<일본시장조사보고서>2022 년판 방열부재 시장의 현상과 전망(일본어판)
자료코드: C64112000 / A4 118 / 2022. 08. 29
그동안 방열부재는 액정TV와 LED조명을 비롯한 소형가전분야가 수요를 견인해왔지만 최근에는 전자분야는 물론 자동차분야와 산업분야 등, 더욱 부가가치가 높은 수요처를 모색·채척하고 있다. 전자분야와 자동차분야, 산업분야 등의 방열부재 수요는 연비규제 및 에너지 절약화를 배경으로 향후 크게 확대될 것으로 예측되며 참가 각사는 해당 분야에서 수요 확보에 주력하고 있다.
본 보고서에서는 이러한 방열부재 관련 시장에 초점을 맞춘다. 이러한 분야는 그 요구특성으로 비용보다 성능이 중시되는 경향이 강하기 때문에 특히 차세대 제품에 대해서도 주목한다.
◆조사개요
조사목적: 방열부재 시장의 사업화를 위해 매진하는 기업과 연구기관의 현재 동향과 향후 사업시책을 조사함으로써 방열부재 시장의 현황과 향후 동향을 파악하는 것을 목적으로 한다.
조사대상 구분:
· 베이퍼 챔버(Vaper Chamber)
· 방열 갭 필러_방열 시트
· 방열접착제·봉지재_방열기판
대상기업, 연구기관: 상기 대상 품목 관련 생산·판매·취급 기업 및 기술연구기관
조사방법: 당사 연구원이 직접 면담취재
조사기간: 2022년 1월~2022년 4월
※월간지"Yano E plus"(2022년 3월호~2022년 5월호)에서 관련 특집을 바탕으로 편집, 시장수치 등도 발췌
◆자료 포인트
"비용<성능" 중시경향 있음
성능이 더욱 높은 제품으로 전환 발생
• 베이퍼 챔버: 고성능, 소형화 가능한 점을 활용해 EV와 5G 등으로
• 갭 필러: 비교적 간격이 큰 부위의 열 전도 유지에 필수
• 시트: 자동차용 배터리에서는 갭 필러에서 전환하는 경우도
• 봉지제: Tg=200℃를 넘는 고 내열 수지 기술을 검토
• 기판: 고 열전도성이 필수, 단결정 다이아몬드 등 재료개발로 돌파
월간지" Yano E plus"(2022년 3월호~2022년 5월호)에서 관련 특집을 바탕으로 편집, 시장수치 등도 발췌
리서치 내용
제1장 베이퍼 챔버(Vaper Chamber)
1. 주목되는 베이퍼 챔버 및 유사한 방열부재
1-1. 베이퍼 챔버(Vaper Chamber)
1-2. 히트 파이프(Heat Pipe)
1-3. 인테그레이티드 히트 스프레이더(Integrated Heat Spreader)
2. 베이퍼 챔버의 시장규모 예측
[그림·표1. 베이퍼 챔버의 일본 및 WW 시장규모 추이와 전망(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표2. 베이퍼 챔버의 분류별 일본 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표3. 베이퍼 챔버의 분류별 WW 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
3. 베이퍼 챔버 관련 기업·연구기관의 대응 동향
3-1. FCNT 주식회사
[그림1. 스마트폰 "arrows NX9"용 베이퍼 챔버와 케이스의 설계(2020년 12월 발매)]
[그림2. "arrows 5G F-51A" 베이퍼 챔버의 방열 차이(왼쪽)와 열확산 메커니즘(오른쪽)]
3-2. 국립대학법인 가고시마대학
(1)전자기기의 열 문제를 해결하는 고성능 냉각 시스템의 중요성
(2)라미네이트타입의 베이퍼 챔버를 이용한 LED광원 접합부의 방열
[그림3. 베이퍼 챔버의 평면도(위)와 단면도(아래)]
[그림4. FGHP®의 적층상태를 나타내는 모식도]
[그림5. FGHP®와 다른 베이퍼 챔버의 특성 비교]
[그림6. 샘플 저부에 의한 반경 방향의 열 전도율의 변화]
[그림7. 실험장치의 개략도(위)와 3방향의 형상(아래)]
[그림8. 전압-전류 특성]
[그림9. 전류에 의한 접합부 온도의 변화]
[그림10. Q로 인한 열 저항의 변화]
[그림11. 열 저항 감소율의 변화]
3-3. 주식회사 ZAWARD
[그림12. 베이퍼 챔버의 외관]
[그림13. 베이퍼 챔버의 작동 원리]
[그림14. 베이퍼 챔버의 방열효과]
3-4. 다이닛폰인쇄 주식회사(DNP)
(1)DNP가 새로 개발한 "박형 베이퍼 챔버"에 적용되는 기술
[그림15. 일반적인 베이퍼 챔버의 동작 원리와 구조]
[그림16. DNP의 "박형 베이퍼 챔버"의 외관(위)과 이것이 스마트폰에 들어가는 이미지(아래)]
(2)"박형 베이퍼 챔버"를 이용한 열 운송의 실험결과
[그림17. Cu판과 DNP제품의 thermo viewer 관찰결과]
(3)DNP의 "박형 베이퍼 챔버"는 접을 수 있기 때문에 고효율 3차원 열 수송을 실현
[그림18. (왼쪽)평면적인 열 확산의 이미지, (오른쪽)3차원적인 열 수송의 이미지]
[그림19. 접은 상태의 베이퍼 챔버의 thermo viewer 결과]
(4)DNP의 "박형 베이퍼 챔버"의 새로운 애플리케이션
[그림20. DNP의 "박형 베이퍼 챔버"의 응용사례 ~스마트글래스~]
3-5. 국립대학법인 토호쿠대학
①루프 히트 파이프(LHP)
[그림21. LHP의 구조와 작동 원리를 나타내는 모식도]
②자여진동형 히트 파이프(OHP)
[그림22. OHP의 구조를 나타내는 모식도(위)와 작동 상황(아래)]
[그림23. OHP의 수치 시뮬레이션의 사례]
3-6. 주식회사 후지쿠라
[그림24. 후지쿠라의 열 제어 부재 개발의 역사]
[그림25. 열 제어 부재의 대상 제품]
[그림26. 히트 파이프의 작동 원리]
[그림27. 베이퍼 챔버의 작동 원리]
[그림28. CPU냉각 장치에 이용되는 베이퍼 챔버]
3-7. LEADING EDGE ASSOCIATES 주식회사(LEA: LEADING EDGE ASSOCIATES)(대만)
(1)서멀 매니지먼트 제품의 올인원 서비스 제공
[그림29. 서멀 매니지먼트 제품의 올인원 서비스 제공]
(2)베이퍼 챔버의 기본 원리
[그림30. 베이퍼 챔버의 동작 원리의 모식도]
(3)LEA제 알루미늄제 베이퍼 챔버의 이점
[그림31. LEA제 Al베이퍼 챔버의 우수한 점]
(4)베이퍼 챔버의 애플리케이션
[그림32. EV용 배터리팩에 대한 응용 예]
[그림33. 산업용 IGBT에 대한 응용 예]
4. 베이퍼 챔버의 장래 전망
제2장 방열 갭 필러/방열 시트
1. 방열 갭 필러란
2. 방열 시트란
3. 방열 갭 필러/안전의 시장규모 예측
[그림·표1. 방열 갭 필러의 일본 및 WW 시장규모 추이와 전망(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표2. 방열 갭 필러의 분류별 일본 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표3. 방열 갭 필러의 분류별 WW 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표4. 방열 시트의 일본 및 WW 시장규모 추이와 전망(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표5. 방열 시트의 분류별 일본 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표6. 방열 시트의 분류별 WW 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
4. 방열 갭 필러 관련 기업·연구기관의 대응 동향
4-1. 주식회사 기무라요코
(1)Polytec PT제품의 특징
[그림1. 비 접착·1액 비 경화형 갭 필러를 도포한 상태]
[그림2. 1액 비 경화 갭 필러를 지급기에서 도포하는 장면
동영상: https://www.youtube. Com/watch? v=AKfbgNFK8pI】
[그림3. 2액체 경화 갭 필러의 도포 장면, 소용돌이 모양인 미키싱 노즐로 주제와 경화제를 섞어 도포]
(2)Polytec PT제품에 관한 기무라요코의 대응 상황
4-2. 도모에공업 주식회사
(1)BN파우더
[그림4. BN의 전형적인 방열 용도]
[그림5. BN파우더의 대표적 라인업]
(2)AlN파우더
[그림6. AlN의 전형적인 방열 용도]
[그림7. AlN파우더의 대표적 라인업]
[그림8. 고 내습성 AlN의 특성]
[그림9. 부정형 파우더와 구상 파우더]
[그림10. 개발품:130μm의 구상 파우더]
4-3. HEISHIN 주식회사
(1)Mohno Pump®의 특징
[그림11. Mohno Pump®의 특징]
[그림12. Mohno Pump®을 조합한 제품군의 사례]
(2)Mohno Dispenser®을 이용한 방열 갭 필러의 도색용도 사례
[그림13. 용도 예:(왼쪽)자동차 ECU하우징, (중앙)인버터 파워 모듈, (오른쪽)디스플레이 IC]
(3)Mohno Dispenser® 및 Mohno Pump® 응용사례
[그림14. Mohno Dispenser® 응용사례]
[그림15. Mohno Pump® 응용사례로 알루미나제 로터의 소개]
5. 방열 시트 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 주식회사 INOAC코퍼레이션(INOAC)
(1)방열 시트·테이프
[그림16. 방열 시트가 사용되는 전자부품 사례]
(2)제품 라인업
[그림17. Transcool®의 사용 예]
(3)수요분야
[그림18. 자동차용 방열 시트의 특성]
5-2. Okitsumo 주식회사
(1)VSI의 특징
[그림19. 마이크로 캐비티가 형성된 메타물질 구조의 VSI표면 SEM상]
[그림20. (위)VSI을 사용하지 않는 경우,
(아래)VSI을 사용하기 때문에 가열 스폿의 발생이 방지되는 경우]
(2)수지 밀폐 케이스에서의 열 문제와 VSI에 의한 해결 가능성
(3)VSI의 방열 특성 평가
[그림21. VSI 열특성 평가 모델(PC수지 밀폐 케이스의 경우)]
[표1. VSI 열특성 평가 결과(PC수지 밀폐 케이스의 경우)]
5-3. 오키전선 주식회사
[그림22. 오키전선의 방열 필름 "Cool Staff®" 외관]
[그림23. “Cool Staff®"의 특징: 방열 구조(위)와 단면 구조(아래)]
[그림24. “Cool Staff®"의 타입: 시트타입(왼쪽)과 튜브타입(오른쪽)]
[그림25. 열 방사 중시 적용 사례(시트타입): 구조 모식도(왼쪽), 실제 사용 예(오른쪽)]
[그림26. 열 전도 중시 적용 사례(튜브타입): 구조 모식도(왼쪽), 실제 사용 예(오른쪽)]
[그림27. “Cool Staff®의 방열효과]
5-4. 주식회사 다이카
(1)αGEL방열 재료 라인업
[그림28. αGEL방열 재료 라인업]
[그림29. αGEL방열 자재 제품별 열전도율 일람]
①시트상태(COH시리즈)
②액상(DP시리즈)
③EMI대책품(RE시리즈)
④양면테이프(TP시리즈)
⑤논실리콘
(2)αGEL방열 재료의 특징
(3)αGEL방열 재료의 방열 메커니즘
[그림30. αGEL방열 재료의 방열 메커니즘:
(위)αGEL의 밀착성·추종성으로 에어록을 제거한 사례,
(아래)αGEL의 부드러움으로 응력을 완화하고 치수 공차를 흡수한 사례]
(4)αGEL방열 재료의 구조 사례·사용 사례
[그림31. αGEL방열 재료의 구조 및 사용 사례]
5-5. 후지고분자공업 주식회사
(1)주요 제품 라인업
[그림32. “SARCON®" 고무타입의 특징과 애플리케이션 가이드]
[그림33. “SARCON®” 겔타입의 상품구성 예와 특징]
(2)제품 용도전개 사례
①자동차분야
[그림34. 자동차 방열 시트의 사용 예]
②소형가전·산업기기 분야
③통신기기분야
6. 방열 갭 필러/시트의 장래 전망
6-1. 방열 갭 필러
6-2. 방열 시트
제3장 방열접착제·봉지재/방열기판
1. 방열접착제·봉지재
2. 방열기판
3. 방열접착제·봉지재/기판의 시장규모 예측
[그림·표1. 방열접착제·봉지재의 일본 및 WW 시장규모 추이와 전망(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표2. 방열 접착제, 봉지제 종류별 WW 시장규모 추이와 전망"(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표3. 방열 접착제의 분류별 일본 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표4. 방열 접착제의 분류별 WW 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표5. 방열 봉지재의 분류별 일본 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표6. 방열 봉지재의 분류별 WW 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표7. 방열기판의 일본 및 WW 시장규모 추이와 전망(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표8. 방열기판의 분류별 일본 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
[그림·표9. 방열기판의 분류별 WW 시장규모 예측(금액:2020-2025년 예측)]
4. 방열접착제·봉지재 관련 기업·연구기관의 대응 동향
4-1. 세키스이화학공업 주식회사(세키스이화학)
(1)세키스이화학의 방열 기술
(2)방열 페이스트
[그림1. 방열 페이스트의 적용]
[그림2. 봉지 적용 예의 확대도]
[그림3. thermo viewer에 의한 방열효과 확인 페이스트 도포도 없음(왼쪽), 페이스트 도포 있음(오른쪽)]
4-2. 리쇼공업 주식회사
(1)고 열전도성·고 내열성 절연성 접착 수지
[그림4. 접착 시트 "AD-7210N"의 외관]
(2)고 열전도 세라믹 기판의 대체로 활용 가능한 접착 시트
[그림5. 세라믹 기판의 이미지(위)와 접착 시트 "AD-7210N"을 이용한 리쇼공업의 제안(아래)]
5. 방열기판 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. UBE 주식회사
(1)고 열전도성의 동-탄소 복합재료
[그림6. 이방성 동-탄소 복합재료의 개요]
[그림7. 다른 재료와 비교한 동-탄소 복합재료의 물성치]
(2)다축통전소결법
[그림8. 다축통전소결법의 메커니즘]
(3)동-탄소 복합재료 제품 사례
[그림9. 동-탄소 복합재료의 가공 사례]
[그림10. 동-탄소 복합재료의 제품 예 ~방열판~]
5-2. NHK SPRING 주식회사(닛빠쓰)
（1）IMS
[그림11. IMS의 구성]
[그림12. IMS절연층의 전도성 필러 상황]
[그림13. 닛빠쓰 IMS의 주요 라인업]
（2）DBC
[그림14. DBC와 IMS의 비교 DBC(왼쪽), IMS(오른쪽)]
[그림15. DB-I/C샘플 외관]
5-3. 주식회사 메이코
[그림16. 메이코의 사업 영역]
[그림17. 메이코의 기판 라인업]
(1)메탈 베이스 방열기판
[그림18. 메탈 베이스 수지 기판의 구조와 방열 메커니즘]
(2)고 방열 절연 수지기판
[그림19. 고 방열 절연 수지 시트의 구조와 조직]
[그림20. 고 방열기판을 파워모듈에 사용하는 경우의 예]
(3)고 신뢰성 방열기판
[그림21. 자동차용 땜납 균열 대책 기판]
(4)히트 싱크 일체형 방열판
[그림22. 히트 싱크 일체형 방열판의 열저항 비교(Cu기준)]
(5)메가 쓰루홀/MegaTH®
[그림23. 히트 싱크 일체형 방열판의 열저항 비교(Cu기준)]
5-4. 리쇼공업 주식회사
(1)고 열전도 프린트 배선판 재료의 라인업
[그림24. 리쇼공업의 고 열전도 프린트 배선판의 주요 라인업]
(2)양면 프린트 배선 기판
[그림25. 기판의 박형화에 의한 열 저항 감소의 이미지(왼쪽), 실제 채용 이미지(오른쪽)]
(3)Al베이스 기판재료
[그림26. Al베이스 기판재료의 재료 구성(왼쪽),
땜납 균열이 발생하는 이미지와 그 대책을 나타낸 모식도(오른쪽)]
(4)접착 시트/수지 부여 동박
[그림27. 접착 시트와 수지 부여 Cu금의 재료구성(위), 적용 이미지(아래)]
(5)액상 봉지 수지 "RICOLIT"
[그림28. “RICOLIT"으로 파워 반도체를 탑재하는 기판 등을 봉지하는 이미지]
6. 방열접착제·봉지재/기판의 장래 전망
6-1. 방열접착제·봉지재
6-2. 방열기판
제4장 특별기획/관련 시장(히트 파이프)
1. 시장 상황
2. 분야별 동향
2-1. 냉장고, 에어컨용 히트 파이프
2-2. 컴퓨터용 히트 파이프
2-3. 일본국내 히트 파이프 케이스 원료
3. 주목 토픽
3-1. 환경사업으로 재생가능에너지를 활용한 열 수송 기술에 기대
3-2. 원조인 우주관계도 다른 용도에 못지않게 혁신기술을 추구
4. 장래 전망
[그림1. 히트 파이프 일본 시장규모 추이 예측(금액:2018-2030년 예측)]
[그림2. 히트 파이프 일본시장의 케이스 원료별 구성비(2021년도)]
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