半導体封止材・放熱シートの高熱伝導化と開発動向

第1部 半導体封止材の基礎技術と最近の開発動向

(2024年11月29日 10:30〜11:30)

　本講座では、半導体封止材の基礎技術及び弊社における最近の開発動向に関して、固形封止材を中心に派生製品に関する内容も含み講演させていただきます。パワー半導体向け封止材、高熱伝導の以外にも、先端向けや派生製品の開発方針に関して講演させていただきます。基礎技術に関してもわかりやすく解説いたしますので、封止材にあまりなじみがない方や初心者の方にもご理解いただける内容化と存じます。

1. レゾナックの封止材事業のご紹介
2. 封止材の基礎技術
   1. 封止材の役割
   2. 固形封止材の基礎技術
   3. 液状封止材の基礎技術
3. パワー半導体向け封止材
   1. パワー半導体向け封止材の設計方針
   2. パワー半導体向け封止材の評価技術
   3. パワー半導体向け封止材の材料技術
4. 高熱伝導化技術
5. 封止材の最近の進歩
   1. 成型方式:トランスファー成形とコンプレッション成形
   2. 先端パッケージ用封止材
6. 封止材技術を転用した派生製品
   1. LED用白色封止材
   2. インダクター用磁性封止材
• 質疑応答

第2部 半導体封止材向けエポキシ樹脂の設計

(2024年11月29日 12:30〜13:30)

封止材料の様々な要求特性に対して、弊社のエポキシ樹脂と共に、そのアプローチ方法を紹介する。

1. 会社紹介
2. エポキシ樹脂とは
3. 封止材向け機能性エポキシ樹脂
   1. 高Tg
   2. 耐熱分解性
   3. 高熱伝導
   4. 低吸水
   5. 低誘電
   6. 柔軟性
   7. 透明性
   8. 高電気信頼性 (低塩素)
4. 最後に
• 質疑応答

第3部 六方晶窒化ホウ素を用いたシリコーン系高熱伝導シートの開発

(2024年11月29日 13:45〜14:45)

　TIMについての概要を紹介し、その後、TIM開発者の視点で熱伝導性フィラー選定の考え方、TIMの製造工程、TIMの熱物性評価方法を紹介する。また、TIMの開発事例として、六方晶窒化ホウ素を用いたシリコーン系低比重熱伝導性シートの開発を例に、フィラー配合を決定するに至るまでの検討プロセスを、1) 市場ニーズを元にした製品アイデアの立案、2) 製造方法の検討、3) 試作品の試作と評価 3点に分けて紹介し、開発から得られた技術的な知見について報告する。

1. 富士高分子工業 会社紹介
2. 放熱材 (TIM) の概要
3. 弊社シリコーン系TIMの紹介
4. TIMの構造
5. 熱伝導性フィラーの材質
6. 熱伝導性フィラーの形状
7. 熱伝導性フィラーの表面処理
8. フィラー配合率と熱伝導率の関係
9. フィラーのパーコレーション
10. TIMの製造方法
11. TIMの熱物性評価方法
12. TIMの利用分野
13. TIM低比重化のニーズについて
14. 六方晶窒化ホウ素について
15. 六方晶窒化ホウ素を用いたシリコーン系低比重TIMの開発事例
• 質疑応答

第4部 高熱伝導絶縁シートを利用したパワーモジュールの高放熱化技術

(2024年11月29日 15:00〜16:00)

　パワーモジュール機器の小型・高性能化が進むにつれ放熱対策が重要な課題となっている。より高放熱が求められる機器においては、絶縁かつ放熱部材に樹脂に高熱伝導を有する窒化ホウ素 (h-BN) 粒子を充填した樹脂複合材料が用いられる。このh – BN粒子は、鱗片形状をしており、その熱伝導率に異方性を有する。そのためh – BN粒子を充填した樹脂複合材料を用いて放熱経路に沿って効率的に熱を逃がすためには、h – BN粒子の配向を制御する必要がある。 　本講演では、樹脂複合材料中でのh-BN粒子の配向とその熱伝導率の関係を明らかにし、パワーモジュール機器に適用した時の効果について紹介する。

1. 電子機器の構造と高熱伝導樹脂材料のニーズ
   - パワーモジュール適用例を中心に -
2. 高熱伝導複合材料の基礎と応用
   1. 樹脂/無機フィラー複合材料の熱伝導率
   2. モールド型パワーモジュールへの応用
3. 複合材料の熱伝導率向上技術
   1. 高熱伝導フィラー (BN) の高充填化
   2. 高熱伝導フィラー (BN) の配向制御
4. 高熱伝導複合材料のパワーモジュールへの適用に向けて
• 質疑応答