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CAE教育研究所はCAE技術を習得する人が社会に貢献する優秀な解析者に成長していくCAE教育を研究しています。 日本機械学会公認CAE技能講習会も開催しています。

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電子機器の放熱技術入門【半導体部品編】HEATDISSITATION2

半導体部品の構造や放熱技術を学ぶ

  • 半導体パッケージの熱抵抗測定基準「JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)」規格について知り、データの持つ意味を理解する。
  • 半導体パッケージ「BGA」「QFP」「CSP」「MCP」の基本構造
  • 様々な「放熱構造」の「放熱特性」、放熱部品「ヒートシンク」、「熱伝導材料」、「ヒートパイプ」について学ぶ

学習にあたり

「電子機器」は以前から高機能化・小型化・軽量化・薄型化が進められていましたが、現在でもその傾向は止まるどころか、より一層、進化しています。
一方、半導体部品は高速化・高集積化・高機能化が進み、発熱量が増大しています。そのため、電子機器の単位体積当たりの発熱量は増大の一途です。
また、パソコンでは発熱箇所がCPUやGPU等、特定の箇所に集中していますが、他の電子機器でも同様な傾向にあります。
さらに騒音対策、EMC対策等により、放熱設計がより困難になっています。
「自動車分野」ではハイブリッドカー、電気自動車、燃料電池車と、動力系が内燃機関から電気モーターに変わりつつあります。また、現在の自動車でもエンジン制御等で多数の電子部品が使用されていますが、自動運転車など、さらに電子部品の搭載量が増加することにより電子機器の放熱対策が重要になります。

セミナーの流れ

1 半導体パッケージの熱抵抗測定基準であるJEDEC(Joint Electron Device Engineering Council)規格に関してご説明します。
JEDECでは半導体部品に関する様々な規格が規定されており、熱抵抗の測定方法もその中の1つです。
現在、半導体メーカーから公表されている熱抵抗値のデータはJEDEC規格による測定が多いため、その測定方法を知ることにより、データの持つ意味を理解することができます。
2 半導体パッケージには様々な種類がありますが、その中でも、高速・高機能な半導体に使用されることが多い「BGA」と「QFP」、高密度実装に適した「CSP」「MCP」の基本構造について説明します。また、それぞれの半導体部品の放熱構造と、その放熱特性について説明します。
3 「放熱部品」の説明:半導体部品を放熱する際にもっとも良く利用される放熱部品にヒートシンクがあります。ヒートシンクの放熱性やヒートシンクの各部のサイズ等の概略値を決定する方法をご説明します。
4 半導体部品とヒートシンクの間に使用する「熱伝導材料」について説明します。
5 発熱部から離れた場所に熱を移動させる時に使用する「ヒートパイプ」について説明します。

受講対象者

対象者

半導体部品の放熱構造を学びたい方
電子機器の放熱設計、放熱シミュレーションを担当している方

参加に必要な知識

伝熱工学の基礎知識(伝導、対流、放射を理解していること。熱抵抗の意味を理解していること。)が必要です。
※事前に「伝熱工学基礎講座」を受講していただくことで、当講座で必要な知識をすべて習得していただくことができます。

対象業種

電機、電子部品、自動車、自動車部品等、電子機器の放熱技術を必要とする分野


講習内容

1. 半導体パッケージの熱抵抗測定(JEDEC規格)
1-1.半導体パッケージの熱抵抗の定義
1-2.熱抵抗測定素子
1-3.熱抵抗測定基板
1-4.熱抵抗測定環境
1-5.熱抵抗測定方法
1-6.熱抵抗値の取扱い上の注意
半導体パッケージの熱抵抗測定基準であるJEDEC規格についてご説明します。
最初に熱抵抗および熱抵抗を定義する上で必要となる各温度の測定位置についてご説明します。その後、熱抵抗測定用の半導体素子、測定用基板と測定環境、測定方法をご説明します。最後にJEDEC規格で測定した熱抵抗値に関する注意事項をご説明します。

2. 半導体パッケージの放熱
2-1.BGA(Ball Grid Array)
・樹脂封止BGA
・キャビティBGA
・フリップチップBGA
2-2.QFP(Quad Flat Package)
2-3.CSP(Chip Scale Package)
2-4.MCP(Multi Chip Package)
半導体パッケージの中でも高速・高機能(結果的に高発熱になります。)な半導体に使用されることの多いBGAとQFP、および高密度実装(結果的に高発熱密度になります。)に適したCSPとMCPについて、基本構造をご説明します。その後、これらの半導体パッケージの様々な放熱構造における放熱特性の違いをご説明します。

3. 放熱部品
3-1.ヒートシンクの放熱特性
3-2.ヒートシンクの概略設計手順
3-3.熱伝導材料の特徴
3-4.ヒートパイプ
半導体部品を放熱する際にもっとも良く利用される部品であるヒートシンクの放熱特性をご説明します。また、ヒートシンクを設計する際に参考になる情報がまったくない状況の時に、ヒートシンクの各部のサイズの概略値を決定するための手順をご説明します(最終的には実験や放熱シミュレーションで決定しますが、その前段階の概略値を決定します。)。半導体部品にヒートシンクを直接取付けると接触熱抵抗が大きくなるため、半導体部品とヒートシンクの間に熱伝導材料を挟みます。熱伝導材料としてグリースや接着剤、熱伝導シート等の特徴や使用する時の注意事項についてご説明します。最後に発熱部から離れた場所へ熱を移動させる時に使用されることが多いヒートパイプの構造や使用上の注意事項、放熱特性についてご説明します。


開催場所

出張開催や講師派遣等を除き、通常は当研究所の太田会場にて開催しています。(時間は目安)

講習会場
【太田会場】→アクセス
群馬県太田市本町29-1 ものづくりイノベーションセンター内
■太田駅(東武伊勢崎線)から徒歩8分
■北関東自動車道「太田桐生IC」から車で12〜14分
■専用駐車場あり(無料)
■身体障害者用トイレあり
【その他の会場】
■企業様・団体様・教育機関様等への出張開催等、ご相談ください。→お問い合わせ
【通信受講】
会場までの交通が不便な方や、まとまった時間が取れない人は、在宅での通信受講も可能です。
講師が受講者の学習の進捗状況や、身につけた技術を把握できる形式で、しっかり学習をサポートしながら開催するため、会場での受講と同様の実力を身に着けることができます。
■インターネット環境が必要です。(講師への質問や解答提出、返答受取に使用)

講習開催日と時間

※別画面で開きます。

開催日(講習会場での受講)

■講習会カレンダーにて、太田校のお申し込み可能日(〇と記載されている日)、または、太田校で同じ講習が開催されている日から、希望日をお選びいただくことができます。

開催時間

■講習会場での受講は講習カレンダーに記載された時間、A、B、C、からお選びいただくことができます。
■この講習の学習時間は300分(休憩含まず)です。

詳細時間
Aプラン
10時〜16時(昼休憩50分、リフレッシュ休憩10分)
Bプラン
10時30分〜16時30分(昼休憩50分、リフレッシュ休憩10分)
Cプラン
12時30分〜17時50分(リフレッシュ休憩10分×2回)

通信受講

■通信受講者は、講習カレンダーに関係なくお申し込み可能です。
■通信受講の期限は教材到着から約3か月後です。
■受講修了にじゅうぶんな期間設定となっておりますが、ご希望の場合は有料で延長も承っております。


受講料金

1名様あたりの受講料は下記表の通りです。
■受講料には、教材および事務費が含まれております。
■別途、消費税が必要です。
■一般開催:他の受講者様とご一緒の集合開催です。
■貸切開催:一緒にお申込の人のみでお申込を終了して貸切にします。

一般開催 太田校受講料
1名 50,000円
2名同時申し込み&受講 35,000円
3名以上同時申し込み&受講 30,000円

貸切開催 太田校受講料
1名 80,000円
2名同時申し込み&受講 45,000円
3名以上同時申し込み&受講 35,000円

その他の開催形式
出張開催・講師派遣・講習会請負等、企業様・団体様・教育機関様の研修
開催条件により異なります。お見積もり無料。お気軽にご相談ください。→お問い合わせ



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群馬県太田市本町29-1  ものづくりイノベーションセンター2階3&4

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ロジマン芝公園806・807

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