三菱マテリアルは１４日、自動車用ＬＥＤヘッドライト向けアルミニウム（Ａｌ）ヒートシンク一体型基板モジュールを開発し、１０月からサンプル出荷を開始したと発表した。ＤＢＡ基板（アルミ回路付き高放熱セラミックス絶縁基板）とＡｌヒートシンクを直接接合することで既存品に比べ熱抵抗を５０％低減し、モジュールの放熱性能を大幅に向上した。
ＬＥＤヘッドライトモジュールでは、窒化アルミ（ＡｌＮ）を基材としたＣＳＰ（超小型集積回路パッケージ）を使用し、そのＣＳＰ自体はほぼＡｌＮと同じ熱膨張係数となっている。一方、ＣＳＰをはんだ付けし、ＣＳＰから出る熱を放出する基板には、従来は銅などの金属をベース材としたＭＣＰＣＢ回路基板を使用しており、その熱膨張係数はベース材の金属とほぼ同じだった。この構造ではＣＳＰと基板の熱膨張の差が大きいため、発光時の発熱の繰り返しによってＣＳＰとＭＣＰＣＢ基板の間のはんだにクラックが発生しやすいという課題があった。
これに対し今回開発した製品では、放熱回路基板としてＡｌＮベースであるＤＢＡ基板を使用することでＣＳＰと回路基板の熱膨張の差を抑制し、温度サイクルに対する信頼性を大幅に改善した。
さらに、ＤＢＡ基板とＡｌヒートシンクの接合に使用されてきた伝熱グリースを排し、ロウ付けによって直接接合して一体型としたことで熱抵抗を半減し、放熱性能がいっそう向上したことで温度ストレスによるはんだクラックを大幅に抑制することが可能となった。
近年、自動車運転技術の安全志向に応えて、眩惑防止や視認性向上を目的とした自動車用ＬＥＤヘッドライトの配光制御システムが登場している。同システムはＬＥＤチップの微細化と高密度な配列が要点で、ＬＥＤチップごとにオンオフを切り替えることで多様な点灯モードを実現し、ヘッドライトのより細やかな配光制御を行うことが可能となる。こうした配光制御を行うため、ＬＥＤチップ数の増加や高密度化のニーズはさらに高まる傾向にあり、ＬＥＤヘッドライトモジュールの放熱性能向上が課題となっている。
