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半導体の放熱設計とは？課題と対策・製品を解説
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耐熱性における半導体の放熱設計とは？
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当資料は、先端電子部品の洗浄や洗浄後の分析方法について解説しております。
フラックス洗浄工程を筆頭とする接合後のコンタミネーション洗浄に
着目し、様々な技術の集合体である先端電子部品の性能を担保しうる
「洗浄」の在り方と、今後の展望に関して掲載。
是非、ご一読ください。
【掲載内容(一部)】
■はじめに
■無洗浄化技術 高機能化特性の立役者
■なぜ洗浄を行う事例が起こり得るのか
■先端電子部品の洗浄は困難
■洗浄後の分析
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
先端電子部品の洗浄技術 メカニズムと残存汚れの評価法【資料】
当社では、アルミダイカストなどの鋳造加工を行っております。
金型の設計製作から鋳造、バリ取り、精度検査まで一括受注で生産可能。
また、耐熱、耐久用途などに合わせて合金も様々ご提案が可能！
個別融解の設備も備えておりますので、多品種にもお応えをさせていただきます。
ご要望の際はお気軽にお問合せください。
【特長】
■金型製作から、検査工程までの一括受注
■寸法精度の高い製品作りが可能
■ラインごとに個別融解のシステムを導入しており、
多品種にも対応可能です。
【製造品目】
車載インパネなどの筐体部品
エアバック制御の筐体部品
ヘッドライト（LEDコントロールユニット）の筐体部品
カーナビの筐体部品
※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
アルミダイカスト 《電装部品：インパネ、ヘッドライトなどの筐体》
本セミナーでは、部品メーカーの現役設計者より「熱電対と熱流センサを使った実測のポイント」、
トヨタ自動車より高感度熱流センサ「Energy flow」をご紹介いたします。
また、実測と解析の乖離検証事例として、熱流センサデモンストレーションキットの熱解析とその考察をご紹介いたします。
実測と解析の乖離検証・合わせこみに取り組まれている方、熱設計・熱解析・熱実測の技術構築に取り組んでいる方は、この機会に是非ご視聴ください！
「熱設計オンラインセミナー」（構造計画研究所との共催）実施
「熱流束」の使い道、ご存知でしょうか？
様々な目的で温度計測する機会はありますが、
「なぜその温度になってるのか？」が分かれば適切な熱対 策の検討に活用できます。
トヨタ自動車の熱流センサ『Energy flow』は簡便かつ高応答に
熱の侵入経路を計測することが可能なため、熱の「原因」となる
「熱流束」を特定することができます。
計測のやり方、製品への計装、データ解析の困り事も
トヨタの現役エンジニアによるソリューション対応いたします。
まずは資料をご一読いただくか、お気軽にお問い合わせください。
■活用事例（一部抜粋）
・断熱性または熱伝導性の測定
・冷却ファンレスでの基板への熱の逃がし方
・熱害設計における熱の逃がし方、風の当て方、空調コントロール
・暑熱対策アイテムの費用対効果の数値化
熱設計を攻める！トヨタによる熱流束の解説
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耐熱性における半導体の放熱設計
耐熱性における半導体の放熱設計とは？
自動車の過酷な環境下で動作する半導体は、高い耐熱性が求められます。しかし、半導体は動作時に熱を発生するため、適切な放熱設計が不可欠です。この設計は、半導体の性能維持、信頼性向上、そして製品寿命の延長に直接関わります。
課題
高発熱密度化による温度上昇
高性能化に伴い、半導体チップあたりの発熱密度が増加し、局所的な高温化が課題となっています。
限られたスペースでの放熱効率の限界
車載スペースの制約から、大型の放熱部品の搭載が難しく、限られた面積で効率的な放熱を実現する必要があります。
多様な動作環境への対応
エンジンルーム周辺やバッテリー周辺など、温度変化が激しい環境下での安定した放熱性能の維持が求められます。
熱応力による信頼性低下
温度サイクルによる熱膨張・収縮の繰り返しが、半導体や実装基板に熱応力を発生させ、信頼性を低下させる可能性があります。
対策
高熱伝導材料の活用
半導体パッケージやヒートシンクに、高い熱伝導率を持つ材料を採用し、熱を効率的に外部へ逃がします。
熱流体解析による最適化
コンピュータシミュレーションを用いて、空気の流れや温度分布を詳細に解析し、最適な放熱構造を設計します。
アクティブ冷却機構の導入
ファンやペルチェ素子などのアクティブ冷却機構を導入し、強制的に熱を除去することで、厳しい温度条件下での動作を可能にします。
熱抵抗の低減設計
半導体チップから外部への熱の伝わる経路（熱抵抗）を各段階で低減する設計を行います。
対策に役立つ製品例
高熱伝導性放熱板
高い熱伝導率を持つ特殊な金属や複合材料で構成され、半導体から発生した熱を素早く広範囲に拡散させます。
熱流体解析ソフトウェア
複雑な熱挙動を可視化・定量化し、設計段階で潜在的な放熱問題を特定・解決するためのシミュレーションツールです。
小型冷却ファンモジュール
省スペースながら高い風量を生み出す設計で、限られた空間でも効果的な強制空冷を実現します。
熱界面材料（TIM）
半導体とヒートシンクの間に挟むことで、微細な隙間を埋め、熱伝達効率を飛躍的に向上させるペーストやシートです。
