日本新研究成果有助于解决功率半导体的散热问题
在大型服务器中使用的高性能CPU和混合动力电动汽车（HEV）的逆变器中使用的功率半导体中，随着集成密度的上升和功耗越高，半导体封装也越来越小。因此，半导体的单位面积功耗增加。结果，发热密度增加，目前的情况是接近器件的散热极限。
JST委托Lotus Thermal Solutions Co., Ltd.进行公司主导的通过目标驱动研发的适应性和无缝技术转让计划（A-STEP*）的NexTEP-B型开发项目 “具有自发冷却促进机制的高性能车载冷却器”。获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com
在 Yuki 教授等人的研究中，他们通过在与加热元件接触的热导体（例如铜）上以规则间隔雕刻约 1mm 宽的凹槽并将其组合，实现了难以发生薄膜沸腾的结构用莲花金属。Lotus Thermal Solution 建立了根据制冷剂确定合适的凹槽横截面积和孔径的方法，并开发了一种使用莲花金属(2) 的高效沸腾浸入式冷却器 (1 )。有望作为下一代功率半导体的碳化硅 (SiC) 其发热密度为每平方厘米 300 至 500 瓦 (W/cm 2）。因此，要在器件中使用 SiC，需要临界热通量 (CHF) (3)大于该发热密度的冷却器。在这次开发中，研究人员通过使用莲花金属的沸腾促进技术，成功地将 CHF 从传统冷却器的约 200 W/cm 2提高到 530 W/cm 2或更高。
在本次开发中试制的沸腾浸入式冷却器具有冷却硅半导体和碳化硅半导体逆变器的能力，有望成为解决车载功率半导体发热密度越来越高的热集中问题的技术。此外，该技术被认为是传统工作站和大型服务器的 CPU 的高效冷却技术。
有关详细信息，请参阅https://www.jst.go.jp/tt/EN/univ-ip/a-step.html
相关研究成果发表在 国际传热传质杂志 上。
