1/24 車載電子製品・部品における 熱設計・実装、放熱・耐熱技術と将来動向 ～小型軽量化に伴う熱設計の難しさと熱問題への対策～

 神谷 有弘　様

＜ご活動など＞
JIEP 部品内蔵技術委員会 委員

 　車両の電動化と自動運転技術開発の進展に伴い、車両の電子制御化とパワーエレクトロニクスの応用展開が進んでいます。多くの電子機器の搭載に伴う車両重量の増加に対して、環境対応のために各電子機器には小型軽量化を求められています。

　小型化技術とそれに伴う熱設計の難しさについて概説します。そのうえで、車載信頼性と小型化と熱設計のバランスをとって設計する重要性を、インバータを事例の中心にならびに、その将来動向についても紹介いたします。

 ＜得られる知識・技術＞
車載製品としての搭載まで含めた全体のバランを考えた視点の設計の考え方を習得できます。

＜プログラム＞
１．カーエレクトロニクスの概要
　1.1 クルマ社会を取り巻く課題
　1.2 環境と安全(自動運転技術)
　1.3 ミリ波レーダーとLiDARの技術
　1.4 表示デバイス

２．車載電子製品と実装技術への要求
　2.1 車載電子製品へのニーズ
　2.2 信頼性の重要性と背景
　2.3 実装技術と熱設計の関係
　2.4 車両燃費向上のために電子部品に求められる要求の背景

３．小型実装技術
　3.1 センサ製品の小型化技術と熱の影響
　3.2 樹脂基板製品の小型化技術
　3.3 セラミック基板製品のパッケージング

４．熱設計の基礎
　4.1 製品小型化と熱設計の関係
　4.2 熱設計の重要性
　4.3 熱伝達の原則(確認)
　4.4 熱抵抗の概念と熱回路網
　4.5 半導体ジャンクション温度の概念
　4.6 接触熱抵抗の考え方
　4.7 熱の拡がりと放熱形状の関係

５．電子製品における放熱・耐熱技術
　5.1 樹脂基板(製品)の熱マネジメント
　5.2 電子部品の放熱設計の考え方
　5.3 実製品における温度計測の注意点
　5.4 熱と信頼性
　5.5 実車両上の電子製品の放熱設計事例
　5.6 放熱材料の使いこなしの注意点
　5.7 放熱材料の開発の考え方
　5.8 機電一体製品の熱設計事例
　5.9 機電一体製品の熱設計の考え方

６．インバータにおける実装・放熱技術
　6.1 インバータに求められる特性
　6.2 パワーモジュールの放熱構造動向と実例
　6.3 各社インバータの放熱・実装構造
　6.4 接触熱抵抗低減の構造上の工夫
　6.5 接触熱抵抗低減の実装上の工夫
　6.6 両面冷却構造の工夫と実装上のポイント
　6.7 樹脂封止技術と信頼性
　6.8 樹脂封止構造のメリットと懸念点

７．将来動向
　7.1 電子プラットフォーム設計
　7.2 SiCデバイスへの期待と課題
　7.3 e-Axleの動向とインバータへの要求
　7.4 EVにおけるプラットフォーム設計とインバータの関係
　7.5 インバータの軽量化と低コスト化の事例
　7.6 実装技術からJissoへ
　7.7 これからの車載電子製品の開発の進め方

　　□質疑応答□

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