LEDヘッドライト基板にて、はんだクラックを大幅抑制

近年、クルマの安全装備は急速に進歩している。灯りが頼りの夜間走行等のそれでは、眩惑防止や視認性向上を目的としたLEDヘッドライトの配光制御システムが登場している。

LEDチップの微細化と高密度な配列がなされ、チップごとのオンオフ切替えで多様な点灯モードを実現する。ヘッドライトのより細やかな配光制御のために、チップ数の増加や高密度化のニーズはさらに高まる傾向にあり、ヘッドライトモジュールの放熱性能向上が課題になっているという。

三菱マテリアルは、アルミ回路付き高放熱セラミックス絶縁基板(DBA基板)とアルミ(Al)ヒートシンクを直接合し、放熱性能を大幅に向上させたAlヒートシンク一体型基板モジュールを開発。10月よりサンプル提供を始めている。

同モジュールは、窒化アルミニウム(AlN)を基材としたCSP(チップ・スケール・パッケージ)を実装。CSPをはんだ付けしCSPから出る熱の放出回路にもAINベースのDBA基板を用いることで、CSPと回路基板の熱膨張の差を抑制し、温度サイクルに対する信頼性を大幅に改善した。従来の金属ベースの回路基板(MCPCB)において発光時、発熱の繰り返しによってCSPとMCPCB間のはんだにクラックが発生しやすくなっていた問題を解決したという。

新製品では、伝熱グリースを排し、DBA基板とAlヒートシンクをロウ付けにより直接接合して一体型とした。これにより、既存品と比べ熱抵抗の50%低減に成功――。ハイブリッド車(HV)にも採用の高信頼DBA基板は、CSPを実装したモジュールにて放熱性能が一層向上し、温度ストレスによるはんだクラックを大幅に抑制することが可能となった。

開発成果は、9月にドイツの国際シンポジウムで高い関心を集めた。そして来年1月、東京ビッグサイトで開催の「インターネプコン ジャパン ~エレクトロニクス製造・実装技術展~」にて披露される。

自動車用LEDヘッドライト向けヒートシンク一体型基板モジュールを開発

カテゴリー: 情報通信 , 自動車   

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