2022年版 放熱部材市場の現状と展望

これまで放熱部材は液晶TVやLED照明をはじめとする民生分野が需要を牽引してきた経緯があるが、近年は電子分野はもとより自動車分野や産業分野など、より付加価値の高い需要先を模索・開拓している。電子分野や自動車分野、産業分野等における放熱部材の需要は燃費規制や省エネ化を背景に今後大きく拡大することが予測され、参入各社は当該分野での需要獲得に注力している。
本レポートではこのような放熱部材関連市場にフォーカスする。これらの分野はその要求特性として、コストよりも性能が重視される傾向が強いことから、特に次世代品についても着目したい。

発刊日
2022/08/29
体裁
A4 / 118頁
資料コード
C64112000
PDFサイズ
28.4MB
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調査資料詳細データ

調査概要
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調査目的:放熱部材市場の事業化に向けた取り組みを進めている企業や研究機関の現在動向と今後の事業施策を調査することで、放熱部材市場の現状と今後の動向を把握することを目的とする。
調査対象区分
・放熱ベイパーチャンバー
・放熱ギャップフィラー_放熱シート
・放熱接着剤・封止材_放熱基板
対象企業、研究機関:上記対象品目関連の生産・販売・取り扱い企業、及び技術研究機関
調査方法:弊社専門調査員による直接面談取材による
調査期間:2022年1月~2022年4月
※月刊誌「Yano E plus」(2022年3月号~2022年5月号)での関連特集をベースに編集、市場数値なども抜粋

調査結果サマリー
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放熱ベイパーチャンバー世界市場に関する調査を実施(2022年)
2025年の放熱ベイパーチャンバー世界市場規模は932億円と予測
~最も高い成長率を示すのがスマートフォン向けに採用されるベイパーチャンバーの見通し~

資料ポイント
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「コスト<性能」重視傾向アリ
より性能の高い製品へのシフト生じる

  • ベイパーチャンバー:高性能で小型化可能である点を活かしEVや5Gなどへ
  • ギャップフィラー:比較的クリアランスの大きい部位の熱伝導保持に必須
  • シート:車載バッテリーではギャップフィラーからの置き換えも
  • 封止剤:Tg=200℃超えの高耐熱樹脂技術の検討へ
  • 基板:高熱伝導性がマスト、単結晶ダイヤモンドなど材料開発でブレークスルー

月刊誌「Yano E plus」(2022年3月号~2022年5月号)での関連特集をベースに編集、市場数値なども抜粋

リサーチ内容

調査結果のポイント

第1章 放熱ベイパーチャンバー

1.注目されるベイパーチャンバーおよび類似の放熱部材
  1-1.ベイパーチャンバー(Vaper Chamber)
  1-2.ヒートパイプ(Heat Pipe)
  1-3.インテグレーテッドヒートスプレッダー(Integrated Heat Spreader)
2.ベイパーチャンバーの市場規模予測
  【図・表1.ベイパーチャンバーの国内およびWW市場規模推移と予測
  (金額:2020-2025年予測)】
  【図・表2.ベイパーチャンバーの分類別国内市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表3.ベイパーチャンバーの分類別WW市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
3.ベイパーチャンバーに関連する企業・研究機関の取組動向
  3-1.FCNT株式会社
    【図1.スマートフォン「arrows NX9」用ベイパーチャンバーと
    筐体の設計(2020年12月発売)】
    【図2.「arrows 5G F-51A」ベイパーチャンバーの放熱の違い(左)と
    熱拡散メカニズム(右)】
  3-2.国立大学法人鹿児島大学
    (1)電子機器の熱問題を解決する高性能冷却システムの重要性
    (2)ラミネートタイプのベイパーチャンバーを用いたLED光源接合部の放熱
    【図3.ベイパーチャンバーの平面図(上)と断面図(下)】
    【図4.FGHP®の積層状態を示す模式図】
    【図5.FGHP®と他のベイパーチャンバーとの特性比較】
    【図6.サンプルの底部による半径方向の熱伝導率の変化】
    【図7.実験装置の概略図(上)と3方向からの形状(下)】
    【図8.電圧-電流特性】
    【図9.電流による接合部温度の変化】
    【図10.Qによる熱抵抗の変化】
    【図11.熱抵抗低減率の変化】
  3-3.株式会社ザワード
    【図12.ベイパーチャンバーの外観】
    【図13.ベイパーチャンバーの作動原理】
    【図14.ベイパーチャンバーの放熱効果】
  3-4.大日本印刷株式会社(DNP)
    (1)DNPが新たに開発した「薄型ベイパーチャンバー」に適用されている技術
    【図15.一般的なベイパーチャンバーの動作原理と構造】
    【図16.DNPの「薄型ベイパーチャンバー」の外観(上)と、
    それがスマートフォンに収まるイメージ(下)】
    (2)「薄型ベイパーチャンバー」を用いた熱輸送の実験結果
    【図17.Cu板とDNP製品のサーモビューア観察結果】
    (3)DNPの「薄型ベイパーチャンバー」は曲げられるため、高効率3次元熱輸送を実現
    【図18.(左)平面的な熱拡散のイメージ、(右)3次元的な熱輸送のイメージ】
    【図19.曲げた状態のベイパーチャンバーのサーモビューア結果】
    (4)DNPの「薄型ベイパーチャンバー」の新たなアプリケーション
    【図20.DNPの「薄型ベイパーチャンバー」の応用事例~スマートグラス~】
  3-5.国立大学法人東北大学
    ①ループヒートパイプ(LHP)
    【図21.LHPの構造と作動原理を示す模式図】
    ②自励振動型ヒートパイプ(OHP)
    【図22.OHPの構造を示す模式図(上)と作動状況(下)】
    【図23.OHPの数値シミュレーションの例】
  3-6.株式会社フジクラ
    【図24.フジクラの熱制御部材開発の歴史】
    【図25.熱制御部材の対象製品】
    【図26.ヒートパイプの作動原理】
    【図27.ベイパーチャンバーの作動原理】
    【図28.CPU冷却ユニットに用いられているベイパーチャンバー】
  3-7.リーディング・エッジ・アソシエイツ株式会社
    (LEA:LEADING EDGE ASSOCIATES)〔台湾〕
    (1)サーマルマネージメント製品のオールインワン・サービスの提供
    【図29.サーマルマネージメント製品のオールインワン・サービスの提供】
    (2)ベイパーチャンバーの基本原理
    【図30.ベイパーチャンバーの動作原理の模式図】
    (3)LEA製アルミニウム製ベイパーチャンバーの利点
    【図31.LEA製Alベイパーチャンバーの優れた点】
    (4)ベイパーチャンバーのアプリケーション
    【図32.EV用バッテリーパックへの応用例】
    【図33.産業用IGBTへの応用例】
4.ベイパーチャンバーの将来展望

第2章 放熱ギャップフィラー/放熱シート

1.放熱ギャップフィラーとは
2.放熱シートとは
3.放熱ギャップフィラー/シートの市場規模予測
  【図・表1.放熱ギャップフィラーの国内およびWW市場規模推移と予測
  (金額:2020-2025年予測)】
  【図・表2.放熱ギャップフィラーの分類別国内市場規模予測
  (金額:2020-2025年予測)】
  【図・表3.放熱ギャップフィラーの分類別WW市場規模予測
  (金額:2020-2025年予測)】
  【図・表4.放熱シートの国内およびWW市場規模推移と予測
  (金額:2020-2025年予測)】
  【図・表5.放熱シートの分類別国内市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表6.放熱シートの分類別WW市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
4.放熱ギャップフィラーに関連する企業・研究機関の取組動向
  4-1.株式会社木村洋行
    (1)Polytec PT社製品の特長
    【図1.非接着・1液非硬化タイプのギャップフィラーを塗布した状態】
    【図2.1液非硬化ギャップフィラーをディスペンサーで塗布している場面
    動画:https://www.youtube.com/watch?v=AKfbgNFK8pI】
    【図3.2液硬化ギャップフィラーの塗布場面、渦巻状になっているミキシングノズルで
    主剤と硬化剤を混ぜて塗布している】
    (2) Polytec PT社製品に関する木村洋行の取組状況
  4-2.巴工業株式会社
    (1) BNバウダー
    【図4.BNの典型的な放熱用途】
    【図5.BNパウダーの代表的ラインナップ】
    (2) AlNパウダー
    【図6.AlNの典型的な放熱用途】
    【図7.AlNパウダーの代表的ラインナップ】
    【図8.高耐湿性AlNの特性】
    【図9.不定形パウダーと丸み状パウダー】
    【図10.開発品:130μmの球状パウダー】
  4-3.兵神装備株式会社
    (1)モーノポンプ®の特長
    【図11.モーノポンプ®の特長】
    【図12.モーノポンプ®を組み込んだ製品群の例】
    (2)モーノディスペンサー®を用いた放熱ギャップフィラーの塗布用途例
    【図13.用途例:(左)自動車ECUハウジング、
    (中)インバーターパワーモジュール、(右)ディスプレイIC】
    (3)モーノディスペンサー®およびモーノポンプ®の応用事例
    【図14.モーノディスペンサー®の応用事例】
    【図15.モーノポンプ®の応用事例とアルミナ製ローターの紹介】
5.放熱シートに関連する企業・研究機関の取組動向
  5-1.株式会社イノアックコーポレーション(INOAC)
    (1)放熱シート・テープ
    【図16.放熱シートが使用される電子部品例】
    (2)製品ラインナップ
    【図17.トランスクール®の使用例】
    (3)需要分野
    【図18.自動車用放熱シートの特性】
  5-2.オキツモ株式会社
    (1)VSIの特長
    【図19.マイクロキャビティが形成されたメタマテリアル構造のVSI表面SEM像】
    【図20.(上)VSIを使用していない場合、
    (下)VSIを使用しているためヒートスポットの発生が防止されている場合】
    (2)樹脂密閉筐体における熱問題とVSIによる解決の可能性
    (3)VSIの放熱特性評価
    【図21.VSI熱特性評価モデル(PC樹脂密閉筐体の場合)】
    【表1.VSI熱特性評価結果(PC樹脂密閉筐体の場合)】
  5-3.沖電線株式会社
    【図22.沖電線の放熱フィルム「クールスタッフ®」の外観】
    【図23.「クールスタッフ®」の特長:
    放熱メカニズム(上)と断面構造(下)】
    【図24.「クールスタッフ®」のタイプ:
    シートタイプ(左)とチューブタイプ(右)】
    【図25.熱放射重視の適用事例(シートタイプ):
    構造模式図(左)、実際の使用例(右)】
    【図26.熱伝導重視の適用事例(チューブタイプ):
    構造模式図(左)、実際の使用例(右)】
    【図27.「クールスタッフ®の放熱効果】
  5-4.株式会社タイカ
    (1)αGEL放熱材ラインアップ
    【図28.αGEL放熱材ラインアップ】
    【図29.αGEL放熱材の製品別熱伝導率一覧】
    ①シート状(COHシリーズ)
    ②液状(DPシリーズ)
    ③EMI対策品(REシリーズ)
    ④両面テープ(TPシリーズ)
    ⑤ノンシリコーン
    (2)αGEL放熱材の特長
    (3)αGEL放熱材の放熱メカニズム
    【図30.αGEL放熱材の放熱メカニズム:
    (上)αGELの密着性・追従性で空気だまりを除去した事例、
    (下)αGELの柔らかさで応力を緩和して寸法公差を吸収した事例】
    (4)αGEL放熱材の構造事例・使用事例
    【図31.αGEL放熱材の構造および使用事例】
  5-5.富士高分子工業株式会社
    (1)主要製品ラインナップ
    【図32.「サーコン®」ラバータイプの特徴とアプリケーションガイド】
    【図33.「サーコン®ゲルタイプの商品構成例と特徴】
    (2)製品用途展開例
    ①自動車分野
    【図34.自動車における放熱シートの使用例】
    ②民生・産業機器分野
    ③通信機器分野
6.放熱ギャップフィラー/シートの将来展望
  6-1.放熱ギャップフィラー
  6-2.放熱シート

第3章 放熱接着剤・封止材/放熱基板

1.放熱接着剤・封止材
2.放熱基板
3.放熱接着剤・封止材/基板の市場規模予測
  【図・表1.放熱接着剤・封止材の国内およびWW市場規模推移と予測
  (金額:2020-2025年予測)】
  【図・表2.放熱接着剤・封止材の種類別WW市場規模推移と予測」
  (金額:2020-2025年予測)】
  【図・表3.放熱接着剤の分類別国内市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表4.放熱接着剤の分類別WW市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表5.放熱封止材の分類別国内市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表6.放熱封止材の分類別WW市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表7.放熱基板の国内およびWW市場規模推移と予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表8.放熱基板の分類別国内市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
  【図・表9.放熱基板の分類別WW市場規模予測(金額:2020-2025年予測)】
4.放熱接着剤・封止材に関連する企業・研究機関の取組動向
  4-1.積水化学工業 株式会社(積水化学)
    (1)積水化学の放熱技術
    (2)放熱ペースト
    【図1.放熱ペーストの適用例】
    【図2.封止適用例の拡大図】
    【図3.サーモビュアーによる放熱効果確認 ペースト塗布なし(左)、
    ペースト塗布あり(右)】
  4-2.利昌工業 株式会社
    (1)高熱伝導性・高耐熱性絶縁性接着樹脂
    【図4.接着シート「AD-7210N」の外観】
    (2)高熱伝導セラミックス基板の代替として活用可能な接着シート
    【図5.セラミックス基板のイメージ(上)と、
    接着シート「AD-7210N」を用いた利昌工業からの提案(下)】
5.放熱基板に関連する企業・研究機関の取組動向
  5-1.UBE 株式会社
    (1)高熱伝導性の銅-炭素複合材料
    【図6.異方性銅-炭素複合材料の概要】
    【図7.他の材料と比較した銅-炭素複合材料の物性値】
    (2)多軸通電焼結法
    【図8.多軸通電焼結法のメカニズム】
    (3)銅-炭素複合材料から得られる製品例
    【図9.銅-炭素複合材料の加工例】
    【図10.銅-炭素複合材料の製品例~放熱板~】
  5-2.日本発条 株式会社(ニッパツ)
    (1)IMS
    【図11.IMSの構成】
    【図12.IMS絶縁層における導電性フィラーの状況】
    【図13.ニッパツIMSの主要ラインナップ】
    (2)DBC
    【図14.DBCとIMSの比較 DBC(左)、IMS(右)】
    【図15.DB-I/Cサンプル外観】
  5-3.株式会社 メイコー
    【図16.メイコーの事業領域】
    【図17.メイコーの基板ラインナップ】
    (1)メタルベース放熱基板
    【図18. メタルベース樹脂基板の構造と放熱メカニズム】
    (2)高放熱絶縁樹脂基板
    【図19.高放熱絶縁樹脂シートの構造と組織】
    【図20.高放熱基板をパワーモジュールに使用した場合の例】
    (3)高信頼性放熱基板
    【図21.車載用半田クラック対策基板】
    (4)ヒートシンク一体型放熱板
    【図22.ヒートシンク一体型放熱板の熱抵抗比較(Cuベース)】
    (5)メガスルーホール/MegaTH®
    【図23.ヒートシンク一体型放熱板の熱抵抗比較(Cuベース)】
  5-4.利昌工業株式会社
    (1)高熱伝導プリント配線板材料のラインナップ
    【図24.利昌工業の高熱伝導プリント配線板の主なラインナップ】
    (2)両面プリント配線基板
    【図25.基板の薄型化による熱抵抗低減のイメージ(左)、
    実際の採用イメージ(右)】
    (3)Alベース基板材料
    【図26.Alベース基板材料の材料構成(左)、
    はんだクラックが生じるイメージとその対策を示した模式図(右)】
    (4)接着シート/樹脂つき銅箔
    【図27.接着シートと樹脂つきCu箔の材料構成(上)、適用イメージ(下)】
    (5)液状封止樹脂「リコリット」
    【図28.「リコリット」でパワー半導体を搭載する基板などを封止するイメージ】
6.放熱接着剤・封止材/基板の将来展望
  6-1.放熱接着剤・封止材
  6-2.放熱基板

第4章 特別企画/関連市場(ヒートパイプ)

1.市場概況
2.セグメント別動向
  2-1.冷蔵庫、エアコン用ヒートパイプ
  2-2.パソコン用ヒートパイプ
  2-3.国内ヒートパイプ筐体原料
3.注目トピック
  3-1.環境事業として、再生可能エネルギーを活用した熱輸送技術に期待
  3-2.元祖である宇宙関係も別用途に負けず革新技術を追い求める
4.将来展望
  【図1.ヒートパイプ国内市場規模推移・予測(金額:2018-2030年度予測)】
  【図2.ヒートパイプ国内市場の筐体原料別構成比(2021年度)】

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