【講演主旨】

　AI半導体やパワーデバイスの高性能化に伴い、発熱密度は急速に増大しており、「熱」が性能向上を制約する重要な課題となっています。

　将来は1000 W/cm²級の除熱も視野に入る中、本講演では、まず沸騰伝熱の基礎から、沸騰冷却が高い除熱性能を示す仕組みと、限界熱流束（CHF）やドライアウトによって冷却が破綻するメカニズムを分かりやすく解説します。

　さらに、毛細管力による液供給と蒸気排出を両立するハニカム多孔質体などによる高性能化と実証結果を紹介し、1000 W/cm²級を見据えた構造設計から、TIM等の界面熱抵抗を含むシステム実装までの設計指針を解説します。

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【プログラム】

1, AI半導体・パワーデバイスの高発熱化と沸騰冷却の可能性
　1-1, AI半導体・パワーデバイスの高発熱化と冷却の課題
　1-2, 沸騰冷却はどこまで冷却性能を高められるのか
　1-3, 空冷・単相液冷と沸騰冷却の性能比較
　1-4, 冷却限界を高める鍵 ― 液供給と蒸気排出
　1-5, ハニカム多孔質体による冷却性能の飛躍的向上
　1-6, 二層・自己組織化多孔質構造による高性能化と超高熱流束冷却への展開
2, 沸騰冷却の基礎と高性能化のための設計指針
　2-1, 沸騰と蒸発は何が違うのか
　2-2, 沸騰曲線から理解する核沸騰と冷却性能
　2-3, なぜ核沸騰は高い熱伝達率を示すのか
　2-4, 気泡生成・マイクロレイヤ・液体更新の役割
　2-5, 限界熱流束（CHF）とドライアウトはなぜ起こるのか
　2-6, 液供給・蒸気排出と多孔質構造の設計指針
3, 高性能な沸騰冷却を実装につなげるシステム熱設計
　3-1, 沸騰性能を高めるだけではデバイス温度が下がらない理由
　3-2, CPUから外気までを熱抵抗回路で捉える
　3-3, TIM・接触熱抵抗を含む熱的ボトルネックの評価
　3-4, デバイス実装に向けた設計上の留意点と今後の展望

質疑応答


【キーワード】
AI半導体、パワーデバイス、沸騰冷却、限界熱流束（CHF）、ドライアウト、多孔質伝熱面、熱抵抗回路網解析


【PRポイント】
沸騰冷却の基礎から、冷却限界が生じるメカニズム、多孔質構造による高性能化までを独自の実測データを交えて解説。
さらに、1000 W/cm²級を見据えた構造設計と、TIM等を含むシステム実装まで一貫して扱います。


【習得できる知識】
•高発熱半導体・パワーデバイスにおける冷却課題と沸騰冷却の特徴・可能性
•沸騰曲線、核沸騰、限界熱流束（CHF）、ドライアウトなど沸騰冷却の基礎
•熱伝達率と限界熱流束（CHF）の違い、および冷却性能を支配するメカニズム
•液供給と蒸気排出の観点から、多孔質構造を高性能化するための設計指針
•毛細管力を利用したパッシブ液供給と、ハニカム多孔質体等による高性能化の考え方
•TIM・接触熱抵抗を含む熱抵抗ネットワークと、半導体・パワーデバイスへの実装設計