パワーモジュールに向けた高放熱材料の開発動向・評価と要求特性

パワーデバイスを中心に、パワートレイン全体の電動化や
それに付随した技術動向をどう読み解くか？

～TIM・高熱伝導材料・フィラー材料技術とユニットへの実装課題～

★電子デバイスの小型化や高密度実装化が進み、その発熱対策は緊急の課題となっている。
★TIMの材料設計とパワー半導体デバイスへの適応に向けた評価について説明！

セミナー講師

第1部　車載エレクトロニクス実装研究所　代表　博士(工学)　三宅　敏広　氏

第2部　東レ(株)　電子情報材料研究所　主任研究員　嶋田　彰　氏

第3部　(株)トクヤマ　放熱材営業部　主席　金近　幸博　氏

セミナー受講料

【1名の場合】44,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。

セミナープログラム

第1講　電動パワートレイン車載機器の開発動向・デバイス技術と放熱・実装要求～電池パック・パワーデバイスなどの放熱要求特性とは～

【12:00-13:15】

車載エレクトロニクス実装研究所　代表　博士(工学)　三宅　敏広　氏

【講演のポイント】
CASEに向けた自動車の進化と車載機器構造変化の全体像を踏まえた上で、電動パワートレイン車載機器（充電器、インバータ、DC-DCコンバータ）の実装構造の詳細動向と実装技術の課題を解説する。

【講演キーワード】
CASE、電動パワートレイン、車載機器、構造変化、実装構造、実装課題、車載充電器、インバータ、DC-DCコンバータ

【習得できる知識】
CASEに向けた自動車、カーエレクトロニクスの動向に関する知識。
電動パワートレイン車載機器の動向の中で、機器の実装構造がどのように変化していくのか、その全体像を把握できる。
実装構造の変化に対する課題（部品、材料、加工）についても把握できる。

【講演趣旨】
自動車業界では、製造販売中心のビジネスからサービスとしてのモビリティ（MaaS: Mobility as a Service) へとビジネスの枠組み自体の変革が始まっており、将来自動に向けて大きな４つのキーワード、自動運転・ADAS (Advanced Driver Assistance System)、コネクテッド、シェアリング、及び 電動化の方向への大きな技術革新が進みつつある (CASE: Connected, Autonomous, Shared & Service, Electric）。
本講演では、CASEに向けた自動車、車載機器の動向を踏まえ、電動パワートレイン車載機器の形態の変化に着目し、今後実現するべき実装構造を捉え、構造を成立させる実装技術の課題について解説する。

【講演プログラム】

1. CASEに向けた自動車の進化と車載機器構造の変化
   1. 従来のカーエレクトロニクスシステム
   2. CASEに向けた自動車の機能と車載機器の進化
   3. CASEに向けた主な車載機器構造の変化
2. 電動パワートレイン車載機器の実装構造の詳細と課題
   1. 電動パワートレインの車載機器構成
   2. 電源（充電器）
      1. 車載充電器（プリウス PHV）内部構成
      2. 車載充電器（プリウス PHV）放熱構造
      3. 車載充電器（プリウス PHV）電源基板
      4. 充電器、電源回路：構造の動向と実装課題
   3. 電力変換（インバータ、PCU）
      1. パワーコントロールユニット（PCU）の内部構成
      2. PCU（第２世代プリウス）の構造
      3. PCU小型化の動向：搭載形態の変化
      4. PCUの小型化：第３世代プリウスからヤリスへ
      5. PCUの小型・高出力密度化の要素
      6. SiC採用によるPCUの小型化
      7. インバータ、PCU：構造の動向と実装課題
   4. 電力変換（DC-DCコンバータ）
      1. PCU内蔵DC-DCコンバータ： 第4世代プリウス・ヤリス
      2. DC-DCコンバータの構造の動向
      3. DC-DCコンバータ（第４世代プリウス）内部構造
      4. DC-DCコンバータ（ヤリス）内部構造
      5. DC-DCコンバータ：構造の動向と実装課題

【質疑応答】

第2講　パワーモジュール向け高熱伝導絶縁接着材料の開発

【13:30-14:45】

東レ(株)　電子情報材料研究所　主任研究員　嶋田　彰　氏

【講演キーワード】
高熱伝導　TIM　パワー半導体デバイス　ポリイミド

【講演のポイント】
高熱伝導化に向けた樹脂／フィラー複合材料設計と、パワー半導体デバイスで要求されるTIM材料の特性、加工性や必要な信頼性試験について紹介する。

【習得できる知識】
樹脂／フィラー複合による高熱伝導率化の概要
パワー半導体デバイスで要求されるTIM材料の特性

【講座主旨】
排出CO2を減らす為に車両電動化が進み、搭載されるパワーコントロールユニットの高性能化、小型軽量化の要求が高くなっている。体積あたりの出力密度が高くなることで、パワー半導体デバイスの放熱性を高くする必要があり、TIM材料には熱伝導性に加えて、絶縁性や信頼性など両立することが求められる。TIMの材料設計とパワー半導体デバイスへの適応に向けた評価について説明する。

【講演プログラム】

1. 背景　高放熱材料のニーズと技術動向
2. ポリイミド/熱伝導性フィラー複合材料による高熱伝導率化
   1. ポリイミド樹脂設計
   2. 熱伝導性フィラー
   3. 熱伝導性評価法
3. 粘着シート
   1. 界面熱抵抗
4. 接着シート
   1. パワー半導体用途で要求される特性
   2. パワー半導体用途での信頼性試験 

【質疑応答】

第3講　高放熱・窒化物フィラーとパワーデバイスへの応用展開

【15:00-16:15】

(株)トクヤマ　放熱材営業部　主席　金近　幸博　氏

【講演のポイント】
高熱伝導材料である窒化物フィラーとその応用技術について紹介する。窒化物材料の応用展開に興味のある方、お困りの方に取扱い方法について解説する。

【講座主旨】
近年、電子デバイスの小型化や高密度実装化が進み、その発熱対策は緊急の課題となっている。窒化物フィラーは、高い熱伝導性と電気絶縁性を併せ持つことから種々の電子デバイスの高放熱絶縁樹脂材料の放熱フィラーとして市場から期待されている。素子の温度上昇は、特性変化や信頼性の低下を引き起こす要因となるため、素子からの放熱対策は重要である。電子デバイス用部材にはセラミックスや樹脂などの絶縁材料が使用されているが、その全ての部材の熱抵抗を低減することが求められている。特に熱抵抗となりやすい樹脂材料の高熱伝導化のために窒化物フィラーが注目されている。
本講演では、窒化物フィラーの特徴と最近の技術開発動向について議論する。

【講演プログラム】

1. 放熱材料のニーズ
   1. 社会動向変化と放熱材料
   2. 放熱材料の動向
   3. 高熱伝導材料
2. 窒化物放熱フィラーの特徴
   1. 窒化アルミニウムの特性
   2. 窒化アルミニウムの応用展開
   3. 窒化アルミニウムフィラーの特徴
   4. 窒化ホウ素の特性
   5. 窒化ホウ素の応用展開
   6. 窒化ホウ素フィラーの特徴
3. 窒化物放熱フィラーの開発と評価
   1. 窒化アルミニウムフィラーの最新動向
   2. 窒化ホウ素フィラーの最新動向
4. 窒化物放熱フィラーの表面処理技術
   1. 窒化物フィラーの表面処理方法
   2. 表面処理した窒化物フィラーの特性
5. 窒化物フィラー/樹脂複合材料
   1. 窒化物フィラー添加樹脂の特性
   2. 高放熱樹脂部材の特性 

【質疑応答】