世界のポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)市場規模2025-2031:競合状況、需要分析、成長予測
ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)の定義と市場概況
ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)は、電子機器における熱伝達を最適化するために使用される材料である。通常、ポリマーマトリックスと熱伝導性フィラーで構成される。ポリマーマトリックスはシリコーン、ポリウレタン、エポキシ樹脂などであり、熱伝導性フィラーにはアルミナ、ケイ酸塩、カーボンナノチューブなどが含まれる。TIMの主な機能は、電子部品(チップ、プロセッサなど)と放熱器の間の微小な隙間を充填し、熱抵抗を低減して熱伝導効率を向上させることである。この材料の重要な特性には、高い熱伝導率、良好な圧縮性と柔軟性、優れた耐熱性と安定性が含まれる。ポリマーベースTIMは熱を効果的に伝導するだけでなく、様々な形状や表面の凹凸に適応し、優れた熱界面接触を提供する。
QYResearchが最新で発表した「ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)―グローバル市場シェアとランキング、全体の売上と需要予測、2025~2031」市場調査報告書によると、全球ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)市場規模は、2024年の約2063百万米ドルから2025年には2301.59百万米ドルへ着実に成長し、予測期間中に12.9%の年間複合成長率(CAGR)で持続的に拡大し、2031年までに4754百万米ドルに達する見込みである。
ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)市場規模(百万米ドル)、2024-2031年
上記データは、QYResearch報告書「ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)―グローバル市場シェアとランキング、全体の売上と需要予測、2025~2031」に基づく。
主な推進要因:
1. 半導体および高性能電子デバイスの成長による直接的な需要拡大
半導体の演算性能およびパッケージ集積度の向上に伴い、熱密度が著しく増加している。ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)は、チップからヒートシンクへの熱抵抗を低減する重要な界面材であり、高性能CPU/GPUや高密度パッケージ(SiP/ABFパッケージ)分野において需要が継続的に拡大している。
2. 消費者向け電子機器の小型化・高性能化の進展
スマートフォンやタブレットなどのデバイスはより薄型軽量化が進む一方、プロセッサの消費電力は増加している。これにより熱流密度が急上昇し、ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)には、より高い熱伝導率と薄膜化が求められている。これが高性能TIM製品の採用拡大を促している。
3. 電気自動車産業における熱マネジメント需要の急伸
日本における電気自動車市場の拡大に伴い、バッテリー熱管理および電動パワートレインの冷却に対する要求が急激に高まっている。ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)は、優れた絶縁性と柔軟性を有し、パワーエレクトロニクスモジュールやバッテリーパックの熱管理に不可欠な材料となり、需要が大幅に増加している。
4. 熱伝導フィラーおよびポリマー母材技術の進展
カーボンナノチューブ、窒化ホウ素などの高熱伝導フィラーの技術革新や、ポリマー母材の複合化プロセスの最適化が進展したことで、TIM製品の総合的な熱性能と長期安定性が大きく向上した。これにより、より厳しい使用環境に対応可能となり、新たな市場開拓が進んでいる。
5. 5G/通信基地局およびエッジデバイスの熱管理ニーズによる需要増
5G基地局、RFモジュール、光モジュールは高周波・高出力で動作するため、より高い熱伝導率と長期信頼性が求められる。これにより、通信機器分野においてポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)の採用が進んでいる。
機会:
1. 再生可能エネルギー発電および産業用モーターの省エネ改造における高い潜在需要
太陽光インバーターや風力発電用コンバーター、さらには各種産業用高効率モーターでは、長期的な信頼性と変換効率を確保するため、高度な冷却ソリューションが不可欠である。これにより、従来の民生・自動車分野を超える新たなTIM用途市場が形成されつつある。
2. 環境規制の強化および循環型社会への移行が促すグリーンTIM需要
世界的および日本国内の環境規制強化を背景に、持続可能な材料への需要が高まっている。再生フィラー(例:FUJIPOLY のリサイクルシリコーン端材を活用した永続型TIM)を使用したポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)は、CO₂排出削減に寄与し、ブランド企業の環境目標達成にも貢献するため、循環経済の潮流に合致する。
3. 自動車パワーエレクトロニクスおよびバッテリーモジュールへの標準化供給の拡大可能性
自動車メーカーおよびティア1サプライヤーが、熱および電気的信頼性基準を厳格化する中、ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)は、モジュール化された量産部材として電動ドライブ/バッテリーサブシステムに組み込まれる余地が広がっている。これにより、安定した産業収益源となる可能性が高まっている。
4. 材料代替・環境適合を活用した競争優位性の獲得
ROHS、リサイクル要求、自動車軽量化、低VOC規制などを背景に、低揮発性・リサイクル性・希少材料代替(レアアース/重金属使用削減)を備えたTIM製品を開発することで、OEMの調達基準に適合し、差別化された市場価値を獲得することができる。
制約する要因:
1.高性能TIMにおける総合コストの高さ
カーボンナノチューブやグラフェンなどの先端フィラーを用いたポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)は、原材料コストおよび製造プロセスコストが非常に高い。これにより、コスト感度の高い中低価格帯の電子機器や家電市場での普及が阻まれている。
2.業界における統一的かつ強制力のある性能評価基準の不足
熱伝導率・熱抵抗など主要パラメータの測定方法や条件がメーカー間で統一されておらず、データの比較性が低い。これにより、調達側の選定負担が増し、市場における製品信頼性の判断が難しくなっている。
3.熱伝導性能と加工柔軟性の両立という技術的課題
高熱伝導を追求するためには無機フィラーの高充填が必要だが、これにより硬度の増加や圧縮性の低下、界面への密着性悪化を招き、実際の接触熱抵抗が増大する場合がある。高熱伝導性と高い柔軟性の両立は依然として大きな技術課題となっている。
4.長期信頼性および環境耐久性評価のハードル
自動車向け・データセンター向けの厳格な熱サイクル、耐湿熱性、機械的ストレスなどに対する評価には長期間を要し、試験コストも高い。そのため、ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)が自動車/電力電子といった高要求市場へ迅速に展開する上で障壁となっている。
この記事は、QYResearch が発行したレポート「ポリマーベースのサーマルインターフェースマテリアル(TIM)―グローバル市場シェアとランキング、全体の売上と需要予測、2025~2031」
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https://www.qyresearch.co.jp/reports/1161678/polymer-based-thermal-interface-materials--tim
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