エスペック株式会社（本社：大阪市北区、代表取締役 執行役員社長：荒田知）は、半導体パッケージや実装基板の反り変形を可視化する「熱変形計測サービス」において、2025年1月、新たにリフロー炉の温度環境（最大260℃）および大型基板サイズに対応します。さらに、放熱設計用途向けに高速・高精度の「熱画像解析サービス」を開発し、熱設計向け受託計測サービスを拡充します。

近年、生成AI用サーバーや車両の自動運転化を支える半導体や実装基板は、微小化・高密度化・多層化に加え、これらが搭載される電子機器の高精度化・高速処理により、発熱量が増加しています。また、使用環境の温度変化や機器のONOFFによって、急速な温度変化により反りが発生し、熱疲労による接合不良や部品割れなどのトラブルが発生します。そのため、開発・設計段階から、温度環境下における半導体パッケージや実装基板の反りによる変位・ひずみ分布、温度分布を正確に把握し、発熱抑制や放熱促進などの熱対策を行うことが重要となります。また、高集積化に伴い製品組立時には複数回のリフロー工程が必要となるため、リフロー工程中の部品や基板の反りによる実装不良の低減が課題となっています。
この課題解決に向けて、当社はスポット冷却加熱装置※1と3次元デジタル画像相関法（3D DIC）※2を組み合わせた恒温環境下における試験サンプルの反り変形を可視化する「熱変形計測サービス」において、従来の熱サイクル試験環境（-40～+180℃）から、リフロー炉の温度環境（-40℃～+260℃）に温度範囲を拡大しました。また、300mmサイズの大型基板サイズに対応するため、専用チャンバーの内容積を拡大しました。さらに、「熱画像解析サービス」においては、卓上型無風恒温槽※3とサーモグラフィ※4を組み合わせることで、恒温環境（-40℃～+100℃）下における高速・高精度の熱画像解析を実現しました。「熱変形計測サービス」「熱画像解析サービス」により、半導体パッケージ・電子機器の放熱設計や熱解析CAE（Computer Aided Engineering）の精度向上に貢献します。
今後も当社は、製品・サービスの拡充に取り組み、IoTや次世代モビリティなど先端技術分野の「熱」に関する技術課題の解決に貢献することで、先端技術の実用化を支えてまいります。

■ 受託計測サービスの用途例

• ・大型基板サイズの熱サイクル・リフロー炉温度環境時の変位・ひずみ分布の確認
• ・異種複合材料で構成された半導体パッケージの線膨張係数の確認
• ・恒温環境下で発熱した製品の温度（発熱）分布の確認
• ・発熱部品の特定と放熱設計のための筋道立て
• ・伝熱解析、構造解析モデリングの乖離検証と高精度化

■熱変形計測サービス　概要

スポット冷却加熱装置と専用チャンバー、3次元デジタル画像相関法（3D DIC）を組み合わせ、恒温環境下における試験サンプルの反り変形を可視化。専用チャンバーの窓方向に対し、GOM社製3D DICを設置することで温度を変化させた時の反り変化量を精度良く計測することが可能。

熱変形計測システム

熱変形計測システム　構成図

※1　スポット冷却加熱装置（MTA-171、エスペック製） ホースを通じて温度調整した空気を噴射し、供試品を直接冷却・加熱し、 試験を効率化するシステム。 様々な計測機器や分析・解析機器等との組み合わせが可能。 吹出温度制御範囲： 　 -40℃～+180℃（最大+260℃）
※1　スポット冷却加熱装置（MTA-171、エスペック製） ホースを通じて温度調整した空気を噴射し、供試品を直接冷却・加熱し、 試験を効率化するシステム。 様々な計測機器や分析・解析機器等との組み合わせが可能。 吹出温度制御範囲：-40℃～+180℃ （最大+260℃）

※2　3次元デジタル画像相関法（3 Dimensional　Digital Image Correlation） （ARAMIS 12M＋GOM Testing Controller、Carl Zeiss GOM Metrology 社製、 日本総代理店：丸紅情報システムズ社）
供試品を2台のデジタルカメラで連続撮影し、供試品の変形前後の画像の変位および周囲の点の座標変化により3次元の変位・ひずみ分布を測定する方法。
※2　3次元デジタル画像相関法（3 Dimensional　Digital Image Correlation） （ARAMIS 12M＋GOM Testing Controller、Carl Zeiss GOM Metrology 社製、 日本総代理店：丸紅情報システムズ社）		供試品を2台のデジタルカメラで連続撮影し、供試品の変形前後の画像の変位および周囲の点の座標変化により3次元の変位・ひずみ分布を測定する方法。

■熱画像解析サービス　概要

• 卓上型無風恒温槽とサーモグラフィを組み合わせ、恒温環境下における供試品の温度分布を可視化。高解像度、高分解能、高精度の温度データ測定が可能。

熱画像解析システム

熱画像解析システム　構成図

※3　卓上型無風恒温槽（MTP-100、エスペック製） 天面に大型観測窓（窓材は低屈折率の石英ガラス）を備え、 温度環境下での観察が容易。AC100Vで使用可能。 温度範囲：-30℃～+130℃ （不凍液使用時は下限温度-40℃） 内容積：0.9L（W150×H40×D150mm）
※3　卓上型無風恒温槽（MTP-100、エスペック製） 天面に大型観測窓（窓材は低屈折率の石英ガラス）を備え、 温度環境下での観察が容易。AC100Vで使用可能。 温度範囲：-30℃～+130℃ （不凍液使用時は下限温度-40℃） 内容積：0.9L（W150×H40×D150mm）

※4　サーモグラフィ（VarioCam HD head 900、InfraTec社製、 日本代理店：日本レーザー社） 最大3.1メガピクセルの高解像度を実現（マイクロスキャン時） フレームレート：120Hz 温度測定レンジ：-40℃～+2,000 ℃ 温度分解能：<0.03K @30℃
※4　サーモグラフィ（VarioCam HD head 900、InfraTec社製、 日本代理店：日本レーザー社） 最大3.1メガピクセルの高解像度を実現（マイクロスキャン時） フレームレート：120Hz 温度測定レンジ：-40℃～+2,000 ℃ 温度分解能：<0.03K @30℃

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