放熱材料 (TIM) の材料設計・特性評価と高熱伝導化技術

第1部 : シリコーン放熱材料の技術開発動向

(2026年11月18日 13:00〜14:30)

　放熱材料 (TIM : Thermal Interface Material) は、電子部品の発熱部位と冷却システム間に介在し、界面の熱抵抗を低減することで熱を効率よく逃がし、電子部品の性能低下・破損・誤作動などを防ぐために用いられる。電子機器の小型化・高集積化、半導体の高性能化に伴い発熱密度は高まっており、高熱伝導性に加え、密着性、柔軟性、長期信頼性を考慮した材料設計が重要となっている。また、車の電動化や自動運転化により、高温環境や温度サイクルなど厳しい条件下でも安定した放熱性能を維持できる材料が求められている。 　当社は、耐熱性・耐候性・耐寒性・柔軟性に優れるシリコーンをベースとした放熱材料の開発を推進している。本講座では、シリコーンの特性、熱伝導性フィラーの選定・充填・分散制御、熱抵抗や機械特性などの評価方法、高熱伝導化へのアプローチ、ならびに当社が展開する放熱材料のラインナップについて説明する。

1. シリコーン放熱材料の概要
   1. 放熱材料とは
   2. シリコーンの特性
   3. 放熱特性について
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 (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. 材料設計コンセプトと特性評価
   2. 当社液状放熱材料の紹介
      • グリース
      • プリキュアード
      • ギャップフィラー
   3. 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

第2部 : ウレタン系TIMの特性と高熱伝導化

(2026年11月18日 14:40〜16:10)

　近年、電子機器の高性能化、小型軽量化に伴い、多くの電子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。熱対策の一つとして、放熱材料に用いられる樹脂の高熱伝導化が求められている。一般的に、樹脂へ熱伝導性を付与するためには、アルミナや酸化マグネシウムなどの熱伝導フィラーを配合する。一方、フィラー高充填系においては粘度上昇により作業性が低下するため、熱伝導性と作業性を両立した設計が重要となる。また、放熱の効率性を考慮し、熱伝導率だけでなく、界面接触熱抵抗も考慮した設計が必要である。 　現在、 TIM には、柔軟で耐熱性に優れるシリコーン系が主流となっているが、用途によっては課題もある。そこで本講演では、ウレタン系TIMを新たな選択肢として取り上げ、その特長を紹介するとともに、配合技術の基礎と材料の基本特性について解説する。

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の課題と解決策
   1. 耐久性/信頼性
   2. 量産設備への適合化
5. ウレタン系TIMの性能
   1. プロトタイプ
   2. 耐久性
6. 更なる高熱伝導化
   1. フィラーの最密充填
   2. 特性
   3. フィラーと分散剤の影響
7. まとめ