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株式会社大阪ケミカル・マーケティング・センターはマーケットリサーチを専門とする1962年設立の実績ある会社です。

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 Vol.3 No.346 放熱製品と材料の最新動向 =開発&マーケット=

 近日刊行予定  予約価格:83,000円(税込み91,300円)      B5判 160ページ
    
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<刊行のねらい> 放熱市場を牽引するデータセンター

  1. いま、生成AIの普及に伴ってデータセンターの建設が急増している。国内におけるデータセンターの最大需要電力は2025年の47万kW が2030年には440万kWと約10倍に増加すると予測されており、AI向け放熱製品の市場拡大が確実となっている。最新のGPUを搭載したAI サーバーは消費電力が大きく、発熱量の増加によって空冷では対応できず液冷が必要になっている。GPU、CPUのTIMには絶縁系熱伝導 シートが使用されてきたが、発熱量の増加によって導電性の高熱伝導シートやベイパーチャンバーなども使用されるようになった。
  2. 自動車ではパワーモジュール、高電圧バッテリー、高出力LEDランプなど発熱部品の搭載が増えており、電装部品の高性能化に伴って 放熱製品の需要が拡大している。また、スマートフォンでは2020年から一部のハイエンド機種にベイパーチャンバーが使用されているが、 25年に発売されたiPhone 17シリーズにも採用されるなど、グラファイトシートからベイパーチャンバーへの移行が顕著になってきた。 しかし、EVではバッテリーのTIMに安価な中国製ギャップフィラーが使用されるなど、市場での競争が激化している。
  3. 電子機器・部品は今後も高性能化、高密度化していくため、発熱量の増加が避けられない状況である。当センターはこれまでに放熱材料・ 製品の資料を多く刊行してきたが、本レポートは競争が激しくなっている市場を改めて精査し、その最新動向を整理、編纂するものである。

<目  次>

1. 放熱材料・製品の最新動向
 1−1 放熱材料・製品の成長要素
  1−1−1 AIデータセンターの増設
  1−1−2 自動車のEV化・自動運転化
  1−1−3 高周波通信デバイスの拡大
  1−1−4 高出力LEDの採用
 1−2 放熱材料・製品による熱対策
  1−2−1 高熱伝導フィラーによる熱対策
  1−2−2 放熱材料の種類と製品展開
  1−2−3 熱伝導シートの技術要素
    @低熱抵抗(薄さ)  A電気絶縁性(安全性)
    B高熱伝導性  C密着性  D柔軟性、他
 1−3 放熱製品の市場動向
  1−3−1 各種放熱製品の市場規模
   (1) 放熱製品の市場規模推移
   (2) 素材別の市場規模とシェア
    @シリコーン系TIM  Aエンプラ系コンパウンド
    B非シリコーン系TIM  Cグラファイトシート
   (3) 製品別の市場規模とシェア
    @ペースト  A樹脂系シート
    Bグラファイトシート  Cペレット
  1−3−2 各種放熱製品の需要量
    @放熱シート  Aペースト  Bグラファイトシート
 1−4 放熱基板の需要量と用途
    @セラミック基板  A金属ベース基板
 1−5 ベイパーチャンバーの成長と競合
 1−6 放熱製品の用途展開と展望
2. 放熱製品のマーケットと最新動向
 2−1 AIデータセンター
  2−1−1 AIデータセンターの建設状況と電力消費
   (1) データセンターの電力需要予測(〜2050年)
    @IT機器(サーバー等)  A付帯設備
   (2) データセンターの増設予測(〜2050年)
    @サーバー(設置台数、電力効率、設置密度)
    A床面積  B平均電力密度  C電力使用効率
  2−1−2 AIサーバーの熱対策と放熱材料
   (1) サーバーの冷却方式(空冷、液冷)
    @冷却能力  A導入・運転コスト  B騒音、他
   (2) AI向け放熱材料の適用製品
    @導電性高熱伝導シート  A絶縁系熱伝導シート
    B放熱グリース  Cベイパーチャンバー、他
   (3) AIサーバーの発熱量増加と基板のニーズ
    @反りの抑制  A高熱伝導率  B低誘電率、他
  2−1−3 AI用放熱材料の市場展望
 2−2 自動車部品
  2−2−1 EV・PHEVのマーケット動向
   (1) 世界のEV・PHEV販売推移
   (2) 日本の電動車販売台数
  2−2−2 自動車の発熱部品と熱対策
   (1) 発熱部品の拡大と高温化の要素
    @電子制御システムの拡大
    Aパワーデバイスの小型化・高密度化
    B高出力LEDヘッドランプの増加
   (2) 自動車部品の熱対策と放熱製品のニーズ
  2−2−3 電子制御ユニットの熱対策
   (1) ECUの種類と小型化・統合化
   (2) ECUの回路基板と熱対策
  2−2−4 EV・HEVの熱対策
   (1) PCUの高出力密度化
   (2) パワー半導体・モジュールの冷却方式・構造
  2−2−5 パワーデバイス放熱基板の市場動向
   (1) 電動化とパワーデバイス放熱基板
   (2) 高熱伝導基板の材料と市場動向
    @セラミック基板  A金属ベース基板
  2−2−6 リチウムイオン二次電池の熱対策
   (1) 電池パックの冷却方式(空冷式、水冷式)
   (2) 放熱材料の展開状況(ギャップフィラー等)
 2−3 次世代移動通信システム(5G/6G)
  2−3−1 高周波通信の機器と放熱ニーズ
  2−3−2 放熱材料・製品の開発と展開状況
   (1) 高周波用放熱材料・製品の要求特性
   (2) 高周波用放熱フィラー・製品の展開状況
 2−4 電気・電子部品
  2−4−1 電子機器の放熱対策と冷却方式
  2−4−2 パソコン用CPU
   (1) CPUの冷却構造と熱伝導材料
   (2) 熱伝導材料の種類と展開状況
  2−4−3 パワーモジュール
   (1) パワー半導体の用途と高出力化
    @パワー半導体の用途分野
    A各種半導体素子の生産量、生産額
    Bパワー素子の物性と放熱(Si、SiC、GaN)
   (2) パワー半導体・モジュールの放熱構造
 2−5 LED関連部品
  2−5−1 LEDの市場と用途
   (1) LEDの生産・販売量と市場動向
   (2) LEDの劣化要因と放熱材料
  2−5−2 LEDパッケージの構造と材料
  2−5−3 LEDの熱対策と基板材料
  2−5−4 自動車用ヘッドランプ
   (1) 自動車のLED採用状況
   (2) LEDヘッドランプの放熱構造と放熱材料
 2−6 スマートフォン
  2−6−1 スマートフォンの発熱と対策
  2−6−2 放熱製品の種類と市場動向
    @グラファイトシート  Aベイパーチャンバー、他
3. 放熱製品のコンパウンド技術と製品開発
 3−1 コンパウンド用樹脂の高熱伝導化
  3−1−1 各種ポリマーの熱伝導率
  3−1−2 ポリマーの高熱伝導化
   (1) 樹脂の分子配向と熱伝導率
    @ポリマー延伸  A磁場配向  Bその他
   (2) メソゲン骨格エポキシ樹脂の分子配向制御
   (3) フィラー充填のメソゲン骨格エポキシ樹脂
 3−2 放熱コンパウンドと熱伝導フィラー
  3−2−1 コンパウンドの熱伝導率とフィラー
   (1) 熱伝導率に与える影響因子と予測モデル
   (2) フィラーの形状と粒子径
   (3) フィラーの充填量とパーコレーション
   (4) フィラーの分散状態
   (5) フィラーの配向と熱伝導率
  3−2−2 放熱コンパウンドの熱伝導率測定法
    @熱流計法(定常法)  Aレーザーフラッシュ法
    Bブローブ法(熱線法)  C周期加熱法、他
 3−3 放熱コンパウンドの材料と製品開発
  3−3−1 放熱コンパウンドの位置づけ
    @導電・熱伝導タイプ  A導電・高熱伝導タイプ
    B絶縁・熱伝導タイプ  C絶縁・高熱伝導タイプ
  3−3−2 コンパウンドの技術開発と製品特性
   (1) 異径粒子の高密度充填
   (2) 窒化ホウ素の剥離分散シート
   (3) ナノファイバー分散シート
    @カーボンナノチューブ  A銅ナノワイヤー
    Bウィスカー(窒化ホウ素、窒化アルミ)
   (4) 窒化ケイ素の放熱コンポジット
   (5) 静電吸着法による放熱コンポジット
   (6) 高耐熱性樹脂の絶縁基板用放熱コンポジット
  3−3−3 フィラー垂直配向シートの製品展開
   (1) 垂直配向シートの熱伝導性能
   (2) 垂直配向シートのフィラー
    @黒鉛  A窒化ホウ素  B炭素繊維
    Cカーボンナノチューブ  Dその他
   (3) 板状・繊維状フィラーの垂直配向技術
    @流動配向法  A磁場配向法  Bその他
   (4) 粒子・板状フィラーの混合シート
   (5) 垂直配向シートの製品展開
    @積水ポリマテック  Aバンドー化学
    Bレゾナック  C日本ゼオン  Dダウ・東レ、他
   (6) 垂直配向シートの用途展開(AIサーバー等)
  3−3−4 コンパウンド用樹脂の種類
   (1) シリコーン系コンパウンドの特性と課題
    @低分子シロキサン  Aウェッター、他
   (2) コンパウンド用樹脂の多様化
  3−3−5 放熱コンパウンドの課題
 3−4 放熱製品の展開状況
  3−4−1 放熱コンパウンドの製品展開
   (1) コンパウンド製品の種類と特性
    @高硬度シート  A低硬度シート  B接着剤
    Cフェイズチェンジマテリアル  Dグリース
    Eギャップフィラー  F粘着テープ  Gゲル、他
   (2) TIM用製品の適用法と課題
  3−4−2 グラファイトシートの製品展開
   (1) グラファイトシートの構造と熱伝導率
   (2) グラファイトシートの製造法と製品展開
  3−4−3 ベイパーチャンバーの市場展開
   (1) ベイパーチャンバーの放熱原理
   (2) ベイパーチャンバーの拡大と競合(スマホ等)
4. 放熱フィラーの最新マーケット動向
 4−1 高熱伝導フィラーの種類と特性
  4−1−1 放熱フィラーの形状と熱伝導性
    @破砕状  A球状  B板状  C針状・繊維状
  4−1−2 導電系・絶縁系フィラーの熱伝導率
    @アルミナ  A窒化アルミニウム  Bシリカ
    C窒化ケイ素  D窒化ホウ素  Eマグネシア
    F黒鉛  G炭素繊維  H酸化亜鉛  Iその他
  4−1−3 放熱フィラーの開発動向
   (1) 窒化アルミニウムウィスカー(U−MAP)
   (2) 特殊形状アルミナ(DIC)
   (3) 窒化ホウ素ナノチューブ
   (4) カーボンナノチューブ
   (5) 窒化ホウ素被覆炭化ケイ素
 4−2 高熱伝導性フィラーの市場動向
  4−2−1 絶縁系放熱フィラーの価格
  4−2−2 絶縁系放熱材料の需要量と動向
    @放熱フィラー  A放熱基板
  4−2−3 各種放熱フィラーのメーカー動向
    @アルミナ  A窒化ケイ素  B窒化アルミ
    C窒化ホウ素  D酸化マグネシウム、他
 4−3 高熱伝導フィラーのメーカー別事業展開
    @デンカ  Aトクヤマ  Bレゾナック
    Cアドマテックス  D古河電子  E住友化学
    FJFEミネラル  G日本軽金属  HU−MAP
    I神島化学工業  J宇部マテリアルズ  KUBE
    LADEKA  M東洋アルミニウム  N燃焼合成
    O三菱ケミカル  P日本ファインセラミックス
    Q大日精化工業  R信濃電気製錬  SDIC
    ?日本タングステン  ?その他
5. 高熱伝導基板の市場と競合
 5−1 プリント配線板の市場動向
  5−1−1 プリント配線板の品種別生産量
    @リジッド配線板  Aフレキシブル配線板、他
  5−1−2 日系メーカーの国内・海外生産額
  5−1−3 パッケージ基板、インターポーザの動向
 5−2 高熱伝導基板の最新動向
  5−2−1 各種プリント配線基板の特性比較
    @セラミック基板  A金属ベース基板  B有機基板
  5−2−2 有機リジッド基板の種類と構造
   (1) 有機リジッド基板の種類
   (2) 有機リジッド基板の高熱伝導化
 5−3 セラミック放熱基板の製品展開
  5−3−1 高熱伝導セラミック基板の種類と特性
    @窒化ケイ素基板  Aアルミナ基板
    B窒化アルミニウム基板  Cその他
  5−3−2 車載用パワーモジュール基板の競合
  5−3−3 窒化ケイ素基板の拡大とメーカー動向
    @ニテラマテリアルズ  Aプロテリアル
    Bフェローテック  CFJコンポジット
    D日本ファインセラミックス  Eデンカ、他
 5−4 金属ベース放熱基板の製品展開
  5−4−1 金属ベース基板の構造と熱伝導率
  5−4−2 金属ベース基板の用途と競合
    @LEDヘッドランプ  Aパワーモジュール
    BDC/DCコンバータ  Cその他
  5−4−3 基板メーカーの事業展開
    @日本発条  A日本理化工業所  Bデンカ
    C住友ベークライト  Dその他
6. 放熱製品のメーカー動向
 6−1 放熱コンパウンド製品のメーカー全覧
 6−2 放熱製品メーカーの展開状況
 新製品開発、フィラー、コンパウンド樹脂、
 製品ラインナップ、事業戦略、その他
  6−2−1 放熱製品の各社展開状況
  6−2−2 グラファイトシートの各社展開状況
    

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