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発熱の増大とは？課題と対策・製品を解説
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バーンインにおける発熱の増大とは？
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「JTサーミスタ」は、最小長さ25mm、最大厚み500μmの小型で超薄型の温度センサです。電機絶縁性にも優れており、スペースの無い空間や電極に接触しやすい場所にも安心してご利用いただけます。
高精度・超薄形サーミスタ「JTサーミスタ」
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バーンインにおける発熱の増大
バーンインにおける発熱の増大とは？
半導体パッケージングにおけるバーンイン工程は、製品の信頼性を高めるために、初期不良を検出する重要なプロセスです。しかし、近年の高性能化・高密度化に伴い、バーンイン中の発熱量が著しく増大しており、これが新たな課題となっています。
課題
熱暴走リスクの増大
バーンイン中の発熱が設計許容値を超え、半導体チップやパッケージ材料の劣化、さらには熱暴走による故障を引き起こすリスクが高まっています。
冷却コストの増加
増大した発熱に対応するため、より強力な冷却システムが必要となり、設備投資や運用コストが増加しています。
生産性の低下
発熱による温度上昇を抑えるために、バーンイン時間を短縮せざるを得ない場合があり、初期不良の検出精度が低下し、生産性が損なわれる可能性があります。
環境負荷の増大
冷却に必要な電力消費量の増加は、CO2排出量の増加に繋がり、環境負荷の増大を招いています。
対策
高効率放熱材料の活用
熱伝導率の高い新規材料をパッケージ基板や放熱板に採用し、チップから発生する熱を効率的に外部へ逃がします。
先進的な冷却技術の導入
液冷システムやヒートパイプなど、従来の空冷よりも高い冷却能力を持つ技術をバーンイン装置に組み込みます。
バーンイン条件の最適化
シミュレーション技術を活用し、発熱量を抑えつつ、効果的な初期不良検出が可能なバーンイン温度や時間などの条件を見直します。
低発熱設計のチップ採用
バーンイン工程での発熱を抑制するため、チップ設計段階から低消費電力・低発熱を考慮した回路設計やプロセス技術を採用します。
対策に役立つ製品例
高熱伝導性複合材料
従来の材料よりも優れた熱伝導性を持ち、チップからの熱を効率的に拡散・放熱することで、バーンイン中の温度上昇を抑制します。
高性能冷却モジュール
小型かつ高効率な冷却機構により、限られたスペースでも十分な冷却能力を発揮し、バーンイン装置の省スペース化と冷却性能向上に貢献します。
熱解析・最適化ソフトウェア
バーンイン中の熱挙動を詳細にシミュレーションし、最適なバーンイン条件や放熱設計を導き出すことで、発熱の増大を効果的に管理します。
低熱抵抗パッケージ
チップと外部との間の熱抵抗を低減する構造を持つパッケージにより、バーンイン時の発熱がチップ内にこもるのを防ぎます。
