熱設計開発

シリコンマイクロチャネル
冷却構造

エッチングによるシリコンチャネル、カバー接合した流路構造、ヒーター・センサー付きテストチップを、お客様の図面と使用条件に基づいて製作します。開放構造、接合済みコールドプレート、熱評価用テストビークルのいずれの段階でも納品でき、検査項目は加工前に取り決めます。

深掘りエッチングの能力 →

チャネルエッチングカバー接合ポート・マニホールドヒーターテストチップリーク・耐圧試験1枚から
図面ベース
チャネル・マニホールド
・ポート形状
開放/接合
必要な段階で
納品
Si+ガラス
カバー材料は
設計に応じて検討
1枚
初回ロットの
最低数量
製作オプション

冷却のアイデアを実物にします

エッチングしたシリコンクーポンから、接合済み構造、熱評価用テストビークルまで、必要な段階を選択いただけます。いずれの案件も形状、材料、使用条件の確認から始めます。

Siにチャネル形成ポートと接合面カバー接合ヒーターテストチップ模式断面図。寸法は案件ごとに設計します。
01

エッチングによるシリコン構造

残存シリコン厚を規定したチャネルパターン。入口・出口・取付形状を設計と併せて確認します。検査、組立試験、後工程に使える開放構造で納品します。

02

接合した流路構造

カバー材料、ポート、接合面を一体で検討します。接合温度と流体適合性をルート決定前に確認し、取り決めに応じてシール検査や流体試験も実施します。

03

ヒーター・センサー付きテストチップ

カスタムヒーターパターンと電極レイアウト。NiCrなど適切なヒーター膜を設計ごとに検討し、測定用電極・配線へのアクセスを確保できる場合は温度センサー構造も形成します。

熱スタックの定義

チャネルは冷却アセンブリの一部です

シリコンコールドプレートは、規定した熱界面を介してヒーターまたはテストダイと組み合わせて評価します。流体接続、カバー材料、接合面、取付方法を併せて確認します。

チャネル形状

チャネル幅、深さ、壁厚、ベース厚と、それらに給液するマニホールドのレイアウト。

ポートとシール

入口・出口のアクセス、シール配置、治具側の接続方法。

発熱源と界面

発熱源の面積、熱界面材料、取付荷重。

使用条件

冷媒、流量条件、圧力、想定する試験温度。

設計と実現可能性

構造に求める機能をお知らせください

図面と想定する使用条件をお送りください。これらから製作範囲、界面、寸法・検査要件を定義します。

項目お問い合わせに含めていただきたい内容
基板と形態シリコンウェーハまたはクーポンの寸法、厚さ、必要に応じて面方位、表面状態。
チャネル形状幅、深さ、間隔、最小壁厚、チャネル長、マニホールドのレイアウト、残存ベース厚。
ポートと接続入口・出口の位置、開口寸法、貫通穴の要否、外部接続の方法。
カバーと接合開放構造かカバー付きか。カバー材料と厚さ、接合面のレイアウト、許容できる接合温度。
流体条件使用する冷媒、流量範囲、使用圧力と温度、リーク試験の要否。
熱評価用テストビークル発熱源の寸法、ヒーターパターン、目標抵抗値または投入電力、センサー位置。
納品と受入基準数量、希望納期、ウェーハまたはダイシング品の別、必要な寸法データ、取り決める受入基準。
一貫した工程管理

図面から試験部品までの明確なルート

開放チャネル、接合構造、ヒーター・センサー付きテストチップのいずれを必要とするかによって工程が変わります。

  1. 図面と界面の確認 チャネル形状、ポート、接合面、残存厚、ハンドリング、想定する熱界面を確認します。
  2. マスクとパターニング レイアウトを準備し、チャネル、マニホールド、ポート、薄膜構造のマスク層をパターニングします。
  3. シリコンエッチング 承認されたチャネル・キャビティ形状をエッチングし、寸法と残存材料を取り決めたプロセスウィンドウで確認します。
  4. ポート形成と表面処理 指定の開口を形成し、次工程に向けて表面を準備します。洗浄や金属層が必要な場合も含みます。
  5. カバー接合(指定時) 承認した接合ルートでチャネル構造とカバーを接合し、取り決めた検査を実施します。
  6. 検査と納品 取り決めた形状データ、必要に応じて電気・流体の測定結果とともにウェーハまたはダイシング品を納品します。
検査と納品

試験に必要な項目を測定します

検査計画は加工前に定義します。機能評価には、治具、冷媒、接続、使用条件の指定が必要です。

01

チャネルとポートの形状

チャネル幅、深さ、ポート開口、残存厚の光学検査と寸法測定。

02

接合界面

カバー材料、接合材料、形状に適した方法による接合構造の検査。

03

流体評価

試験流体、治具、圧力、時間、受入基準を定めたうえでのリーク・耐圧試験。

04

電気評価構造

テストチップにアクセスがある場合のヒーター抵抗、導通、温度センサー校正。

納品:開放エッチング済みウェーハまたはダイシングしたチャネルクーポン、取り決めた検査記録付きの接合済み流路構造、ヒーター・温度センサー付きテストチップ。メタライゼーション、ダイシング、追加評価もご相談いただけます。

用途

熱設計開発の次の段階へ

AI・HPC冷却の研究

シミュレーションだけでなく実シリコンで、局所的な除熱、パッケージ界面、マイクロ流体冷却の概念を検証します。

パワー・RFの熱設計

熱流束が狭い領域に集中するデバイス向けのコールドプレートとテストビークル。

材料・装置の評価

冷媒、界面材料、接合の評価に使える再現性のある構造。

よくあるご質問

冷却設計をお送りいただく前に

自社のチャネル・マニホールドパターンで製作できますか。

はい。チャネル幅と深さ、壁厚・ベース厚、ポート形状、基板寸法、図面またはレイアウトファイルをお送りください。対応可能な形状は検討時に確認します。

冷却システム一式は含まれますか。

製作範囲はエッチング部品、指定の接合、評価構造、取り決めた検査までです。ポンプ、外部マニホールド、コネクタ、制御機器、システムレベルの認定は範囲外です。

完成したデバイスにチャネルをエッチングできますか。

実デバイスの加工は個別の実現可能性検討が必要です。既存の層構成、保護方法、残存シリコン厚、汚染制限、熱バジェットがいずれも影響します。

自社コールドプレート評価用のヒーターチップを製作できますか。

パターン抵抗ヒーターと温度センサーのレイアウトを、独立したテストビークルとして見積もれます。発熱面積、電力分布、目標抵抗、使用温度をご指定ください。

リーク試験・熱試験に必要な情報は何ですか。

流体試験では冷媒、接続、治具、流量、圧力、温度、受入基準。熱試験ではこれに加えて発熱源の分布と熱界面をご指定ください。

プロジェクトを開始しましょう。
1営業日以内にご返信いたします。

プロセス要件・基板・生産数量をお知らせください。株式会社ナノシステムズJPのエンジニアが1営業日以内にご返信いたします。詳細見積もりは通常7〜10営業日以内。

技術確認を円滑に進めるため、以下をお知らせください:
基板材料・サイズ  ·  対象プロセス  ·  数量  ·  スケジュール  ·  設計ファイル(初回は不要)

sales@nanosystemsjp.co.jp · +81-3-5288-5569 · NDA対応可 · 全データ厳重管理

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