャップフィラーの開発とその特性

(2023年7月28日 14:45〜16:15)

　近年、電子機器の高性能化、小型化が進み、多くの部品やユニットにおいて熱対策が重要な課題となっている。熱対策の一つの手段として、樹脂の高熱伝導化が求められている。熱伝導材料は、信頼性や界面熱抵抗の観点から、シリコーン系が主流となっている。しかし、シリコーン系にもいくつかの課題があるため、ウレタン系TIMの選択肢を示すとともに、配合技術の基礎について解説する。

1. 放熱材料の種類と市場及び用途
   1. 伝熱メカニズムと種類
   2. 市場と用途
2. ウレタン系TIMの材料構成と構造
   1. ポリオール
   2. 鎖延長剤
   3. イソシアネート
   4. 触媒
   5. 添加剤
   6. 熱伝導フィラー
   7. 構造
3. ウレタン系TIMの特長と評価
   1. 特長
   2. 熱抵抗と熱伝導率
   3. 振動吸収性
4. ウレタン系TIMの課題
   1. 耐久性/信頼性
   2. 量産設備への適合性
5. ウレタン系TIMの性能
   1. プロトタイプ
   2. 耐久性
   3. ブリードアウト
6. 更なる高熱伝導化
   1. フィラーの最密充填
   2. 特性
7. まとめ
• 質疑応答