高熱伝導樹脂の設計とフィラー配向、複合化技術

第1部 特殊窒化ホウ素凝集体フィラーを用いた高放熱絶縁シート材料の開発とパワーデバイス用途への展開

(2024年6月21日 10:00〜11:30)

　三菱ケミカルでは、特殊窒化ホウ素凝集体を用いて、高熱伝導性及び高絶縁性を両立したシート材料の開発を行っている。 　本講座では、弊社開発品の材料特性に加えパワーデバイス用途への展開を見据えた実装デバイス評価や業界動向に関して講演する。

1. 会社紹介 / 事業紹介 / テクノロジープラットフォーム
2. 三菱ケミカルでの放熱シート材料の開発
   1. キーマテリアルとなる特殊窒化ホウ素凝集体
   2. 特殊窒化ホウ素凝集体を用いた高放熱絶縁シート材料
   3. 熱伝導率、耐電圧、比誘電率などの特性評価
3. 金属放熱基板 (IMB) としてのアプリケーション
   1. 材料の耐久性、優位性
   2. モジュール実装による発展的評価
4. 更なる高性能化と今後の展望
5. まとめ
• 質疑応答

第2部 電界整列による放熱シート材の高性能化の可能性

(2024年6月21日 12:20〜13:20)

　複合材料の機能化や異方性付与のために利用可能な、電界整列というフィラーを整列することができる手法について、理解を深められます。

1. 放熱シートの概要
2. 電界整列による性能向上
   1. 粒子の整列事例
   2. 電界整列の原理
   3. 回転電界整列法
   4. 熱伝導率測定
3. 実験・結果
   1. 放熱シートの作製方法
   2. 放熱シートの内部構造
   3. 球状粒子の整列 (ダイヤモンド粒子を例に)
   4. 板状粒子の整列 (多結晶ダイヤモンドフレークと板状アルミナを例に)
4. 意図的熱伝導率分布
   1. 熱分布シートの提案
   2. 作製方法
   3. 熱特性評価結果
• 質疑応答

第3部 フィラーとの複合化による樹脂の熱伝導特性向上のキーポイントとコンポジット開発事例

(2024年6月21日 13:30〜15:00)

　樹脂材料の放熱特性向上を目指した高熱伝導性無機フィラーの分散・充填による複合化技術の現状を、複合材料 (コンポジット) 開発事例を交えて紹介します。 　また、コンポジットの熱伝導性とフィラー充填構造 (コンポジット微視構造) の関係や、フィラーとの複合化による樹脂の高熱伝導化技術開発のキーポイントを解説します。

1. 熱伝導の基礎
   1. フーリエの法則と熱伝導率
   2. 熱伝導メカニズム
2. 熱伝導材としてのフィラーの分類と特徴
3. フィラーとの複合化による樹脂の熱伝導特性向上のキーポイントとコンポジット開発事例
   1. フィラーが樹脂系コンポジットの熱伝導特性に及ぼす影響要因
   2. 異種異形2粒子複合フィラーを用いたエポキシ樹脂系コンポジットの調製および熱伝導特性評価
• 質疑応答

第4部 熱伝導性エポキシ樹脂の設計と半導体、パワーデバイス用封止材への応用

(2024年6月21日 15:10〜16:40)

1. 半導体に対する要求
   1. 小型化
   2. 高速化
   3. 省電力化
2. 半導体封止材の設計
   1. 半導体封止材の基本要求特性
3. 半導体の発熱問題
   1. CPU、GPUの発熱
   2. パワーデバイスの発熱
4. 発熱に対する封止材の対応
   1. 放熱性樹脂の基本
   2. 樹脂の構造からのアプローチ
   3. 放熱性フィラーの使用
5. 熱伝導エポキシの今後
• 質疑応答