第1章 電気・熱伝導の設計法

• 1. 導電フィラー添加による絶縁性マトリックスへの導電性付与
  • 1.1 有効媒質近似モデルとパーコレーションモデル
  • 1.2 有効媒質近似モデルとパーコレーション理論の問題点
  • 1.3 金属学的接合コンタクトの形成
  • 1.4 樹脂結合型導電性ペーストの実際
• 2. 高熱伝導化のための材料設計
  • 2.1 電気的絶縁性を有する高熱伝導材料の設計
  • 2.2 導電性を有する高熱伝導材料の設計
  • 2.3 金属材料の高熱伝導化
    • 2.3.1 複合化による金属材料の高熱伝導化
    • 2.3.2 Ag/MWCNTナノコンポジットの熱伝導率解析

第2章 電気・熱伝導材料の開発

第1節 電気・熱伝導材料の特性と材料設計

• 〔1〕 電気・熱伝導接着剤
• 1. 高熱伝導性導電接着剤の構成材料設計
• 2. 材料特性の評価
• 3. 機能発現メカニズム
• 4. 今後の開発動向について
• 〔2〕 高熱伝導性グラファイトシートの特性と応用
• 1. 物質の電気伝導と熱伝導
• 2. グラファイトの電気・熱伝導とその制御
• 3. 高熱伝導性グラファイトシートの作製と物性
  • 3.1 高分子焼成法によるグラファイトシート
  • 3.2 高品質グラファイトシートの物性
  • 3.3 絶縁性の付与(複合体の形成)
• 4. グラファイト熱拡散シートの応用
  • 4.1 熱拡散効果
  • 4.2 冷却効果(冷却源と接続した場合)
  • 4.3 ヒートスポット緩和効果
  • 4.4 LEDデバイス(実装)への応用
  • 4.5 LEDモジュールへの応用

第2節 電気・熱伝導フィラーの特性と材料設計 形状・配向性・サイズ・分散性

• 〔1〕 アセチレンブラック
• 1. アセチレンブラックについて
  • 1.1 アセチレンブラックの製造方法
  • 1.2 アセチレンブラックの特徴
• 2. アセチレンブラックの粉体特性と評価方法
  • 2.1 微構造
  • 2.2 結晶性
  • 2.3 水分,表面官能基
  • 2.4 金属不純物
  • 2.5 灰分
  • 2.6 DBP吸油量
  • 2.7 粉体抵抗
• 3. 特徴を持ったアセチレンブラック
  • 3.1 高比表面積アセチレンブラック
  • 3.2 高導電性アセチレンブラック
• 4. 用途
  • 4.1 蓄電デバイス
  • 4.2 導電コンパウンド材料
  • 4.3 ゴム添加
• 〔2〕 ケッチェンブラック
• 1. 導電性カーボンブラックの構造と種類
• 2. ケッチェンブラックの構造と特徴
• 3. 導電性カーボンブラックのパワーソース分野への応用
  • 3.1 電気二重層キャパシター分野
  • 3.2 二次電池分野
  • 3.3 燃料電池分野
• 〔3〕 カーボンナノチューブ・カーボンナノファイバー
• 1. CNT・CNFの特性と材料設計
  • 1.1 形状特性
  • 1.2 配向性と分散性
  • 1.3 カーボンナノチューブを用いた高熱伝導材料の材料設計
• 2. カーボンナノチューブを用いた高熱伝導材料
  • 2.1 製造方法
  • 2.2 熱伝導特性
  • 2.3 実用化に向けた特性
• 3. 放熱板とした場合の熱拡散性
• 〔4〕 グラフェンの電気伝導
• はじめに:カーボンファミリーと炭素単原子膜「グラフェン」
• 1. 原始的な作製方法の発見:スコッチテープによるグラファイトからの機械剥離
• 2. 電子構造と超高電気伝導度:グラフェン中で電子は質量ゼロ,無限大の速度で走る?
• 3. グラフェンへのバンドギャップ導入
• 〔5〕 銀・銅
• 1. 金属フィラーの形状
  • 1.1 金属粉
  • 1.2 金属箔片
  • 1.3 金属繊維
• 2. 電気・熱伝導フィラー
  • 2.1 銀フィラー
  • 2.2 銅フィラー
• 3. 表面改質技術
• 4. 金属フィラー分散複合材料の電気・熱伝導特性

第3章 絶縁・熱伝導材料の開発

第1節 絶縁・熱伝導材料の特性と材料設計

• 〔1〕 等方構造を有する絶縁・熱伝導樹脂コンポジット
• 1. 樹脂自身の高熱伝導化の必要性とその分子設計の考え方
  • 1.1 樹脂自身の高熱伝導化の必要性
  • 2.2 分子設計の考え方
• 2. メソゲンを含有するエポキシ樹脂の高次構造
• 3. メソゲンを含有するエポキシ樹脂コンポジットの高次構造
• 4. 高熱伝導化の新しい試み
  • 4.1 高熱伝導性超ハイブリッド材料のコンセプト
  • 4.2 高熱伝導性超ハイブリッド材料の特性
• 〔2〕 高熱伝導電気絶縁性-液状エポキシ樹脂
• 1. 設計思想
  • 1.1 フィラーの選定
  • 1.2 バインダの選定
• 2. 特性値
• 3. 接着強さ
• 〔3〕 ベース樹脂の高熱伝導化による熱可塑性高熱伝導性樹脂の開発
• 1. ベース樹脂の高熱伝導化の重要性
  • 1.1 Bruggemanの理論
  • 1.2 樹脂の熱伝導率
  • 1.3 ポリブチレンテレフタレート(PBT)/六方晶窒化ホウ素複合材料(h-BN)の熱伝導率
  • 1.4 樹脂自体の高熱伝導化の研究例
• 2. 開発のコンセプト
• 3. ベース樹脂を高熱伝導化する新たな手法
  • 3.1 液晶ポリエステル
  • 3.2 結晶ラメラの配向と熱伝導率
  • 3.3 結晶化度
• 4. 樹脂/h-BN複合材料の熱伝導率
• 5. 技術を応用した製品開発
  • 5.1 分子構造
  • 5.2 開発グレード
  • 5.3 放熱性能評価
  • 5.4 厚み方向高熱伝導性グレードの用途
• 〔4〕 絶縁・放熱材料
• 1. 窒化物セラミックスの主要特性
• 2. 窒化物セラミックスの高熱伝導化
  • 2.1 窒化アルミニウムの高熱伝導化
  • 2.2 窒化ケイ素の高熱伝導化167
• 3. 窒化物セラミックスの適用事例と関連特性
  • 3.1 窒化アルミニウムの適用事例
  • 3.2 高熱伝導窒化ケイ素の適用事例

第2節 絶縁・熱伝導フィラーの特性と材料設計-形状・配向性・サイズ・分散性

• 〔1〕 酸化アルミニウム(アルミナ)
• 1. アルミナの特性とその製造方法
  • 1.1 アルミナの特性
  • 1.2 アルミナの製造方法
• 2. アルミナフィラー添加による有機高分子の高熱伝導化技術
  • 2.1 熱伝導のメカニズム
  • 2.2 樹脂-セラミック複合体による高熱伝導化
  • 2.3 アルミナフィラー添加によるエポキシ樹脂の高熱伝導性化
  • 2.4 熱伝導フィラーとしてのアルミナの差別化
• 〔2〕 窒化アルミニウム
• 1. 窒化アルミニウム(AlN)の性質
  • 1.1 AlNの構造
  • 1.2 AlNの物性
• 2. AlN粉体の製法と特徴
  • 2.1 AlN粉体の工業的製造方法
  • 2.2 AlN粉体の形状制御
• 3. 表面処理AlN粉体の特徴
  • 3.1 耐水性付与技術
  • 3.2 樹脂への分散性評価
• 4. AlN充填樹脂材の熱伝導率評価
  • 4.1 フィラー充填樹脂材の熱伝導率測定方法
  • 4.2 AlNフィラー充填樹脂材の熱伝導率
• 〔3〕 窒化ホウ素
• 1. 窒化ホウ素
  • 1.1 窒化ホウ素(BN)の特徴
  • 1.2 窒化ホウ素(h-BN)粉末
• 2. 窒化ホウ素粉末を用いた放熱シート
  • 2.1 樹脂中の放熱フィラーの役割
  • 2.2 h-BN粉末の放熱フィラーとしての適用
  • 2.3 h-BNフィラーを用いた放熱シート
• 3. 窒化ホウ素成型体
  • 3.1 窒化ホウ素成型体の製造方法
  • 3.2 窒化ホウ素複合体の複合化
  • 3.3 窒化ホウ素複合成型体の開発状況

第4章 フィラー特性及びフィラー充填構造と電気・熱伝導性との関係

• 1. フィラーの導電性に及ぼす効果
  • 1.1 フィラーの種類(組成)
  • 1.2 フィラー形状
  • 1.3 フィラー径
  • 1.4 フィラー充填量
  • 1.5 添加物
  • 1.6 その他-成形方法効果-
• 2. フィラーの熱伝導性に与える効果
  • 2.1 フィラーの種類
  • 2.2 フィラー径
  • 2.3 フィラー形状(アスペクト比と配向効果)
  • 2.4 フィラー充填量(率)
  • 2.5 フィラー表面修飾
  • 2.6 フィラー連結材

第5章 放熱材料の劣化現象,評価と対策-絶縁・導電性-

第1節 繰り返しパルス電圧による絶縁放熱シートの劣化現象と対策

• 1. 絶縁劣化の定義とその要因
• 2. 充填材入りシート内部の電界分布
  • 2.1 分極による電界の歪み
  • 2.2 繰り返しインパルスによる空間電荷の蓄積
• 3. 繰り返しインパルスによる放熱絶縁シートの劣化機構の検討事例
  • 3.1 試料および実験方法
  • 3.2 実験結果および検討

第2節 パワーデバイスにおけるエレクトロマイグレーション

• 1. 金属配線におけるエレクトロマイグレーション
  • 1.1 エレクトロマイグレーションのメカニズム
  • 1.2 材料によるエレクトロマイグレーション挙動の違い
  • 1.3 寿命評価
  • 1.4 対策
• 2. 実装部におけるエレクトロマイグレーション
  • 2.1 はんだ接合部におけるEM現象と不良要因
  • 2.2 対策

第6章 電気・熱伝導の測定と特性評価

第1節 熱伝導率の測定方法と熱伝導特性評価方法

• 1. 熱伝導率・熱拡散率の測定方法
  • 1.1 熱伝導率・熱拡散率測定の原理と方法
  • 1.2 測定方法の選択
• 2. 応用的な熱伝導率・熱拡散率の測定方法
  • 2.1 フラッシュ法による多層材料や界面熱抵抗の評価
  • 2.2 分散系複合材料の評価
• 3. 熱伝導率・熱拡散率の測定結果の信頼性の考え方
• 4. 熱伝導率・熱拡散率の測定時の注意点

第2節 定常法による導電性接着剤の伝熱特性評価

• 1. 測定原理と測定装置および測定方法
  • 1.1 測定原理
  • 1.2 測定装置と特徴
  • 1.3 測定方法
• 2. 測定可能な試験片の熱伝導率と厚さの範囲
  • 2.1 装置から外気への熱損の影響
  • 2.2 不確かさ解析
  • 2.3 測定可能な試験片厚さと熱伝導率の範囲
• 3. 試験片の作製
  • 3.1 標準試験片
  • 3.2 導電性接着材試験片
• 4. 標準試験片の測定結果
  • 4.1 試験片温度差の影響
  • 4.2 試験片温度の影響
  • 4.3 測定精度の検証
• 5. 導電性接着剤の測定結果
  • 5.1 有効熱伝導率の温度変化
  • 5.2 素材の熱伝導率と界面熱抵抗

第3節 電気抵抗の測定法と電気抵抗率評価方法

• 1. 導体の電気抵抗測定
  • 1.1 微小電気抵抗の測定法
  • 1.2 微小抵抗測定のポイント
• 2. 絶縁体および高抵抗材料の電気抵抗測定
  • 2.1 高電気抵抗の測定法
  • 2.2 高抵抗測定のポイント
• 3. プロービングに由来する誤差発生要因