課題から探す

放熱性向上（ヒートスプレッダー）

解決したい課題：発熱した素子からの放熱

発熱した素子の熱がデバイス内にこもると、素子への負荷がかかり故障などの原因となるため、効率的に放熱する必要があります。
素子と接触するパッケージに熱伝導率の高い材料を使用することで、素子からの発熱を効率的に放熱する事が可能となります。
京セラは、銅などの熱伝導率が高い金属材料を接合できる技術を保有しており、金属のヒートスプレッダーを設けたパッケージの
ご提案も可能です。

デバイス設計における
熱マネジメントまとめ資料はこちら

ヒートスプレッダー付きパッケージの事例

以下にヒートスプレッダー付きセラミックパッケージの構造の一例を示します。他にも様々な構造を製造可能です。
材料毎にパッケージデザインの最適化が必要ですので、詳しくはお問い合わせください。

セラミックスと接合可能なヒートスプレッダー材料の材料特性表

O.F.H.C（無酸素銅）、銅タングステン（CuW）、銅モリブデン（CuMo）などヒートスプレッダー材料の材料特性表を示しています。

材料		熱膨張係数 ( /K ) ( RT~400℃ )	熱伝導率 ( W/(m・K) )	熱抵抗** ( K/W )	かさ密度 ( g/cm3 )	硬度 ( Hv )	引張強度 ( MPa )	ヤング率 ( GPa )	ヒートスプレッダー Min.厚み( mm )
O.F.H.C ( 無酸素銅 )		19.0 x10^-6	391	0.85	8.9	80	206	117	0.2
銅タングステン ( CuW )	10/90 (%)	7.0 x 10^-6	175	1.91	16.8	300	882	313	0.2
	15/85 (%)	7.8 x 10^-6	185	1.80	16.3	280	843	294	0.2
	20/80 (%)	8.8 x 10^-6	200	1.67	15.6	260	784	265	0.2
	25/75 (%)	9.5 x 10^-6	230	1.45	14.8	240	686	225	0.2
銅モリブデン ( CuMo )	35/65 (%)	* 8.1x 10^-6	210	1.59	9.7	162	560	208	0.15
	40/60 (%)	* 8.5 x 10^-6	220	1.52	9.5	180	608	206	0.15
	50/50 (%)	* 10.4 x 10^-6	260	1.28	9.5	150	539	186	0.15
	60/40 (%)	* 10.8 x 10^-6	275	1.21	9.4	130	461	157	0.15
CPC^®141		* 7.8 x 10^-6	200	1.67	9.5	N/A	380	160	0.5
CPC^®232		* 8.8x 10^-6	235	1.42	9.3	N/A	350	130	0.7
KYCM^®	Cu/Mo/Cu	7.3 ~10.5 x 10^-6	260～310 (垂直方向)	1.08～1.75	8.9～9.2	N/A	-324	N/A	1
CM360		15.5 x 10^-6	360	0.93	N/A	N/A	N/A	130	1

（*）CuMo、CPC141、CPC232の熱膨張係数は、圧延方向により値が変わる場合がございます。
（**）熱抵抗：計算値による。発熱体サイズ1.0×1.0mm、ヒートスプレッダー厚み1.0mm、接合材による損失は含まない。
　　　熱抵抗算出簡易式はこちら

上記の材料物性値は代表値です。材料や工程の改善・変更により、値が変わる場合がございます。
「CPC」は株式会社アライドマテリアルの登録商標です。（CPC：Cu-Mo複合材の上下にCu層を備えた積層構造の放熱基板）
「KYCM」と「CM360」は京セラ独自の材料コードです。
「KYCM」は京セラ株式会社の登録商標です。

ヒートスプレッダーの特性図（熱伝導率×熱膨張係数）

上記表のヒートスプレッダー材料について、熱伝導率と熱膨張係数の関係を以下図に示します。