伝熱材料

こんな方におすすめ

放熱シートを使用する際のシリコーン樹脂の課題にお困りの企業様
カメラや電子機器、車載機器など、より軽量化を目指す製品を開発している企業様
「伝熱材料」および使用する樹脂の生産に協力いただける樹脂材料製造メーカー様
より環境に配慮した放熱材料をお求めの企業様

ムラタの「伝熱材料」とは

現在使用されている一般的な絶縁性タイプの放熱材料は、アルミナ（酸化アルミニウム）とシリコーン樹脂の2つの素材で作られています。その比率は80%がアルミナ、20%がシリコーンです。ムラタが開発した「伝熱材料」は、アルミナを軽量な素材に変更し、さらにシリコーン樹脂をバイオマスのものに変更することで、より軽量で地球環境に優しい伝熱材料となっています。

※さまざまな場所において最適なパフォーマンスを発揮できるよう2タイプをご用意しています。

基板面やヒートシンク面が複雑ではない形状の場合に使用するシートタイプ。シート状に固めても柔らかい素材のため曲げて使用することが可能

複雑な形状の場所やシートタイプの隙間を埋めるために使用する流し込むタイプ

ムラタの「伝熱材料」の特長

特長

シリコーン樹脂起因による課題を改善

シリコーン樹脂を使用している放熱材料は、使用環境の温度差によってシロキサンガスの発生や、熱による膨張によって樹脂が染み出してくるポンプアウトという現象が起こります。シロキサンガスは電子回路の接点不良の要因になる可能性があり、ポンプアウトは伝熱性能低下の要因となるため、どちらも大きな課題となっていました。
ムラタの「伝熱材料」は、シリコーン樹脂をバイオマス樹脂に置き換えることによってシロキサンガス発生の抑え、さらにポンプアウト現象を低減しています。

特長

従来の放熱材料から約40%減の軽量化を実現

既存の放熱材料は、素材の80%が熱を伝える能力のあるアルミナ（酸化アルミニウム）です。ムラタの「伝熱材料」は、アルミナを別の軽量な素材に置き換えることで、全体として約40%減の軽量化を実現しました。電子製品などに組み込まれた際には、軽量化が消費エネルギーの低減に貢献できると考えています。

特長

環境に優しい「伝熱材料」

従来の放熱材料に使用されていたシリコーン樹脂は、廃棄処理として焼却する際に元の重量の約2倍のCO2量が発生するといった問題があります。ムラタの「伝熱材料」で使用するシリコーンに代わる樹脂は、バイオマス素材の比率が高いため、環境負荷の低減に貢献します。また、シリコーン樹脂は燃やすとアルミナのフィラー（粉末）と結合し、簡単にフィラーだけを取り出すことができないものでした。しかし、新しいバイオマス素材の樹脂はある程度の温度で完全に分離できるためフィラーだけを取り出しやすく、リサイクル率の向上につながります。

特長

絶縁性タイプでさらに高い熱伝導率を目指す

従来の絶縁性タイプの放熱材料では熱伝導率が1～15Ｗ/(m・K)のものが流通し、この中でも一般的に多く使われているのは3〜6Ｗ/(m・K)のものです。ムラタの「伝熱材料」はすでに7Ｗ/(m・K)の熱伝導率を確保しています。また今後は、絶縁性タイプとしてはさらに高い熱伝導率の達成を目指しています。

ムラタの「伝熱材料」の活用領域について

電子製品の中に使用される材料として、パソコン、ゲーム機、車載機器、家電などのエレクトロニクス分野が主な活用領域になると考えています。
例えばカメラのように、手持ちで使用することもある機器などでは「1gでも軽く」ということが望まれるため、軽量な伝熱材料が効果を発揮するでしょう。車載機器関連では、車載カメラや水冷式バッテリーなどへの採用も考えられます。
そのほかにも通信基地局やデータセンターなど、高負荷がかかる機器を多く使用している領域では大きな効果が見込める可能性もあります。
このように、活用領域も含めてともに新たな価値を創造、追求していけるパートナー様のご応募をお待ちしています。

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開発者の声

村田製作所 技術開発部　マテリアル技術センター　環境技術開発部　開発課 大西英靖（おおにしひでやす） 小澤仁美（こざわひとみ） 髙橋明沙（たかはしあさ） 技術・事業開発本部　マテリアル技術センター　新規材料・プロセス開発部 池田朋弘（いけだともひろ）: 本材料の開発は当初「バイオマス素材を使うことで、地球環境の改善に貢献する」というコンセプトでスタートしました。
そこで取り組んだのが、石油由来のシリコーン樹脂をバイオマス素材の樹脂に置き換え、さらにフィラーの工夫によって軽量化も目指すというものです。
しかし、詳細に市場を調査してみると、まだまだバイオマス素材は付加価値としては認められておらず、改めて本材料の付加価値を検討することにしました。その中で、シリコーン樹脂にはいくつかの品質課題があることを知り、これをバイオマス樹脂で改善させるというコンセプトを新たに組み込み、研究開発を進めていきました。これにより、よりメリットのある伝熱材料が開発できたと自負しています。ぜひ、みなさまのお役に立てていただけましたら幸いです。

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