环氧树脂的高耐热,高传导性

  二氧化碳排放量削减目标从2010年的570亿吨/年到2050年为140亿吨/年。实现减排430亿吨/年的主要技术领域是EV、HV等汽车、风力·太阳能发电、家电·产业设备等,其中约50%是电力设备。在此背景下,全球功率器件市场将从2017年的2万亿7千亿日元增至2030

   二氧化碳排放量削减目标从2010年的570亿吨/年到2050年为140亿吨/年。实现减排430亿吨/年的主要技术领域是EV、HV等汽车、风力·太阳能发电、家电·产业设备等,其中约50%是电力设备。在此背景下,全球功率器件市场将从2017年的2万亿7千亿日元增至2030年的4万亿6千亿日元,增长1.7倍。这一动向意味着重视环境对策的日美首脑的交替,日本在2050年提出了实现碳中和的目标。功率器件以硅(Si)半导体为主体使用,但从低损耗化、高耐压化、高温工作化的观点出发,碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的宽带隙(WBG)半导体备受瞩目。从发点到功耗,对SiC功率器件的期望如图4所示。功率器件作为逆变器和转换器部件使用的功率模块的市场也在大幅增长。在SiC、GaN的WBG器件应用的高温工作功率模块用安装材料的密封材料、金属散热基板(IMB)以及热传导性粘接材料中,使用了环氧树脂。

  功率模块技术和材料的市场动向如图9所示。动力模块随着小型化、低成本化的发展,预计汽车用动力模块将向搭载SiC设备的双面直接冷却结构变迁。作为使用环氧树脂的动力模块用安装材料的密封材料、金属散热基板(IMB)以及导热性粘接材料以及接合等金属系材料预计到2024年年率将增长7.8%。

在功率模块中,由于还使用流过数百安培的大电流的功率器件,因此要求耐高温、耐热性。特别是,SiC功率器件由于接合温度(Tj)超过300C,因此可以设想在超过200℃的高温下进行工作。因此,对于密封材料所使用的环氧树脂,要求耐热性超过200℃。含有环氧树脂的热固性树脂的耐热性大致分为物理耐热性和化学耐热性。