第1部 セラミックスフィラー添加エポキシハイブリッド材料の高熱伝導化

(2018年1月19日 10:00〜11:30)

　わずか0.2W/mK程度の絶縁体有機樹脂の熱伝導を向上させるために、高熱伝導セラミックスとの複合化が研究されている。しかし、市販のセラミックス粉末は焼結性を重視して作製されているため、一般的に粉末としての熱伝導は低いものであった。
　本研究では、高熱伝導を有する窒化ホウ素 (BN) および窒化ケイ素 (Si3N4) フィラーを化学合成し、エポキシ樹脂に添加することにより作製した高熱伝導ハイブリッド材料について講演する。

1. セラミックス
2. 高熱伝導非酸化物セラミックス
   1. 高熱伝導フィラーの選択
   2. 代表的な材料の熱伝導度
   3. 窒化アルミニウム (AlN)
      1. AIN焼結体の熱伝導度
      2. AlNセラミックスの熱伝導における粒径の影響
   4. 窒化ケイ素 (Si3N4)
      1. Si3N4焼結体の熱伝導度
      2. Si3N4セラミックスの平均粒径と熱伝導度の関係
   5. 窒化ケイ素 (Si3N4) 化ホウ素 (BN)
      1. SiCセラミックスの熱伝導度
      2. 非酸化物セラミックスの熱伝導度と電気伝導
3. 高熱伝導ハイブリッド材料
   1. Si3N4ナノワイヤー添加エポキシハイブリッド材料
   2. BN凝集体添加エポキシハイブリッド材料
   3. 化学合成BN添加エポキシハイブリッド材料
• 質疑応答

第2部 高熱伝導繊維材料を用いた放熱材料の開発

(2018年1月19日 12:10〜13:40)

　高強度、高弾性なスーパー繊維の中には、繊維方向に高い熱伝導特性を有する繊維があり、放熱材料への応用が考えられる。
　本講座では、スーパー繊維の特性を紹介するとともに、高熱伝導特性があるPBO繊維を強化繊維に用いた放熱シートや基板の試作例やその特性を紹介する。

1. 高熱伝導有機繊維
   1. スーパー繊維・機能性繊維
      1. POB繊維
      2. アラミド
      3. 高分子ポリエチレン繊維
   2. 熱的特性
      1. 熱伝導性
      2. 耐熱性
   3. 機械的特性
      1. 引張強度
      2. 線膨張係数
   4. その他電気的特性など
2. 放熱材料の試作
   1. クロス
   2. プリプレグシート (放熱シート)
   3. 基板 (積層、硬化)
3. 熱伝導特性
   1. 熱拡散率・熱伝導率の測定 (測定、評価方法)
   2. 熱伝導特性、特性向上の試み (異方性改善)
4. IGBTスタック用放熱シートへの適用検討例
   1. 試作放熱シート
   2. 試験方法
   3. 試験結果
5. プリント基板への適用検討例
   1. 試作プリント基板
   2. 試験方法
   3. 試験結果
• 質疑応答

第3部 樹脂と無機フィラーの複合材料における熱伝導率の向上技術

(2018年1月19日 13:50〜15:20)

　近年、電子機器の小型化、高出力化に伴い半導体素子の発熱が増大する傾向にあります。半導体素子は、高温になると効率が低下するだけでなく誤動作や故障の原因となるため、発生した熱量を効率的に機器の外部に逃がす放熱性の高い絶縁材料が求められている。
　本講演では、樹脂と無機フィラーとの複合材料における高熱伝導化技術を紹介するとともに、電子機器の中で特に高い放熱性が要求されるパワーモジュールへの応用例について紹介する。高熱伝導化技術については、エポキシ樹脂と窒化ホウ素 (h-BN) フィラー複合材料におけるフィラーの配向制御について紹介する。

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
   3. マトリクス樹脂の高熱伝導化
4. 高熱伝導絶縁シート適用パワーモジュールの放熱性の向上
5. 高耐熱・高熱伝導絶縁シートの開発
• 質疑応答

第4部 窒化物フィラーの表面処理、最密充填技術

(2018年1月19日 15:30〜17:00)

1. 窒化物フィラーの種類と熱伝導率
2. 窒化物フィラーコンポジットの粘度予測
   1. コンポジットの粘度予測式と適用範囲
   2. フィラー粒度分布を考慮したコンポジットの粘度予測理論
3. 窒化物フィラーの最密充填技術と低フィラー化技術
   1. フィラー最密充填理論
   2. フィラー最密充填によるコンポジットの高熱伝導率と低粘度の両立
   3. コンピューターシミュレーションを活用した新しい充填構造設計手法
   4. フィラーのハイブリッド化とネットワーク構造形成による低フィラー化技術
4. 窒化物フィラーの表面処理技術
   1. 窒化物フィラーの表面処理事例
5. 窒化物フィラーコンポジットの熱伝導特性評価
   1. コンポジットの熱伝導率予測式
   2. 国内外での窒化物フィラーコンポジットの開発動向
• 質疑応答