CMOSセンサー・IC向け
人工グラファイト多層積層による熱対策事例
Thermal Management Solutions for CMOS Sensors and ICs
Case Study Using Multi-Layer Artificial Graphite Lamination
CMOSセンサー・IC向け人工グラファイト多層積層による
熱対策事例をご紹介いたします。
課題概要
CMOSセンサーやIC周辺の限られたスペースで発生する熱を効率よく拡散するため、人工グラファイトシートを精密加工し、必要な厚みや形状に応じて多層積層した熱対策部品を開発・量産しました。
薄型で高い面方向の熱拡散性を持つ人工グラファイトの特性と、当社の精密加工・積層技術を組み合わせた事例です。
お客様の課題
CMOSセンサーやICの高性能化・高集積化に伴い、限られたスペースに発熱が集中しやすくなり、発熱部周辺の温度上昇を抑えることが課題となっていました。一方、機器内部には十分な放熱スペースを確保しにくいため、以下のような要求がありました。
- ・発熱を周囲へ効率よく拡散したい
- ・限られた搭載スペースの中で熱対策を行いたい
- ・必要な厚みや形状に合わせてグラファイトシートを多層化したい
- ・積層位置や外形を安定させ、組み立てやすい部品にしたい
- ・試作から量産まで安定した品質で供給したい
ニチベイパーツの
解決アプローチ
人工グラファイトシートは、薄型で面方向に高い熱拡散性を持つ一方、単層のままでは必要な部品厚みや構造をつくりにくい場合があります。
そこで、発熱部や搭載スペースの形状に合わせて人工グラファイトシートを精密加工し、複数枚を積層して一体の熱拡散部品とする方法をご提案しました。
各層の形状や積層位置を管理しながら貼り合わせることで、人工グラファイトの熱拡散特性を活かしつつ、製品ごとに求められる厚みや外形に対応しました。
素材選定から精密打ち抜き、多層貼り合わせまで一貫して検討し、単なるシート材の供給ではなく、CMOSセンサー・IC周辺へそのまま組み込める熱対策部品として具現化しました。
採用した素材・加工技術
採用素材
- ・人工グラファイトシート
- ・粘着材（両面テープ等）
- ・保護・絶縁フィルム等（必要に応じて）
加工技術
- ・人工グラファイトシートの精密打ち抜き加工
- ・位置精度・外形を管理した多層貼り合わせ
- ・積層加工
必要な厚みや形状に応じて複数層を一体化することで、機器内部へ組み込みやすい部品形状に仕上げています。
解決結果・効果
CMOSセンサー・IC周辺の限られたスペースに合わせた形状・厚みで人工グラファイトを部品化し、発熱を周囲へ拡散する熱対策を実現しました。
また、複数枚のグラファイトシートをあらかじめ一体化した部品として供給することで、機器への組み込みや取り扱いがしやすく、量産にも適した仕様としました。
この考え方はCMOSセンサーやICに限らず、
以下のような熱課題への応用が可能です。
- 製品内部に熱がこもり、局所的な温度上昇を抑えたい
- 限られたスペースで効率よく熱を拡散したい
- 必要な厚みや形状に合わせた熱拡散部品をつくりたい
- 薄いグラファイトシートを複数層にして部品化したい
- 放熱性能と組み立て性・取り扱い性を両立したい