パワーデバイス用放熱材料の開発と応用および高耐熱実装技術

ハイブリッド車、電気自動車、鉄道車両、定置電源、白物家電などに搭載されるパワーデバイス（IGBT・SiC）用の高熱伝導材料、高耐熱実装について4名の講師が徹底解説！

主催：Ｒ＆Ｄ支援センター

日時：平成23年4月28日（木）　10：00〜17：15

第１部　パワーデバイス実装と耐熱性ネットワークポリマー

【講座のポイント】
　低炭素社会の実現に向けてキーデバイスであるパワー半導体市場が急速に拡大しており、この傾向は2050年の二酸化炭素排出量削減目標50％に向けて当分続く。ＳｉＣで代表される高効率なパワー半導体の開発が進む一方、その主役となるIGBT、MOSFETインバータを高効率に作動させるためインバータモジュールとしてのパワー半導体の実装技術がクローズアップされてくる。
　本講座では、カーエレクトロニクスを中心に、これからのインバータモジュール実装に要求される有機材料、特に封止材料や基板材料に適用される高分子材料の性能を予測する。さらに、新しいコンセプトのもとに、研究を進めている耐熱性ネットワークポリマーを紹介する。

【プログラム】
１．低炭素時代に向けての二酸化炭素の排出量削減計画
２．パワー半導体の果たす役割と市場の予測
３．インバータの応用分野とカーエレクトロニクス
４．パワーモジュールの開発動向
５．デバイス、パワー密度、使用温度、冷却構造
６．パワーモジュールの構造
７．ゲル封止からハードレジンのフルモールド封止へ
８．封止材料への要求性能
９．耐熱性、低熱膨張率、高熱伝導率
１０．目標：耐熱性200℃以上
１１．耐熱性、低熱膨張率エポキシ樹脂の設計
１２．多環芳香族によるスタッキング効果
１３．架橋密度、ガラス転移温度、熱膨張率の関係
１４．硬化条件が熱膨張率に及ぼす影響
１５．硬化促進剤の検討
１６．目標：300℃
１７．シアネート樹脂の強靭化
１８．改質剤のマトリックス樹脂中でのin situ重合
１９．in situラジカル重合とマトリックス樹脂硬化反応の解析
２０．強靭化のメカニズム
【質疑応答・名刺交換・個別相談】

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第２部　HV車に求められる放熱材料と高耐熱実装技術

【講座趣旨】
　自動車のエレクトロニクスの進化に伴い、搭載電子製品の放熱技術が重要になってきた。そこで、車載電子製品の実装放熱技術について事例を交えて解説する。特に、最近注目されているHEV、EV車に使用されるモータ制御用インバータの実装･放熱技術について詳細解説する。

【プログラム】
１．カーエレクトロニクスの概要
　　1-1 カーエレクトロニクスの基本構成
　　1-2 カーエレクトロニクス技術への要求
　　1-3 環境、安全、快適･利便
２．車載電子機器と実装技術への要求
　　2-1 車載製品の品質
　　2-2 車載電子製品のニーズと実装技術
３．車載電子機器の実装技術
　　3-1 センサに関する実装技術
　　3-2 ECUに関する実装技術
　　3-3 アクチュエータに関する実装技術
４．車載用電子機器の高放熱･高耐熱実装技術
　　4-1 ECUの小型化構造と放熱性
　　4-2 各種放熱設計例
　　4-3 モールド製品の放熱･耐熱技術
　　4-4 HV車用インバータの放熱技術
　　4-5 インバータ両面放熱構造を支える実装技術
５．車載用電子機器の動向と開発
　　5-1 車両メーカの動き
　　5-2 ECUの構造変化
　　5-3 車載用電子機器の開発の進め方
【質疑応答・名刺交換・個別相談】

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第３部　高熱伝導有機材料のパワーモジュールへの応用

【講座趣旨】
　パワーモジュールは電気機器の省エネ化に大きく貢献し、CO2の排出量削減など環境に対する配慮から、大きく成長している製品である。パワーモジュールの設計では、パワー半導体チップから発熱される熱をいかに逃がすかがポイントとなる。そのため、モジュールには、熱伝導性の高い金属、セラミック、有機材料などが多く使用されている。また、パワーモジュールは、印可される電圧が高いことから、絶縁性の確保も非常に重要で、高い絶縁性を有する有機材料が最近多く用いられるようになってきている。
　本セミナーでは、パワーモジュールに用いられる高熱伝導有機材料について、求められる機能、性能についてパワーモジュールの構造と対比しながら説明をします。ぜひご参加下さい。

【プログラム】
１．電子機器の構造と有機高熱伝導材料のニーズ
２．有機高熱伝導材料の基礎と応用
　　2-1 固体の熱伝導率について
　　2-2 樹脂／無機フィラー複合材料の熱伝導率
３．高熱伝導絶縁シートの熱伝導率向上
　　3-1 高熱伝導フィラーの複合化　
　　3-2 有機高分子の高熱伝導化
４．パワーモジュールの周辺技術
　・高放熱構造を成立させる技術
【質疑応答・名刺交換・個別相談】

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第４部　最新パワーモジュールの高放熱・高耐熱化技術

【講座趣旨】
　最新のパワーモジュールではIGBTモジュールで175℃耐熱、SiCモジュールでは200℃を超える耐熱が半導体チップのみならずモジュールの構成材料にまで求められている。
　また、コンパクト化のために必須である高電流密度・高パワー密度化に対応する高放熱化技術も従来になく重要となってきている。
　本セミナーでは最新パワーモジュール(IGBT、SiC)とその応用製品を説明し、それらの最新パワーモジュールに適用されている高放熱材料・技術および高耐熱材料・技術に関して詳細に説明する。

【プログラム】
１．はじめに（パワー半導体とは）
２．パワー半導体の適用製品と回路
３．IGBTモジュールの構造と重要特性
　　3-1 低損失化と低ノイズ化技術
　　3-2 高放熱化技術（材料と設計）
　　3-3 高耐熱化技術（材料と設計）
　　3-4 高信頼性技術（主にパワーサイクル特性とヒートサイクル特性）
４．SiCモジュールの最新技術
　　4-1 高放熱化技術（材料と設計）
　　4-2 高耐熱化技術（材料と設計）
　　4-3 最新SiCモジュール技術の紹介
５．将来動向に対する考察
【質疑応答・名刺交換・個別相談】