後工程（実装・テスト）
半導体の熱設計エンジニア
最終更新：2026-09-28
この職種は何をするのか
半導体の熱設計エンジニアは、チップが動くときに発生する熱をどう逃がし、温度を許容範囲に保つかを設計する職種です。AI向けのGPUは1チップで1000Wを超える電力を消費し、HBMを積み重ねた3D構造では熱がこもりやすくなります。パワー半導体では大電流による発熱と温度変化の繰り返しが寿命を決めます。熱の問題は性能と信頼性の両方を制約するため、パッケージ開発の中心的な課題になっています。
仕事内容
熱解析と構造設計
チップの発熱分布から、パッケージ・ヒートスプレッダ・放熱器までの熱の流れをシミュレーションし、温度を下げる構造を設計します。
放熱材料の選択
チップとヒートスプレッダの間の熱界面材料（TIM）、パワーモジュールの接合材や絶縁基板など、熱の通り道になる材料を評価して選びます。
熱応力と反りの評価
材料ごとの熱膨張の違いで生じる応力や反りを解析し、接合部の割れや剥離を防ぎます。温度サイクル試験の結果と突き合わせて寿命を見積もります。
測定による検証
熱抵抗の測定や赤外線カメラでの温度分布の観察で、設計どおりに熱が逃げているかを確認します。
担当する工程・装置
必要になる知識・用語
主な企業
関連する技術比較
よくある質問
機械系の出身者が向いていますか？
伝熱工学・流体力学・材料力学を学んだ機械系の出身者が多い職種です。有限要素法や熱流体解析ソフトの経験があると即戦力として評価されます。
なぜ今、熱設計が重要になっているのですか？
AIチップの消費電力が急増し、チップの積層で熱の逃げ道が狭くなったためです。熱で性能が制約されるため、液冷やパッケージ内の放熱構造など、新しい冷却技術の開発も進んでいます。
どんな会社で働けますか？
GPU・CPUなどのデバイスメーカー、パッケージングを行うファウンドリやOSAT、パワーモジュールメーカー、サーバーメーカー、放熱材料のメーカーが主な職場です。