AlNフィラー

高純度窒化アルミニウムフィラー

Our filler

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フィラー・シート

高性能半導体用
放熱封止材

放熱絶縁基板

放熱接着剤

従来の絶縁放熱フィラーでは放熱性が不十分な場合に活用できます。

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Feature

AlNフィラーの特徴

feature01

高い熱伝導性

窒化アルミニウムは高い熱伝導性と絶縁性を併せ持つ無機材料です。
シリコン半導体と同程度の熱膨張係数を持ち、半導体製造プロセスで使用されるハロゲンガスプラズマに対する耐性があります。
その特性を生かして、パワー半導体や高出力LED用絶縁放熱基板、シリコンウエハー前工程で使用される半導体製造装置用の部材に用いられています。従来の放熱フィラーに比べて約9倍の熱伝導性を持つことから、樹脂の熱伝導率を向上させる高放熱フィラーとして期待されています。

熱伝導率の達成

熱は電気と同様に、最も伝わりやすい経路で伝わります。そのため、いかに熱伝導パスをつなぐかが高い熱伝導率を達成するために重要となります。1種類の球状粒子のみでは充填量を高めることはできず、また、粒子同士の接点も取りにくいため、高い熱伝導率の達成は困難です。ここに、小さな球状粒子を加えることで、粒子同士の隙間を埋め、充填率を高め、フィラー同士の接点をとることで熱伝導率を高めます。さらに、多面体粒子を使うことで、フィラー同士の接点は高まり、より高い熱伝導率が達成できます。

熱伝導率の達成イメージ

feature02

粒度分布コントロール

粒度分布を制御した1μmから120μmまでの多様なサイズのフィラーをご用意しています。これらのサイズを組み合わせることで、充填性を高めた高い放熱性を示す樹脂材料を実現できます。

粒度分布のコントロールイメージ
粒度分布のコントロールイメージ

※各種数値・データは代表値であり、保証するものではございません

feature03

多彩な表面処理

窒化アルミニウムの弱点である耐水性の改善や各種樹脂へのなじみ性を向上するための多彩な表面処理が可能です。

粒度分布のコントロールイメージ
粒度分布のコントロールイメージ

Case

事例

  • ADAS用途

    AlNフィラー

  • スマートフォン用途

    AlNフィラー

  • データセンター用途

    AlNフィラー

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Lineup

ラインナップ

樹脂中へ の充填性を高めるために、1μmから120μmまでの多様なサイズのフィラーをご用意しています。これらのサイズを組み合わせることで、充填性を高めた高い熱伝導率を示す樹脂材料とすることが可能です。
また、それぞれのサイズのフィラーの粒度分布をコントロールすることで、分散性を高めており、ハンドリング性も良好です。

AlNフィラーラインナップ

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AlNフィラーラインナップグラフ
  • a処理:シリコーン樹脂系用
  • c処理:エポキシ樹脂系用
  • h処理:エポキシ・アクリル樹脂系用

FAQ

よくある質問

Q1 フィラーが混ざらない/フィラー充填率が上がらない/フィラーを入れた樹脂の流動性が悪い(粘度が上がる)/熱伝導率が目標まで上がらない場合、どうしたらよいでしょうか?
A1

樹脂とフィラーの混練において、複数の粒径のフィラーを用いる場合は、一般に、粒径の小さいフィラーから順次混練することで混練性が向上すると言われています。適切な表面処理をすることで、樹脂とのなじみ性が改善し、粘度特性を改善することが可能です。また、表面処理による樹脂とのなじみ性が改善することにより、未処理と比較すると混練性が良化します。結果として、高い充填率を達成でき、熱伝導率の向上が可能となります。

フィラーが混ざらない場合の対策イメージ

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フィラーが混ざらない場合の対策イメージ
Q2 耐水性について教えてください。
A2

HF-01D(未処理品)とHF-01Da(表面処理済)を比較すると表面処理品は加水分解が抑制されています。

AlNの耐湿性

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AlNの耐湿性のグラフ
引用文献:倉元、セラミックス、1987、22、29-4.

表面処理により窒化アルミの加水分解を抑制

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表面処理により窒化アルミの加水分解を抑制のグラフ
Q3 保管条件、保管期間について教えてください。
A3

乾燥した換気のよい冷所に保管してください。また、長期にわたり保管する場合は、空気中の水分による分解を防ぐため、容器内を乾燥した窒素ガスで置換することが望ましいです。(※SDSより抜粋)

Q4 熱伝導率と流動性のバランスが取れないです。
A4

適切な配合があるものと考えられます。下図をご参考ください。

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フィラーが混ざらない場合の対策イメージ
Q5 低アルファ線のフィラーはありますか。
A5

現在は1μmサイズのみですが、低アルファ線開発グレード(HF-E01D)のご用意もあります。

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フィラーが混ざらない場合の対策イメージ
フィラーが混ざらない場合の対策イメージ
Q6 適切なグレード(粒径・表面処理)や配合量が分かりません。
A6

用途や樹脂の種類、樹脂の厚みによって粒径や表面処理の種類を選択することができます。

a 処理:シリコーン樹脂系⽤
c 処理:エポキシ樹脂系⽤
h 処理:エポキシ・アクリル樹脂系⽤

粒径1μmから120µmまでのラインナップがあり、樹脂に応じた表面処理やトップカットなどのカスタマイズが可能です。

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フィラーが混ざらない場合の対策イメージ

BLTに応じた粒径を選択することが可能です。粒径の違うフィラーを複数組み合わせることにより熱伝導パスの形成が可能になります。

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フィラーが混ざらない場合の対策イメージ

ADAS用途

AlNフィラー

課題
先進運転支援システム(ADAS)の進展により、情報処理量が増加により発熱量の増大し、信頼性確保の観点から放熱性向上を目的として導入を検討しました。
解決
放熱性が向上し、システム温度上昇が抑制できたことで、安全性能が確保できました。

スマートフォン用途

AlNフィラー

課題
スマートフォンにおける情報処理量が増加し、半導体性能が向上することで発熱量が増大し、デバイスの安定性の観点から放熱性向上を目的として導入を検討しました。
解決
放熱性が向上し、安定した性能が確保できました。

データセンター用途

AlNフィラー

課題
生成AIの発達によりデータセンターでの発熱量が増加し、消費電力増加やシステムの安定性低下の問題が顕在化しているため、導入を検討しました。
解決
放熱性向上による消費電力低減や安定性向上が可能となりました。