カーボンナノチューブ放熱シートの開発に成功、富士通研究所

今後急速に普及が予想される電気自動車やハイブリッド自動車。これらの自動車で使用される電力制御装置(パワーモジュール)では従来Siを用いた素子が使用されてきたが、より低消費電力で高耐圧かつ高温環境下で使用可能なSiCの開発が進められている。

富士通研究所は、高熱伝導性と耐熱性を両立する垂直配向カーボンナノチューブから構成された、世界最高の放熱性能を持つ高熱伝導カーボンナノチューブシートの開発に成功したと発表した。

電気自動車の急速な発展に伴い、高電圧下で電力を制御する車載パワーモジュールには低消費電力・高耐圧が求められている。モジュールの小型化に伴う高温動作への信頼性確保も同時に必要とされている。これに対して、低消費電力・高耐圧の特徴を持つシリコンカーバイド(炭化ケイ素、SiC)がシリコン(Si)に置き換わり利用されつつある。しかし、200℃以上の高温領域でも安定動作させるため、SiC素子の熱を効率良く排熱する必要があった。

今回、高い熱伝導性を持つ素材として知られる円筒状構造のカーボンナノチューブの製造プロセスにおいて、熱伝導性が高い円筒の軸と排熱方向を合わせるため、製造条件である温度と圧力の組み合わせを最適に制御することで、カーボンナノチューブを垂直方向に高密度かつ均一に成長させる「カーボンナノチューブ成長制御技術」を開発した。

また、SiCを用いたパワーモジュールの排熱に利用するために、配向成長したカーボンナノチューブを2000℃以上の高温で加熱処理することでシート状に成形し、可搬を容易とするカーボンナノチューブシート化技術の開発に成功したという。

この技術により作製した放熱シートは、既存のインジウムを原料とする放熱材料と比べて約3倍の放熱性能であり、カーボンナノチューブ放熱シートとして世界最高の放熱性能を確認できたと説明する。

今後、富士通研究所では、この技術を次世代自動車向け放熱材料として2020年以降の製品化を目指すとともに、次世代HPCや次世代通信機器への適用など新たな分野への展開も検討する考え。

世界最高の放熱性能を持つ純カーボンナノチューブ放熱シートの開発に成功

カテゴリー: 情報通信   

大島 純一郎

大島 純一郎Author

証券系システムエンジニアやIT系資格対策問題集の編集、IT系Webメディアの編集記者などの経歴を生かして、企業向けIT関連の記事制作に携わる。専門は、IT、金融、医療分野。医療情報システムの企画/構築、運用に関する知識を有する専門者としての資格、医療情報技師、情報セキュリティアドミニストレータの保有者。

Pickup

高性能IoTカメラをbp-Aメンバーズへプレゼント
bp-Aメンバーズ向けにサーコム・ジャパン提供IoTカメラ「RC8110J」をプレゼントを致します。  続きを読む

関連記事