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月刊機能材料 2024年1月号

【新春特集】エレクトロニクス分野における熱対策の動向

★電子機器の開発・製造において,熱対策は機器の性能や寿命,さらに安全性を向上させるうえで重要となります。電子機器の小型化にともなう放熱対策や自動車のエネルギー効率の維持に対する熱マネジメントが注目されており,本特集では関連する材料や取り組みについて紹介いたします。

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※月刊機能材料は「雑誌版(紙媒体)」と「電子版(DL版)」の2プランにて販売しております。電子版 (税込4,620円)をお求めの方は 電子書籍専用販売サイト「CMCeBook」 よりご注文ください。電子版のご注文は コチラ(別サイトに移動します)

商品コード:
M2401
発行日:
2024年1月7日
体裁:
B5判
ISSNコード:
0286-4835
価格(税込):
4,950
ポイント: 45 Pt
関連カテゴリ:
新材料・新素材
新刊・近刊
雑誌・定期刊行物
雑誌・定期刊行物 > 月刊機能材料
エレクトロニクス > 半導体・電子材料
エレクトロニクス > 自動車

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著者一覧

西剛伺  足利大学 
向井剛  (株)村田製作所  
伊東邦夫  住友理工(株)
金原輝佳  住友理工(株)
日比野委茂  住友理工(株)
丸山直樹  レゾナック(株)  
味岡将平  ダイキン工業(株) 
生野孝  東京理科大学
川本益揮  (国研)理化学研究所 
伊藤嘉浩  (国研)理化学研究所

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【新春特集】エレクトロニクス分野における熱対策の動向

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半導体パッケージの熱モデルの概要とその課題
Technical Summary and Challenges of The Thermal Model for Semiconductor Packages

 近年,機器の電動化及び小型・軽量化が進展している。このような状況下,半導体の温度管理が改めて注目されている。本稿では,温度予測に用いられる半導体の熱モデルの概要について解説するとともに,従来の熱モデルが有する課題とそれを解決すべく規格化された熱モデルについて紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 半導体パッケージとは
3 半導体の温度予測と熱モデル
 3.1 半導体の温度予測の必要性
 3.2 半導体の温度予測における課題
4 3次元熱モデルの課題への対応と新たな熱モデルの規格化
 4.1 半導体パッケージのコンパクト熱モデル
 4.2 新たなニーズに対応するコンパクト熱モデル
 4.3 異なるアプローチによる半導体パッケージの熱モデル
5 まとめ
 
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薄型ベイパーチャンバーの設計技術紹介
Introduction to Design Techniques for Thin Vapor Chamber
 
 熱拡散デバイスであるベイパーチャンバーは,スマートフォンの熱管理に使用され,低温やけどを防ぐ。部品の搭載スペースが制約されるスマートフォンでは,熱拡散デバイスの薄型化のニーズが強い。本稿ではベイパーチャンバーの原理説明から始まり,薄型化に向けた構造と熱性能の熱伝導率,最大熱輸送量との関係を示しつつ,薄型化への解決事例を紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 ベイパーチャンバーの原理
 2.1 ベイパーチャンバーの構造と熱輸送サイクル
 2.2 ベイパーチャンバーの設計
  2.2.1 熱設計
 2.3 構成部材の選定
3 ベイパーチャンバーの薄型化
4 まとめ

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薄膜高断熱材「ファインシュライト ®」
High Performance Heat Insulation “finesulight®”

 高断熱性材料である「シリカエアロゲル」を高充填した水系塗料化に成功し,薄膜高断熱材を開発した。この断熱材は,空気断熱による最高クラスの断熱性能(静止空気に匹敵)を持ち,厚み1 mm以下でもその性能を発揮する。今後,電子部品をはじめとするエレクトロニクス分野では,発熱密度が年々増加していく傾向にあり,弊社でもこの分野への適用化を検討していく考えである。

【目次】
1 はじめに
2 高断熱材料「シリカエアロゲル」
3 シリカエアロゲルを用いた塗料の開発
4 高断熱塗料を用いた商品化検討
5 基本特性(1)
 5.1 標準タイプ(遮熱タイプ)の構成
 5.2 高温断熱評価
 5.3 低温断熱評価
6 基本特性(2)
 6.1 高耐熱タイプの構成
 6.2 高温断熱評価
 6.3 難燃性評価
7 今後の取り組み
8 最後に

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BEV の熱輸送時のエネルギーロスを防ぐ塗布式断熱材
Thermal Insulating Coatings for Preventing Energy Loss in Heat Transport for EV

 近年,カーボンニュートラルの実現に向けて省エネ,脱炭素化のニーズが高まっており,モビリティ分野では電動化の動きが加速している。本稿では,BEVの熱マネジメントにも応用可能性のある断熱材料技術として,ナノ細孔構造により優れた断熱性を発現しかつ液状であるため複雑形状にも施工,密着可能な塗布式断熱材を紹介する。

【目次】
1 はじめに
2 塗布式断熱材の特長
 2.1 断熱性
 2.2 厚膜塗布性
 2.3 基材への密着性
3 塗膜の断熱性能
4 施工例
5 おわりに

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自動車用新冷媒「R-474A」
New Automotive Refrigerant “R-474A”

 ダイキン工業㈱が開発した次世代自動車用冷媒「R-474A」は,BEV(バッテリー式電気自動車)の省エネルギー化に貢献する。ヒートポンプシステムでの室内空調や,駆動系のインバータ,モータ,電池を熱管理するシステムの高効率化,高能力化を達成して電費を改善し,電池の劣化による車両価値の低下抑制にもソリューションを提供する。

【目次】
1 まえがき
2 冷媒特性
 2.1 新冷媒R-1132(E)について
 2.2 自動車用新冷媒 R-474A について
 2.3 他冷媒の特徴
3 性能試験比較
 3.1 コンプレッサー単体試験
 3.2 システム性能試験
  3.2.1 システム評価方法
  3.2.2 システムベンチテスト
  3.2.3 最大冷凍能力
  3.2.4 効率試験
4 規制下でのシステムと冷媒の組み合わせ(1-システム多種冷媒)
5 まとめ

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[Material Report-R&Dー]

室温・大気圧下におけるプラスチックフィルムへのナノチューブ配線技術
Formation of Multi-Walled Carbon Nanotube Wirings on Polypropylene Plastic Films at Room Temperature Under Atmospheric Pressure

 プラスチックフィルム上にカーボンナノチューブ(CNT)配線を直接作製する室温・大気圧プロセスを開発した。本手法はCNTの高い光熱変換効率を利用したものであり,レーザ局所加熱によりプラスチックとCNTが融合した導電性配線を形成できる。配線抵抗は0.789〜114 kΩ/cmの範囲であり,レーザの照射条件を変更することで,異なる抵抗値を持つ領域を単一配線内に作製することが可能である。本プロセスにおいて配線として利用されなかった未利用CNTは回収され,再びCNT配線の原料として繰り返し利用できる。

【目次】
1 はじめに
2 配線プロセスおよび分析方法
3 結果と考察
4 まとめ

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ペロブスカイト化合物を用いたアンモニア貯蔵
Ammonia Storage Using Perovskite Compounds

 常温常圧でアンモニアを貯蔵するペロブスカイト化合物を発見した。化合物は腐食性のアンモニアを窒素化合物に化学変換した後で貯蔵するため,安全性の高い貯蔵方法である。また,窒素化合物を真空下50℃で加熱するとアンモニアとして容易に取り出せることから,繰り返し使用可能なアンモニア貯蔵材料として期待できる。

【目次】
1 はじめに
2 ペロブスカイト化合物
3 一次元柱状ペロブスカイト化合物によるNH3貯蔵
4 ペロブスカイト化合物によるNH3貯蔵のメカニズム
5 まとめ

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[Market Data]

半導体用ケミカルスの市場動向

 世界半導体市場統計(WSTS)は2023年秋季予測を2023年11月に発表した。それによると,2023年の半導体世界市場は前年比で9.4%減の5,201億2,600万米ドルで,2019年以来4年ぶりのマイナス成長になる見込みである。しかし,2024年には回復して,世界半導体市場規模は2023年比13.1%増の5,883億6,400万米ドルに再拡大するとしている。

【目次】
1  半導体市場動向
 1.1 世界の半導体市場
 1.2 世界の半導体製品別市場動向
 1.3 世界の半導体メーカー動向
 1.4 世界の半導体需要
 1.5 世界のファブレス半導体メーカー動向
 1.6 世界のファウンドリー企業動向
 1.7 日本の半導体メーカーの動向
 1.8 半導体製造装置の市場
 1.9 半導体材料の市場
2  半導体製造用ガス
 2.1 高純度キャリアガス
 2.2 半導体デバイス製造用ガス
 2.3 成膜用ガス
 2.4 ドーピング用ガス
 2.5 ドライエッチング用材料
3  フォトレジスト
4  半導体封止材料

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[Material Profile]

4-ヒドロキシブチルビニルエーテル
ジメチルエーテル