25/6 熱界面材料における新興動向と課題：基礎から応用までを網羅した包括的視点次世代熱管理におけるBN系TIMの革新と応用展望
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- 2025年8月8日
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熱界面材料における新興動向と課題：基礎から応用までを網羅した包括的視点
本稿は、六方晶窒化ホウ素（h-BN）を基軸とした熱界面材料（TIM）の先進的な設計と応用可能性について概観し、次世代電子機器における熱マネジメント技術の中核的役割を明示するものである。
熱界面材料（TIM）は、現代電子機器における効率的な熱管理を実現する上で不可欠な要素であり、界面熱抵抗（ITR）の低減と効果的な放熱を担う材料である。
なかでも、近年注目されている二次元材料群の中で、六方晶窒化ホウ素（h-BN）は、卓越した熱伝導性（TC）、優れた化学的安定性、並びに機械的強靭性により、最有力候補として評価されている。
本レビューは、熱伝導原理の詳細な解説に加え、最先端の熱伝導率測定技術およびTIM性能に影響を与える要因を網羅的に整理したものである。
特に、窒化ホウ素ナノシート（BNNS）の合成技術および三次元的に接続・垂直配向させたBN構造体の設計に焦点を当て、革新的な製造戦略を提示している。
これらの先進的手法は、面内方向および厚み方向における連続的な熱伝導経路の形成を可能とし、熱輸送効率を飛躍的に向上させるものである。
かかる構造的工夫により、TIMの性能における主要なボトルネックを克服し、BNベースTIMは熱管理ソリューションの最前線に位置づけられる。
さらに本稿では、電子パッケージ、電池の熱制御、ウェアラブルエレクトロニクスなど、高性能分野における応用可能性についても詳述しており、これらの分野において高度な放熱性能が不可欠であることを強調している。
総括として、本レビューはBN系TIMのスケーラブルかつ高性能な開発に向けた研究課題を明確化するとともに、将来の熱管理技術を牽引するための戦略的示唆を提供するものである。