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| 講演名 | 2026-03-13 16:45 ［招待講演］フリップチップ・パッケージにおける基板での放熱技術の検討 ～ グラファイトシート内蔵有機基板 ～ ○松本圭司（日本IBM）  SDM2025-78 |
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| 抄録 | （和） | フリップチップ・パッケージにおけるホットスポットの低減のために、有機基板にグラファイトシートを内蔵する構造を提案しその評価結果を示す。グラファイトシートの水平方向(x, y方向)の熱伝導率は1500 – 1700 W/mK, 垂直方向(z 方向)は5 – 7 W/mKであり、水平方向に非常に高い熱伝導率を持つ。グラファイトシートを発熱体の近くに配置することで、ホットスポットの熱を効果的に拡散することが期待される。グラファイトシートを直接発熱体に内蔵することも考えられるが、グラファイトは電気伝導性のため、その絶縁構造を考慮すると直接発熱体に内蔵することは容易ではない。そのため、有機基板に内蔵することを提案している。本研究では、グラファイトシート内蔵有機基板の作成プロセスや熱特性を評価する。熱特性のシミュレーション結果の一例として、チップサイズが20 mm x 20 mmでトップチップ・ボトムチップから構成される３次元積層チップにおいて、ボトムチップ中心部の0.5 mm x 0.5 mmの部分に発熱密度250 W/cm2を設定した時、本研究のグラファイトシート内蔵有機基板は通常の有機基板と比較しホットスポットの温度を4.8 ℃低減する（(69.2 ℃から64.4 ℃に）。 |
| （英） | We propose and evaluate the embedding of a graphite sheet in an organic substrate for hot-spot heat-spreading in a flip-chip semiconductor package. Graphite sheet has superior thermal characteristics, such as 1500-1700 W/mK (x, y) and 5 -7 W/ mK (z). When it is located near a heat-generating device, it is expected to spread that heat effectively. Embedding a graphite sheet in a heat-generating device may be possible, but the graphite is electrically conductive, and so must be insulated, which is challenging. We therefore propose embedding the graphite sheet in the organic substrate. In this study, the fabrication process and the thermal performances are evaluated. As one example of our thermal simulation results, in a two-chip-stack configuration with a 20 mm x 20 mm top chip with a heat density of 250 W/cm2, centered on a 0.5 mm x 0.5 mm bottom chip, our proposed structure can reduce the maximum chip temperature by 4.8 °C (from 69.2 °C to 64.4 °C). | |
| キーワード | （和） | 有機基板での放熱 / グラファイト・シート / ホットスポットの熱拡散 / / / / / |
| （英） | organic-substrate-thermal-solutions / Graphite sheet / hot spot heat spreading / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 399, SDM2025-78, pp. 24-27, 2026年3月. | |
| 資料番号 | SDM2025-78 | |
| 発行日 | 2026-03-06 (SDM) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SDM2025-78 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SDM |
| 開催期間 | 2026-03-13 - 2026-03-13 |
| 開催地（和） | 金沢工業大学大学院 虎ノ門キャンパス |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | 配線・実装技術と関連材料技術 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SDM |
| 会議コード | 2026-03-SDM |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | フリップチップ・パッケージにおける基板での放熱技術の検討 |
| サブタイトル（和） | グラファイトシート内蔵有機基板 |
| タイトル（英） | Graphite sheet embedded in an organic flip-chip package for heat spreading |
| サブタイトル（英） | NA |
| キーワード(1)（和/英） | 有機基板での放熱 / organic-substrate-thermal-solutions |
| キーワード(2)（和/英） | グラファイト・シート / Graphite sheet |
| キーワード(3)（和/英） | ホットスポットの熱拡散 / hot spot heat spreading |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 松本 圭司 / Keiji Matsumoto / マツモト ケイジ |
| 第1著者 所属（和/英） | 日本アイ・ビー・エム (略称： 日本IBM) IBM-Japan (略称： IBM-J) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-03-13 16:45:00 |
| 発表時間 | 40分 |
| 申込先研究会 | SDM |
| 資料番号 | SDM2025-78 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.399 |
| ページ範囲 | pp.24-27 |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | 2026-03-06 (SDM) |
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