92

ルの設計・製作、コイルモールド、そして完成

有効期間に関する検討報告書」の「参考資料1：品の製造から販売までの一貫体制をとることに計器用変成器について」の一部を転載させていたなりました。

だいたものです。このほかにも計器用変成器に関樹脂の切り替えにあたって、エポキシは硬化する様々な参考資料が閲覧できますので、ご覧い後の柔軟性が乏しいためコイルとの膨張係数のただきたく、下記にURLをご案内いたします。

差をどう抑えるか、硬化後は非常に硬いので表Thermal conductive test result report
With Introduction of RISHO thermal solution materials for LED or Power IC

リショー熱対策材料 過渡熱測定試験結果のご報告
利昌工業では，高輝度LEDやパワー半導体を搭載する基板の熱対策をサポートする、高熱伝導プリント配線板用材料の開発に取り組んでおります。この度、新たにLED実装時の過渡熱測定や高出力時の熱シミュレーションを行いましたので、その結果のご報告とラインナップを改めてご紹介いたします。

http://www.jemic.go.jp/gizyutu/kako-kenkyukai

面仕上げをどうするか、また接着力が強いので.html「型離れ」が悪い…など様々な苦難が待ち受け

今年は、モールド変圧器40周年にもあたり、そていましたが、自社技術でひとつひとつ解決して、昭和37年エポキシモールドCT/VTの製造をして２年後には、モールドコンデンサも30周年を開始しました。

迎えます。機会があれば、これらの商品についてもご紹介したいと存じます。

■普及促進キャンペーン
特性面での問題解決には、日新電機様、井上電大阪科学技術センター

機様、高岳製作所様など各社から、好意的なアドATAC一行様 ご来訪
尼崎工場バイスを賜ることができました。
しかし、モールドCT/VTの普及は電力会社様向けに留まっており、従来品より最高で二倍も価格が高いエポキシモールド品を、一般の配電盤メーカー様にどうやって買っていただくか、そして、製品ラインナップ

CCL

Products Line-ups

CCL, プリプレグ
Glass Fabric CCL, Prepreg

アルミベース CCL

The party of technology consultantsof Osaka Science & Technology
Center, and their related company's
presidents, visited AMAGASAKI

接着シート, RCC, アルミベース CCL

接着シート,RCC,金属ベース基板
Bonding sheet, RCC, Metal-base CCL

絶縁材料屋が作ったCT/VTを誰が買ってくれる

熱伝導率 Thermal conductivityのか、という問題が残っていました。
そこで、販売、開発、■LED照明用基板材料「CS-3945」，「AC-7900」

技術のスタッフでプロジェクトチームを結成し、マイクロバスにスライドや資料、製品サンプルなどを積み込み、エポキシ▲大阪科学技術センター ATACご一行様

モールドCT/VTの全国

先日、大阪科学技術センターのATACご一行キャンペーンを展開。配 ▲マイクロバスで全国キャン
電盤メーカー様だけでは約40名様が、尼崎工場へお越しになりました。

ペーンを展開しました

このたび、これらの材料でLEDを実装した基く逃がすため、基板の熱対策が重要となってい板を作製し、過渡熱測定を行いましたので、そます。これを受け、利昌工業ではLED照明に好の結果をご報告します。

適な白色高熱伝導銅張積層板「CS-3945」および（1）試験方法

白色アルミベース基板「AC-7900」をご提案しています。

な設計事務所などのもとへ、足しげく通いました。

LED実装基板をアルミ放熱板（5t×30×140mm）に固定し、ジャンクション温度（Tj）および過渡熱抵抗を測定しました。

Center)は、大手企業で技術や品質管理の責任者

大企業、国鉄、都道府県の設備担当、そして有力

Measurement result of transient heat resistance

LEDの高輝度化に伴い、発生した熱を効率良ATAC(Advanced Technologist Activation

なく、その顧客で、高圧受配電設備を設置される

1. LED実装基板の過渡熱抵抗測定結果（2）試料をしておられたOB/OGの方たちで組織されるコ

Test piece①実装用基板ンサルタント集団で、中堅・中小企業のコンサ

絶縁層厚み 絶縁層熱伝導率

ルティングをされています。

■計器用変成器のスタンダードにこの度お越しになられたのは、ATACと、そこのキャンペーンで行った「３キロボルト以上▲白色高熱伝導プリント配線板材料

Insulation layer Thermal conductivity ofthickness
Insulation layer

CS-3945[mm][W/mK]

温度係数
TC[mV/℃]のコンサルティングを受けておられる経営者のCS-3945 t=0.4

0.40

1.314.52

しだいに浸透し、前頁の表のように、今では30キ皆様です。当日は、当社の概要をご説明申し上

CS-3945 t=0.60.60

1.314.84

ロボルト級まで製造できるようになりました。

げたあと、展示室や製造現場をご見学いただき

AC-7900

0.12

1.014.50

放熱CEM-31.00

1.014.89の変成器にはエポキシモールド品を…」のＰＲはました。お忙しい中、ご来訪賜りまことにあり同資料は「日本電気計器検定所」様のご厚意にがとうございました。

より、同社ウェブサイトにある「計器用変成器の6▲白色アルミベースプリント配線板

AC-7900

92②LEDモジュール92

Appearance of Test piece

厚を薄くすることができ、より高い放熱効果がCREE XP-G（Tj（max）＝150℃）得られるというデータを得ました。

ハイパワーLED

基板作製ご協力：関西電子工業株式会社様

認定取得が完了しましたので、認定規格値（抜産を保護するためのアメリカの規格。様々な分粋）をご報告します。その他の規格値はULのホ野の製品に対して安全性の試験が行われ、認定複合化されているため、全体として高い放熱効ームページでご確認頂けます。

が行われている。

べて16℃も抑えられておりますので、デバイスの信頼性の向上に寄与できるものと期待しておTable.1 Test result⊿Tります。

[℃][℃]*ジャンクション温度（Tj）Junction Temperature

94.38.8

熱抵抗

Tj

放熱板裏面温度

ThermalResistanceJunction
Temp.

Substrate backtemp.

[℃/W]

[℃]

5.35103.1

5.84

109.5

93.4

16.1

AC-7900

5.02

99.8

93.4

6.4の寿命は約半分となるため、Tjを低減する基板

放熱CEM-3

6.23

115.9

94.621.3設計が必要とされる。

一般的に、素子のTjが10℃上がる毎にデバイス※5000sec点灯後

CS-3945、AC-7900、ともに、放熱CEM-3と比較

Table.2 UL recognized speciﬁcations①AC-7900
金属板厚さ
Metal Plate
Min. Thk.

絶縁層厚さ

導体厚さ

Dielectric Thk.

Conductor Thk.

（mm）

Min.
（μm）

0.9630

短時間の電力を与えたときの熱抵抗を表し、印加時間（温度）に応じて変化する。実際のデ（⊿T）が少なく熱が効率良く伝わっています。

バイスはパルス的に駆動するため、実使用に近CS-3945は、ガラス布のみで構成されるため、板

Max.
（μm）

Min.
（μm）

200

電気的

機械的

Electrical

Mechanical9090

WTソルダーリミット

UL94
フレームクラス（mmφ）

Flame Class

50.8

102

R. T. I.

ColorMax.
（μm）

18

温度指数（℃）色

最大導体径Max. Area Dia.

最高使用温度

Solder Limit

温度Max. Operating Temp.

時間（℃）

Temp.（℃）Time（Sec）

90

V-0288

耐トラッキング性

ホットワイヤー
着火性

大電流アーク
着火性

高電圧アーク
着火性

HWI

HAI

HVTR

00̶

30CTI

ダイレクトサポート
Meets UL746E DSR

1YES②CS-3945* 過渡熱抵抗 Transient Thermal Resistance

してジャンクション温度（Tj）と放熱板裏面の温度差

ANSI
グレード

最小板厚

Grade（mm）

No ANSI

0.10

Min. Thk.

導体厚さ

最大
導体径

Conductor Thk.

外層Ext.
最小Min.
最大Max.
18

内層Int.
最小Min.

Max. Area Dia.

̶50.8102（mmφ）

ソルダーリミット

UL94
フレームクラス
Flame Class

最高使用温度

Solder Limit

温度Max. Operating
Temp.

時間（℃）

Temp.（℃） Time（Sec）

V-02883090

い状態での評価の指標として用いられる。

▼ジャンクション温度の上昇■高熱伝導アルミベース基板「AC-7200TY」

Fig.1 Junction temperature according to Lighting time(sec)

140

放熱効果 大Heat release eﬀect

CS-3945 t=0.4
CS-3945 t=0.6
AC-7900
放熱CEM-3

Tj（℃）（1）認定規格値

半導体素子とリード線の接続部分の温度。

CS-3945 t=0.6100

電気器具等の火災その他の事故から人命、財AC-7900の絶縁層の熱伝導率は、放熱CEM-3のLEDの場合は、チップ内の発光層の温度を指す。

120* UL規格 UL Standard

この度、「CS-3945」および「AC-7900」のULそれと同等ですが、熱伝導率の高いアルミ板とジャンクション温度の上昇は放熱CEM-3と比LED点灯条件 ： 印加電流 If＝350mA

CS-3945 t=0.4

UL認定を取得

果を発揮しています。

（3）測定条件 LED lighting condition（4）測定結果

2. CS-3945、AC-7900

80

アルミベース基板は樹縁層の熱伝導率を当社従来品の2倍（＝脂基板に比べて放熱性が5W/mK）に高めた、高熱伝導アルミベース基板

高く、より高度な熱対策「AC-7200TY」をご提案しています。

が求められる電源基板や1. 高出力時の放熱シミュレーション結果

パワー半導基板に使用さ ▲AC-7200TY

このたび、高出力の電源基板やパワー半導体（1）高出力時の熱解析結果（熱源出力＝20W） Fig.2 Thermal analysis results(Output power=20W)
AC-7900

AC-7900

AC-7200TX

AC-7200TY

Insulation layer = 120μm

Insulation layer = 60μm

Insulation layer = 80μm

Insulation layer = 120μm

1.0

1.0

2.55.0Temperature of LED

164.3

117.6

92.9

85.2

温度上昇ΔT（℃）

144.3

97.6

72.9

65.2

4.5

2.0

1.00.8基材
熱伝導率（W/mK)

60

れています。利昌工業ではこれらの用途に、絶Thermal Conductivity40
解析図2000110点灯時間

100
Lighting time (sec)

1,000

10,000

LEDチップ温度（℃）

熱抵抗（℃/W）
測定ご協力：国内LED照明メーカー様

Thermal Resistance

992②LEDモジュール92

Appearance of Test piece

厚を薄くすることができ、より高い放熱効果がCREE XP-G（Tj（max）＝150℃）得られるというデータを得ました。

ハイパワーLED

基板作製ご協力：関西電子工業株式会社様

認定取得が完了しましたので、認定規格値（抜産を保護するためのアメリカの規格。様々な分粋）をご報告します。その他の規格値はULのホ野の製品に対して安全性の試験が行われ、認定複合化されているため、全体として高い放熱効ームページでご確認頂けます。

が行われている。

べて16℃も抑えられておりますので、デバイスの信頼性の向上に寄与できるものと期待しておTable.1 Test result⊿Tります。

[℃][℃]*ジャンクション温度（Tj）Junction Temperature94.38.8

熱抵抗

Tj

放熱板裏面温度

ThermalResistanceJunctionTemp.

Substrate back
temp.

[℃/W]

[℃]

5.35

103.1

5.84

109.593.4

16.1

AC-7900

5.02

99.8

93.4

6.4の寿命は約半分となるため、Tjを低減する基板

放熱CEM-3

6.23115.9

94.621.3設計が必要とされる。

一般的に、素子のTjが10℃上がる毎にデバイス

Table.2 UL recognized speciﬁcations①AC-7900
金属板厚さ
Metal Plate
Min. Thk.

絶縁層厚さ

導体厚さ

Dielectric Thk.

Conductor Thk.

（mm）

Min.
（μm）

0.96

30

CS-3945、AC-7900、ともに、放熱CEM-3と比較

短時間の電力を与えたときの熱抵抗を表し、してジャンクション温度（Tj）と放熱板裏面の温度差印加時間（温度）に応じて変化する。実際のデ（⊿T）が少なく熱が効率良く伝わっています。

バイスはパルス的に駆動するため、実使用に近CS-3945は、ガラス布のみで構成されるため、板Max.
（μm）

Min.
（μm）

200

電気的

機械的

Electrical

Mechanical9090

WTソルダーリミット

UL94
フレームクラス（mmφ）

Flame Class

50.8

102

R. T. I.

ColorMax.
（μm）

18

温度指数（℃）色

最大導体径Max. Area Dia.

最高使用温度

Solder Limit

温度Max. Operating Temp.

時間（℃）

Temp.（℃）Time（Sec）

90

V-0288

耐トラッキング性

ホットワイヤー
着火性

大電流アーク
着火性

高電圧アーク
着火性

HWI

HAI

HVTR

00̶

30CTI

ダイレクトサポート
Meets UL746E DSR

1YES②CS-3945* 過渡熱抵抗 Transient Thermal Resistance※5000sec点灯後ANSI
グレード

最小板厚

Grade（mm）

No ANSI

0.10

Min. Thk.

導体厚さ

最大
導体径

Conductor Thk.

外層Ext.
最小Min.
最大Max.
18

内層Int.
最小Min.

Max. Area Dia.

̶50.8102（mmφ）

ソルダーリミット

UL94
フレームクラス
Flame Class

最高使用温度

Solder Limit

温度Max. Operating
Temp.

時間（℃）

Temp.（℃） Time（Sec）

V-02883090

い状態での評価の指標として用いられる。

▼ジャンクション温度の上昇■高熱伝導アルミベース基板「AC-7200TY」

Fig.1 Junction temperature according to Lighting time(sec)

140

放熱効果 大Heat release eﬀect

CS-3945 t=0.4
CS-3945 t=0.6
AC-7900
放熱CEM-3Tj（℃）（1）認定規格値

半導体素子とリード線の接続部分の温度。

CS-3945 t=0.6100

電気器具等の火災その他の事故から人命、財AC-7900の絶縁層の熱伝導率は、放熱CEM-3のLEDの場合は、チップ内の発光層の温度を指す。

120* UL規格 UL Standard

この度、「CS-3945」および「AC-7900」のULそれと同等ですが、熱伝導率の高いアルミ板とジャンクション温度の上昇は放熱CEM-3と比LED点灯条件 ： 印加電流 If＝350mA

CS-3945 t=0.4

UL認定を取得

果を発揮しています。

（3）測定条件 LED lighting condition（4）測定結果

2. CS-3945、AC-7900

80

アルミベース基板は樹縁層の熱伝導率を当社従来品の2倍（＝脂基板に比べて放熱性が5W/mK）に高めた、高熱伝導アルミベース基板

高く、より高度な熱対策「AC-7200TY」をご提案しています。

が求められる電源基板や1. 高出力時の放熱シミュレーション結果

パワー半導基板に使用さ ▲AC-7200TY

このたび、高出力の電源基板やパワー半導体（1）高出力時の熱解析結果（熱源出力＝20W） Fig.2 Thermal analysis results(Output power=20W)
AC-7900

AC-7900

AC-7200TX

AC-7200TY

Insulation layer = 120μm

Insulation layer = 60μm

Insulation layer = 80μm

Insulation layer = 120μm

1.0

1.0

2.55.0Temperature of LED

164.3

117.6

92.9

85.2

温度上昇ΔT（℃）

144.3

97.6

72.9

65.2

4.5

2.0

1.00.8基材
熱伝導率（W/mK)

60

れています。利昌工業ではこれらの用途に、絶Thermal Conductivity40
解析図2000110点灯時間100Lighting time (sec)

1,000

10,000

LEDチップ温度（℃）

熱抵抗（℃/W）
測定ご協力：国内LED照明メーカー様

8Thermal Resistance

9292

基板を想定し、熱源（LED）の出力を最大20W大きくなりました。これにより絶縁層の熱伝導とした放熱シミュレーションを行いましたので、率が高いほど、高出力での熱源の温度上昇が抑結果をご報告します。

制され、より高い放熱効果が得られることがわ

下図のように、低出力時では、絶縁層の熱伝かりました。したがって、「AC-7200TY」はよ

導率の違いでLEDチップの温度上昇に大きな差り高度な熱対策が求められる電源基板やパワー異は生じません。しかし高出力になるにつれて半導基板に好適な材料と考えられます。

（2）熱源出力と熱源チップ温度
180
160

LEDチップ温度（℃）

140

Fig.3 LED temperature according to PowerAC-7900

AC-7900

Insulation layer = 120μmInsulation layer = 60μm

AC-7200TX

AC-7200TY

Insulation layer = 80μm

Insulation layer = 120μm

1201008060402000510152025

熱源出力（W）
LEDチップ 1.5mm厚×5mm×5mm
LEDチップ

銅箔35μmCopper Foil
基材（CCL）

ヒートシンクHeat sink
（包絡体積=60cm 3）

ヒートシンクHeat sink

接着剤（60μm）Adhesive

Power：2，5，10，15，20W（定常解析 Steady analysis ）
熱量
周囲温度 Ambient temp.：20℃
対流Convection ：2Ｗ/m 2・Ｋ（絶縁層部Insulation layer ）2・Ｋ（ヒートシンク部
Heat sink ）200W/mTable.1 shows the test result that we measured
the diﬀerence between Junction temperature ofLED and Backside temperature of aluminum heatsink（5t×30×140mm）. "Junction temperature"means the temperature measured at LED'semission layer. CS-3945, which has glass fabric as
the base material ,can be made into thin
substrate. Since this thinness makes heatreleased eﬃciently, the temperature
diﬀerence(⊿T) is suppressed lower than that ofCEM-3. Although the thermal conductivity ofAC-7900 is as the same level as CEM-3,Junction
Temperature of AC-7900, which is composedwith Aluminum plate,is suppressed 16℃ lower

than that of CEM-3. This time both CS-3945 andAC-7900 have been recognized by UL(Table.2)
AC-7200TY is the Aluminum base PWB material
which has the insulation layer of high thermal
conductivity (5.0W/mK). Fig.2 and Fig.3 shows
the results that we simulated the temperaturerise of LEDs with 20W power supplied . It wasproved that as power supply becomes large,
aluminum base PWB material which has higher
thermal conductive insulation layer can maketemperature rise of LED lower. We think thatAC-7200TY can contribute to the thermal designof Power LED, Power IC or Power supply
substrate.

119292基板を想定し、熱源（LED）の出力を最大20W大きくなりました。これにより絶縁層の熱伝導とした放熱シミュレーションを行いましたので、率が高いほど、高出力での熱源の温度上昇が抑結果をご報告します。

制され、より高い放熱効果が得られることがわ

下図のように、低出力時では、絶縁層の熱伝かりました。したがって、「AC-7200TY」はよ

導率の違いでLEDチップの温度上昇に大きな差り高度な熱対策が求められる電源基板やパワー異は生じません。しかし高出力になるにつれて半導基板に好適な材料と考えられます。

（2）熱源出力と熱源チップ温度
180160

LEDチップ温度（℃）

140

Fig.3 LED temperature according to PowerAC-7900

AC-7900

Insulation layer = 120μm

Insulation layer = 60μm

AC-7200TX

AC-7200TY

Insulation layer = 80μm

Insulation layer = 120μm

1201008060402000510152025

熱源出力（W）
LEDチップ 1.5mm厚×5mm×5mm
LEDチップ

銅箔35μmCopper Foil
基材（CCL）

ヒートシンクHeat sink

ヒートシンクHeat sink
（包絡体積=60cm 3）

接着剤（60μm）Adhesive

Power：2，5，10，15，20W（定常解析 Steady analysis ）
熱量
周囲温度 Ambient temp.：20℃
対流Convection ：2Ｗ/m 2・Ｋ（絶縁層部Insulation layer ）2・Ｋ（ヒートシンク部
Heat sink ）200W/mthan that of CEM-3. This time both CS-3945 andAC-7900 have been recognized by UL(Table.2)
AC-7200TY is the Aluminum base PWB materialwhich has the insulation layer of high thermal
conductivity (5.0W/mK). Fig.2 and Fig.3 shows
the results that we simulated the temperaturerise of LEDs with 20W power supplied . It wasproved that as power supply becomes large,
aluminum base PWB material which has higher
thermal conductive insulation layer can maketemperature rise of LED lower. We think thatAC-7200TY can contribute to the thermal designof Power LED, Power IC or Power supplysubstrate.

Table.1 shows the test result that we measured
the diﬀerence between Junction temperature ofLED and Backside temperature of aluminum heatsink（5t×30×140mm）. "Junction temperature"means the temperature measured at LED'semission layer. CS-3945, which has glass fabric as
the base material ,can be made into thin
substrate. Since this thinness makes heatreleased eﬃciently, the temperature
diﬀerence(⊿T) is suppressed lower than that ofCEM-3. Although the thermal conductivity ofAC-7900 is as the same level as CEM-3,Junction
Temperature of AC-7900, which is composedwith Aluminum plate,is suppressed 16℃ lower10