株式会社ThermieL 技術説明資料 (Ver.20260120)

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1. 株式会社 代表取締役 CEO Ver. 2026.01.20 ～ 技術説明資料 ～ 藤田 涼平 サ ミ エ ル 名古屋大学発ベンチャー認定企業
2. ThermieL, Co., Ltd. 2 放熱設計における課題（R&D） フィラー充填率 UP 銅 銅回路 銅基板 絶縁セラミックス TIM Thermal Interface Material ヒートシンク 放熱構造 複合材料自体の 熱伝導率の向上 Copper AlN Contact interface 接触・界面熱抵抗の低減 接触・界面熱抵抗，複合材としての熱伝導率評価が求められている 柔軟性の低下， 界面（接触）熱抵抗の増加 トレードオフ パワー半導体モジュール
3. ThermieL, Co., Ltd. 3 測定技術に対する要求 TIM, はんだ 接続部 高熱伝導 樹脂 Cu Al TIM 厚み方向 面内方向 銅 接合材料の界面熱抵抗は？ 絶縁 放熱基板 セラミックス • 接合層の熱抵抗は？ • 超音波探傷法（SAT）と熱伝導は同じ？ 放熱材料に異方性はある？ • 熱伝導を最大化する構造は？ • 熱伝導のばらつきは？ 5um 高熱伝導 樹脂 放熱 フィラー 単体の熱伝導率は？ これらの要求に対し，適した計測手法は気軽に利用できない現状．
4. ThermieL, Co., Ltd. 4 ロックインサーモグラフィ式レーザー周期加熱法 試料 レーザー 周期加熱 熱物性マッピング 回帰分析手法による 熱物性測定 𝒇 Φ 𝝓 A 赤外線カメラ 数十万点*の データ量 *検出素子数に相当 𝑻(𝒙, 𝒚, 𝒕) レーザー 加熱信号 温度応答 デジタルロックイン検出による ノイズ化の信号復調処理 ノイズ 振幅 位相遅れ 測定系概略 測定環境・精密光学系による境界条件の再現，理論モデルの導出， 高速データ解析技術，材料毎の前処理など複数の要素をすべて満たしたうえで，計測手法として確立． 名古屋大学工学研究科長野方星研究室での 研究成果に基づく計測技術
5. ThermieL, Co., Ltd. 5 これまでの主なアプリケーション Φ25µm 界面熱抵抗分布 2-D 界面 熱抵抗 マイクロスケール 材料 Laser beam Sample LIT IRT Laser Sample IRT Sample Laser IRT Sample Laser 360° 面内方向 熱拡散率 厚み方向 熱伝導率 e.g. AlN, SiN Ceramics, Isotropic graphite, CFRP, Advanced thermal material e.g. Isotropic graphite, CFRP, Advanced thermal material e.g. Carbon fiber, Cu fiber, Ni fiber, AlN whisker e.g. AlN/Cu (DBC), SiN/Cu (DBC), Graphite/Graphite(Adhesive), Cu/Mo (SPS) e.g. Cu/TIM/Si, Cu/TIM/Cu, Graphite/Graphite(Adhesive) Infrared Thermography (λ=2-5μm) LASER Periodic heating Bilayer material 2-D LIT法により各要求を満たす計測方法の開発と，多種多様な材料への適用を実施．
6. ThermieL, Co., Ltd. 6 各計測アプリケーションの詳細 面内方向熱拡散率測定 ① ② ③ 厚み方向熱拡散率・熱伝導率測定 界面熱抵抗測定
7. ThermieL, Co., Ltd. 7 ① 面内方向熱拡散率 測定セットアップ 位相分布（2.0Hz） 面内360°方向熱拡散率 測定結果 熱物性値 Value 参照値[1] 9.34mm2/s 測定値 9.32mm2/s 相対誤差 ー 0.21% 熱拡散率標準材料（TiC+Al 2 O 3 ）[1]における妥当性検証 [1] Japan Tungsten Co. Ltd. (NPA2)
8. ThermieL, Co., Ltd. 8 ② 厚み方向熱拡散率分布 𝜙 = arg ෨ 𝑇 𝑡, 𝑑 Frequency f f 3 f 4 f n ⋮ f n Phase Φ 位相遅れの周波数依存性 x y f f 4 f 3 f 2 f 1 f 0 f 2 f 1 f 0 𝑫 𝑫 map max min 厚さ方向熱拡散率マップ 測定セットアップ 厚み方向測定の流れ
9. ThermieL, Co., Ltd. 9 ② 厚み方向熱拡散率分布 標準物質，複合材料への適用結果 𝟗. 𝟐𝟕𝐦𝐦𝟐/𝐬 ± 𝟎. 𝟕𝟓 TiC+Al 2 O 3 [1] (30mm×30mm×t1.026mm) ヒストグラム 熱拡散率分布 (参照値との相対誤差1%) X線CTによる 密度分布と一致 参照値: 9.3mm2/s [1] Japan Tungsten Co. Ltd. (NPA2) [2] AIST CRM 5809-a 熱伝導フィラーを 含む樹脂プレート X線CT
10. ThermieL, Co., Ltd. 10 ② 厚み方向熱伝導率分布 𝐴𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜 𝑥𝑝 , 𝑦𝑝 , 𝑓 𝐴𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜 𝑥, 𝑦, 𝑓 = 𝐴𝑡 𝑥, 𝑦, 𝑓 𝐴𝑟 𝑓 = 𝜆𝑟 𝜆𝑡 (𝑥, 𝑦) 𝐷𝑡 (𝑥, 𝑦) 𝐷𝑟 sinh 𝜎𝑟 𝑑𝑟 sinh 𝜎𝑡 𝑑𝑡 𝐴𝑟 (𝑓), 𝜙𝑟 (𝑓) 𝐴𝑡 𝑥, 𝑦, 𝑓 , 𝜙𝑡 (𝑥, 𝑦, 𝑓) 参照試料 𝐷𝑟 , 𝜆𝑟 測定対象 𝐷𝑡 (𝑥, 𝑦), 𝜆𝑡 (𝑥, 𝑦) 𝜙𝑡 𝑥, 𝑦, 𝑓 − 𝜙𝑟 𝑓 = tan−1 ෨ 𝑇𝑡 𝑡, 𝑑𝑡 − tan−1 ෨ 𝑇𝑟 𝑡, 𝑑𝑟 位相差 振幅比 IRカメラの測定視野内に 測定対象と参照試料を配置 ・・・ max 𝝀𝒕 (𝒙𝒑 , 𝒚𝒑 ) 𝝀𝒕 (𝒙, 𝒚) max 0 0 𝑫𝒕 (𝒙, 𝒚) 周波数 f f n f 4 f 3 f 2 f 1 f 0 位相差 ΔΦ 周波数 f f n f 4 f 3 f 2 f 1 f 0 振幅比 A ratio 𝑫𝒕 (𝒙𝒑 , 𝒚𝒑 ) f 3 f 4 f n ⋮ x y f f 2 f 1 f 0 𝛥𝜙 𝑥𝑝 , 𝑦𝑝 , 𝑓 f 3 f 4 f n ⋮ x y f f 2 f 1 f 0 (𝑥𝑝 , 𝑦𝑝 ) (𝑥𝑝 , 𝑦𝑝 ) 熱拡散率 熱伝導率 熱伝導率測定へ拡張
11. ThermieL, Co., Ltd. 11 厚さ方向熱拡散率（上面図） 厚さ方向熱伝導率（上面図） 𝝀𝒕 (𝒙, 𝒚) 𝑫𝒕 (𝒙, 𝒚) 炭素繊維強化複合材料（CFRP）試料 ② 厚み方向熱伝導率分布
12. ThermieL, Co., Ltd. 12 ③ 界面熱抵抗 𝑧方向の位相変化 界面熱抵抗 大 位相遅れ 𝑧 𝜃 材料A 材料B 赤外線カメラ （検出素子アレイ） 周期加熱 （加熱密度均一） 変調 信号 接合材料（２層） 1次元熱伝導 𝐿 0 𝑑 裏 面 断 熱 周期加熱 2Dデジタル ロックイン処理 同期 信号 小 大 カメラ視野内 の位相分布 𝝀𝑨 𝑫𝑨 𝝀𝑩 𝑫𝑩 断面加工 信号源 Fujita et al, 22nd Symposium on Thermophysical Properties, (2024).
13. ThermieL, Co., Ltd. 13 ③ 界面熱抵抗 未知の 場合 位相分布(3D表示) 熱拡散率 𝑫 熱伝導率 𝝀 幅方向に 平均 界面熱抵抗を未知数とした パラメータフィッティング 位相遅れ 𝑧 𝜃 材料 A 材料 B 𝐿 0 𝑑 大 𝝀𝑨 𝑫𝑨 𝝀𝑩 𝑫𝑩 界面熱抵抗の測定 各層 別測定 熱拡散率，熱伝導率の測定 厚み方向熱拡散率 面内方向熱拡散率
14. ThermieL, Co., Ltd. 14 ③ 界面熱抵抗 [1] Lim Da-In et al., Thermal conductivity measurement method for the thin epoxy adhesive joint layer. J Weld Join. 2021;39(4):402-408. 界面 （エポキシ系接着剤） 0.49mm 0.49mm 露出断面 （光学顕微鏡） 位相遅れ分布 位相遅れ測定値と理論解 一致 加熱面側 手法 レーザーフラッシュ法[1] 本手法 界面熱抵抗，m2K/W 5.2×10-6 2.54×10-6 ※加熱周波数：1, 10, 20Hz，熱拡散率 126 mm2/s，熱伝導率 102 W/mK
15. ThermieL, Co., Ltd. END 15