基本情報
| ブース | I3000 |
| 国 | GB |
| ウェブサイト | www.thermapsolutions.com |
会社概要
THERMAP SOLUTIONS LTD は University of Bristol からのスピンアウト企業で、重要な熱特性を正確かつ信頼性高く測定するための先進的なレーザーベース熱特性評価装置を設計・製造しています。半導体デバイスの電力密度が高まるにつれて熱特性の重要性が増しており、効率的に熱を逃がすため、die attach などの接合層や界面の最適化を含む熱管理に取り組んでいます。同社の装置は、従来の熱特性評価技術では測定が難しい複雑な多層構造を対象とし、市販装置はエピタキシャル薄膜から die attach 層まで幅広い材料をその場で測定できます。高出力デバイスを製造する半導体企業に対して、この技術は熱設計の最適化、R&D フィードバック周期の短縮、品質管理の改善、一貫した熱性能と生産信頼性の確保を支援します。THERMAP SOLUTIONS LTD は University of Oxford、イタリアの IMM-CNR、フランスの Soitec、米国の QFI と協力してきました。チームは熱特性評価と熱管理で 50 年を超える経験を持つとし、thermoreflectance 技術を商用環境向けに数年間改良した後、QTEC incubator、Innovate UK、戦略的パートナー QFI の支援を受けて 2019 年に設立されました。装置の供給に加え、熱特性評価に関する受託測定とコンサルテーションも提供し、装置開発、測定、助言サービスを組み合わせています。
展示製品
THERMAP SOLUTIONS LTD は、バルク、積層、複合材料の熱特性を測定する thermoreflectance 装置を供給し、半導体、複合材料、核燃料での利用を挙げています。深さ感度を持つ評価は薄膜、コーティング、多層構造を対象としており、各層の特性を分離するには、一般的なバルク材測定より高い深さ分解能力が必要です。装置は、厚さ数十ナノメートルから数センチメートルまでの多層構造について、熱伝導率、熱拡散率、熱容量、熱境界抵抗を測定するための横方向分解能を備えると説明されています。Thermoreflectance は、多くの表面で光学反射率が温度に依存する現象を利用し、pump-probe レーザー構成で強い pump laser により試料を加熱し、弱い probe laser の反射光から温度変化に伴う相対反射率の変化を監視します。同社は Frequency Domain Thermoreflectance（FDTR）と Time Domain Thermoreflectance（TDTR）の 2 種類を提供し、異なる深さと構造に対応します。TDTR はナノ秒パルスの pump laser で試料表面を周期的に加熱し、continuous-wave probe laser が表面反射率の変化を通じて加熱パルス間の熱散逸を監視します。冷却速度は熱物性に依存するため、TDTR の probe signal 減衰を最適化した熱伝達モデルにフィッティングし、熱伝導率、熱拡散率、熱境界抵抗を求めます。TDTR は非常に表面感度が高く、層厚 10μm 未満の薄膜や多層構造に最適化され、別の説明では探査深さが 10nm から 10μm とされています。FDTR は lock-in amplifier で連続 pump laser を変調して試料を一時的に加熱し、試料温度の振動には pump modulation に対する固有の位相遅れが生じます。非変調の continuous-wave probe laser がこの位相挙動を観測し、複数の modulation frequencies で位相シフトを取得することで、周波数に依存する熱浸透深さを利用して多層試料を深さ方向に評価します。低い変調周波数ほど深くまで加熱できるため、FDTR はバルク材料と多層構造の双方に利用でき、10μm を超える多層構造にも適するとされています。協業テーマには、GaN/SiC-based power または RF devices と AI/HPC chips の die bonding や advanced packaging における熱課題の技術検証、die または module attach 界面の品質管理向け in-line 熱特性評価装置の共同統合が含まれます。さらに、void や delamination の検出を含む熱・構造解析のため、レーザーベース熱計測と超音波を組み合わせた metrology system の共同開発・検証や、高出力 SiC/GaN および AI/HPC デバイス向け冷却ソリューションの共同開発も提案しています。Thermoreflectance 技術は数十年にわたり研究分野で幅広い材料の熱特性評価に利用されており、同社の商用装置は semiconductors、composites、nuclear fuels に適用されてきた測定手法を基盤としています。
対応領域・製品
- レーザー式熱特性評価装置
- サーモリフレクタンス計測装置の設計・製造
- バルク・層状・複合材料の熱物性測定
- 熱特性の受託測定・コンサルティング
- 周波数領域サーモリフレクタンス（FDTR）測定
- 時間領域サーモリフレクタンス（TDTR）測定