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立体造形

スーパーファインピッチダイカスト冷却器の開発によりSi/SiCパワーモジュールの高出力化に対応

群馬県

群馬合金株式会社

2020年3月27日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 次世代自動車向けSi;SiCパワーモジュール用超高効率スーパーファインピッチダイカスト冷却器の研究開発
基盤技術分野 立体造形
対象となる産業分野 自動車、産業機械
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)
キーワード ヒートシンク
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

近年急速に普及しているSI/SICパワー半導体モジュールは、高出力化による熱の増加が寿命の短命化、故障率の増加に繋がっており、冷却器の放熱効果を高める必要がある。現在、冷却器は高熱伝導アルミニウム合金を用いて押出し工法により製造されており、直線形状に限定され放熱効果に限界がある。そこで、設計自由度が高いダイカストで、薄肉複雑なスーパーファインピッチの高効率な冷却器を開発し、川下企業の要求に応える

開発した技術のポイント

スーパーファインピッチダイカスト冷却器
・今までにない優れた放熱性をもつ
・拍肉・複雑形状にも対応可能

具体的な成果

・ダイカストプロセスにおける鋳造性を解明し試作品を成形
‐高熱伝導アルミニウム合金の流動・凝固特性を把握
‐高熱伝導アルミニウム合金のパラメータの取得と影響を把握
‐市場性のある冷却器のダイカスト成形を実現
・ダイカスト方案設計技術を確立し設計工数を大幅に削減
‐高熱伝導アルミニウム合金の流動シミュレーション精度を向上
‐高熱伝導アルミニウム合金のダイカスト方案設計システムを開発
‐高速粒子法流動シミュレーション技術による設計工数の大幅短縮を実現

知財出願や広報活動等の状況

下記特許を出願済
・2018-073921「ダイカスト金型、当該ダイカスト金型で製造されたダイカスト品およびダイカスト品の製造方法」
・2018-136527「複合体及びその製造方法」

研究開発成果の利用シーン

次世代自動車向けSi/SiCパワーモジュールの冷却

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

川下企業からの更なる要求にこたえるため事業化に向けた技術プレゼンをおこなっている

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造、製品製造

製品・サービスのPRポイント

優れた放熱特性を有し、かつ薄肉・複雑形状を可能とする画期的な冷却器である

今後の実用化・事業化の見通し

・本技術開発によるターゲット部品の一つである電動パワーステアリング(EPS)は、燃費性能に優れ国内外を問わず世界市場は急速に拡大している。弊社主要取引先のN社においてもEPS世界市場に向け増産体制を整備しており、部品供給メーカに対しても増産体制を求めている。本研究成果によりシェアアップを目指す
・また、本技術開発による成果物の一つとして次世代パワー半導体モジュール用冷却器がある。パワー半導体の高出力化は熱の増加につながり高放熱の冷却器を必要としている。今回連携体メンバーを通じ、パワー半導体メーカの
F社との繋がりができ、サンプル提出を準備していく
・事業化見込みとして、本事業終了2年後位から、モデルチェンジ時期をターゲットにサンプル出荷を考えており、3年後位より販売を見込んでいる。そのため、サンプル提出に当たっては、事前に情報収集を行い、顧客評価を受け、改善を加え完成度を高めていく

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 群馬合金株式会社
事業管理機関 公益財団法人群馬県産業支援機構
研究等実施機関 学校法人早稲田大学
国立研究開発法人産業技術総合研究所
群馬県立群馬産業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 群馬合金株式会社(法人番号:6070001013253)
事業内容 非鉄金属 アルミダイカスト製造業
社員数 120 名
生産拠点 群馬県伊勢崎(本社工場) 海外拠点(フィリピンに2拠点)
本社所在地 〒370-0101 群馬県伊勢崎市境東新井1048-19
ホームページ https://www.gkg-gr.com/
連絡先窓口 製造技術部 生技開発課 奥山 旭
メールアドレス a-okuyama@gkg-gr.com
電話番号 0270-76-3501