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熱対策用窒化アルミニウムウィスカーとは

窒化アルミニウム(AlN)は電気絶縁性のセラミックスでありながら熱伝導度が金属アルミニウムに匹敵する値をもつ材料です。

AlNの高アスペクト比単結晶は樹脂やゴム、接着剤、オイルへ充填すると、低充填率で高い放熱性能を有する絶縁性の複合材料を作ることが出来ます。AlNウィスカーを充填した材料(高放熱樹脂等)により、電子機械の熱経路を自在に制御することが可能になり、冷却機構の排除による莫大な省エネ化が期待されます。当研究グループでは、AlNウィスカーの高効率大量合成手法を確立しました。

課題

1.放熱課題とサーマルマネジメントの重要性

モバイルデバイスの普及により、放熱事故がひとごとでは、なくなってきています。製品の問題はメーカー自体の営業への影響は非常に大きく後の活動や企業への印象へと広域に見込まれます。そこで、サーマルマネージメントを行っていくことが重要です。
メーカー様で思い当たる節として、このようなことは、ありませんか?

2.放熱フィラ−の課題

絶縁樹脂の放熱性を高めるには、樹脂の中に放熱フィラーを充填する必要があります。
従来技術では、高い熱伝導性能を発揮するために80%以上の充填が必要となりました。
簡単にいうと、セラミックスのカタマリとなり加工しづらく、曲がりにくいという問題があります。


従来製品との比較

AlNウィスカーフィラー充填パターン

ここで一度、充填パターンによる放熱の動きを従来の(AlN/AlO)球状フィラーと比較してみます。充填パターンは、製品により異なることを見込んでいます。

液相-気相成長によるAlNウィスカーの高効率合成、低充填で高い放熱性能を発揮

将来の可能性

放熱フィラーマーケットは拡大していきます

集積回路やLED、自動車などの熱対策のために、熱制御・放熱部材の世界的需要は年々拡大しており、2018年には7000億円を超える市場が見込まれています。
高熱伝導性を有するにも関わらずフレキシブルなAlNウィスカー複合材料は、これらの需要に応えます。


これからの需要への応答として

これからは、50W/mKクラスの絶縁樹脂の需要が見込まれます。AlNウィスカーフィラーは、金属レベルの能力を発揮し、来るべき未来に応えていきます。

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