フォトエッチング加工×拡散接合の技術が生み出すコールドプレートは
限りなく高い冷却能力を発揮

電⼦機器や半導体デバイスの放熱対策として⽋かせない冷却機構品である「コールドプレート」。UPTでは、フォトエッチング加⼯技術と拡散接合技術を組み合わせることで、この機構品が持つ冷却能力を最⼤限引き出すことが可能です。既存の⽅法では、冷却性能が不⾜している、設計⾃由度が低く製品にうまく組み込むことができない、といった課題を抱えている⽅はぜひ⼀度ご相談ください。

コールドプレートとは

コールドプレートは、電⼦機器や半導体デバイスの放熱対策に使⽤される冷却機構品です。主にアルミニウムや銅といった⾼熱伝導材料で作られ、内部には冷媒が流れるチャネルが設計されています。
この冷媒液が電⼦機器から発⽣する熱を効率的に移送し、外部へ放散します。これにより、デバイスの温度を適切に保ち、性能の安定性と寿命を向上させます。コールドプレートは、特に⾼性能なコンピュータやサーバー、半導体製造装置、医療機器などで広く使⽤され、その⾼い冷却能力が求められています。

コールドプレート製作におけるUPTのコア技術

UPTでは、要素技術であるエッチング加⼯技術と拡散接合技術を組み合わせてコールドプレートを製造しています。
拡散接合技術とフォトエッチング加⼯技術を組み合わせることで、他⼯法と⽐べ、より優れた放熱性能と⾃由なデザイン設計が可能となります。
フォトエッチングは、エッチング液を使⽤して⾦属を化学反応・腐⾷させ、薄板⾦属の精密加⼯を可能にします。これにより、複雑な流路構造を形成し、コールドプレートに流す冷媒との熱伝達性能を向上させます。
⼀⽅、拡散接合は、⾦属表⾯同⼠を原⼦レベルで接合し、内部が3D構造の⾦属パーツを⽣成します。この技術により、コールドプレートの流路構造を3次元的に複雑にできるとともに、隙間のない接合⾯が理想的な熱伝導性を実現します。これらの先進技術が組み合わさることで、⾼い冷却性能を持つコールドプレートを作り出すことができます。

  • 切削加⼯などの⼯法では不可能な、複雑流路、中空構造形成が可能
  • ロー付けや接着剤を使わない接合技術のため、部品の変質・変形に強い構造体を実現
  • 原⼦間結合レベルの拡散接合技術により、隙間のない接合⾯が理想的な放熱効果を実現

コールドプレートの製作事例

UPTでは、これまでにさまざまな分野における電⼦機器の熱問題を解決してまいりました。活⽤事例の⼀部をご紹介します。

活用事例①テストハンドラー用コールドプレート

【お客様が抱えていた課題】
以前使用していたコールドプレートは、放熱性能が不⼗分でした。また、個々の製品ごとの冷却性能にばらつきがありました。
【UPTの提案内容】
お客様の課題解決のために、図⾯通りの製品を提供するだけではなく、放熱時間の短縮に向けた改善提案も⾏いました。具体的には、最適な流路幅のシミュレーションを⾏ったうえで設計して、熱伝導性を最⼤化する⽅法を模索しました。その結果、放熱量が向上してテスト効率が上がり、⽣産性の改善に寄与しました。
さらに、徹底した品質管理により、冷却性能のばらつきが改善され、不良品の発⽣率が⼤きく削減されました。

活用事例②サーバー用コールドプレート

【お客様が抱えていた課題】
以前は空冷式フィンにより、⾼性能サーバの放熱対策を⾏なっておりましたが、⾼熱化による不具合が発⽣していました。
【UPTの提案内容】
⾼い放熱性を持つ、⽔冷式の⼩型コールドプレートをご提案することで、省スペース化と⾼い放熱性能を両⽴しました。

コールドプレートの特注設計・製造ならUPTへお任せください

UPTではコールドプレートの特注設計・製造に対応しています。既存の⽅法では、放熱能⼒が不⾜している、設計⾃由度が低く製品にうまく組み込むことができない、といった課題を抱えている⽅はぜひ⼀度ご相談ください。