第1部 熱伝導性材料の概要と熱伝導率の異方性による影響

(2025年6月18日 10:00〜11:30)

　電気・電子機器の消費電力上昇に伴い、幅広い製品にTIM (Thermal Interface Material) が使われるようになってきた。各種用途に応じた多種多様なTIMが市販されているが、その中でも高性能化を図るため、熱伝導率に大きな異方性が存在するTIMの開発が進められている。
　TIMの熱伝導率異方性が、最終的にTIMの熱伝導材料特性に、どのような影響を与えるかを把握することが本講座の目的である。まずはTIMの特性を理解する上での基本的な概要をご理解いただいた上で、実際の製品開発において何に注意して使うべきかを解説する予定である。

1. TIMをより理解するための伝熱の基礎
   1. 放熱の基本となる熱移動の3要素
   2. 熱伝導とは
   3. 熱抵抗とは
   4. 熱抵抗の直列と並列
2. TIMの熱的特性
   1. TIMの熱伝導率
   2. TIMの拡がり熱抵抗とは
   3. TIMの拡がり熱抵抗の算出
3. TIMの熱伝導率異方性をどのように使いこなすか
   1. 異方性がTIMの性能に及ぼす影響
   2. 異方性を活かした使い方
   3. 異方性のあるTIM商品
• 質疑応答

第2部 Z軸方向性熱伝導材料および熱等方性熱伝導材料の開発とその可能性について

(2025年6月18日 11:40〜12:40)

　半導体の高性能化が進む中、放熱材への期待は増大し、その使用法、施工法を含む要求特性は高いハードルとなっている。 ICチップを基板に取り付ける放熱接着剤が、TIMとして注目されている、本稿では、TIMに適した熱移動に方向性を持った放熱材について解説する。

1. 開発の経緯
2. Z軸方向性熱伝導材料および熱等方性熱伝導材料について
3. 今後の展望、可能性
• 質疑応答

第3部 高熱伝導セラミックスフィラーから見た放熱材料の熱伝導異方性制御について

(2025年6月18日 13:30〜14:30)

　各種エレクトロニクスデバイスの高性能化に伴って放熱対策が必須となっており、放熱材料へのニーズも増大しているが、放熱材料の熱伝導の異方性があると、その効果に大きく影響する。本講座では、放熱シートや放熱パッドの形で使用される有機/無機コンポジット放熱材料の異方性とその制御技術について解説する。

1. 各種放熱材料概要
   1. 各種放熱材料の特徴と用途
   2. 有機/無機コンポジット放熱材料について
   3. 高熱伝導セラミックスフィラーについて
2. 放熱材料における熱伝導異方性制御
   1. セラミックスフィラーの異方性
   2. 放熱材料としての異方性発現
   3. 異方性制御技術
   4. 放熱特性評価方法
• 質疑応答

第4部 熱伝導性CNF材料の開発と放熱用途への展開

(2025年6月18日 14:40〜15:40)

1. セルロースナノ材料の伝熱の特徴
   1. 繊維幅に依存する熱伝導性
   2. 集積構造に依存する熱伝導性
2. 伝熱異方性を持たせたCNF紙材料
   1. 一軸配向による熱伝導異方性
   2. 熱流方向を規定するデザイン
3. CNF紙の伝熱を制御する因子
   1. 湿度と吸湿の効果
   2. 金属イオンの添加による効果
4. 切り紙加工による新奇放熱機構
   1. CNF紙のレーザー加工
   2. 切り紙による放熱効果
5. 炭素繊維を複合した異方的熱拡散フィルム
   1. 3Dパターニング技術
   2. 近接2熱源の熱干渉を防ぐ
• 質疑応答

第5部 放熱材料、熱伝導性材料におけるZ軸方向 (厚み方向) 及び 異方性の熱伝導率測定について

(2025年6月18日 15:50〜17:10)

　各種の熱伝導率測定方法について概説するとともに、近年増加している熱伝導率の異方性を持つ材料の熱伝導率測定のコツや注意点について解説する。 また、異方性を持つ材料は微細構造をともなうことが多いため、微小領域の熱伝導率を把握するための測定手法についても解説する。

1. 背景 〜「熱問題」が重要!〜
   1. 熱問題が重要に
   2. 熱移動の三態
      • 伝導
      • 対流
      • 放射
   3. 実際の機器の熱移動形態
2. 熱伝導率とは何か?
   1. 熱伝導材料が複雑化している
   2. 熱物性値の関係式
      • 熱伝導率
      • 熱拡散率
      • 熱浸透率
   3. 各種の熱伝導材料
3. 熱伝導率の各種測定方法
   1. 定常法と非定常法
   2. 周期加熱法と熱拡散長
   3. 測定方法を分類する
   4. 各種の測定方法
   5. 参照試料
4. シート状材料や異方性材料の測定
   1. シート状材料や異方性材料に適した測定方法
   2. 測定事例
   3. 測定方法によって測定結果が変わる?!
5. 薄膜・微小領域の測定
   1. 薄膜・微小領域に適した測定方法
   2. 測定事例
   3. 薄膜測定の解析方法
• 質疑応答