熱伝導性材料-Konlida

サーマルインターフェースマテリアルとは何ですか?

熱伝導性材料（TIM）は、電子機器の熱を放散・伝達効率を向上させるために使用される材料です。一般的には、発熱するチップや部品と、熱を拡散させる基板または放熱デバイスの間に配置されます。

電子機器はなぜ熱くなるのでしょうか?

電子機器が熱くなるのは、電気抵抗、あるいは単に抵抗と呼ばれる物理現象によるものです。導体に電圧が加えられると、自由電子が運動を始めます。これらの自由電子は流れながら、導体材料の原子粒子と衝突します。この衝突により、流れる電子と導体材料の原子粒子の間に摩擦（抵抗）が生じ、過剰な熱が発生します。

現代の電子機器の中で最も熱エネルギーを多く発生するデバイスには、発光ダイオード（LED）やGPU、CPU、TPUなどのコンピューター処理装置（CPU）などがあります。変圧器、抵抗器、コンバータ、インバータなどの電圧変換デバイスも、同様に高い熱エネルギーを放出します。そのため、最適な性能と信頼性を確保するには、これらのデバイスを冷却することが不可欠です。そのため、デバイスの温度を規定範囲内に維持するための熱管理システムが一般的に採用されています。

電子機器の冷却技術には、パッシブ冷却とアクティブ冷却があります。パッシブ冷却は、自然伝導、放射、対流を利用して電子機器を冷却します。一方、アクティブ冷却は、電子機器または部品を冷却するために外部エネルギーを必要とします。

明らかに、能動冷却は能動冷却に比べて効果的ですが、コストがかかります。しかし、空気の代わりに熱伝導材料を使用することで、受動冷却の効率を高めることは可能です。

熱伝導材料の種類

電子機器の熱管理要件に合わせて、いくつかの熱伝導性材料が利用可能です。最も一般的なものには、以下のものがあります。

組み立て中に何が起こりますか?

表面がインターフェースで接合されている場合、一般的にはインターフェース部位に機械的接触面が生じます。これは表面粗さや波状性によるもので、熱伝導に影響を与えます。表面の凹凸とそこから生じる隙間は、熱伝導率の低い空気で満たされるため、接触熱抵抗の主な原因となります。この抵抗を最小限に抑えるには、接合面間の接触を高める充填材が一般的に必要です。

通常、熱発生要素と最終的なヒートシンクの間には複数のインターフェースが存在します。

厚さは数千分の1インチから数百分の1インチまで様々です。これらの中には、はんだや接着剤などの永久的な接合部で構成されているものもあります。

その他のインターフェースは非永続的であり、ヒートシンクにボルトで固定されたコンポーネントや組み立てられたモジュールとシャーシ間のコンポーネントなど、熱伝達経路の一部を形成します。

アプリケーションに適した熱伝導性材料

当社は、お客様の製造ニーズに合わせて設計された熱伝導性材料（TIM）をご提供しています。それぞれが独自の特徴を備え、様々な用途に適応しています。

熱伝導性シリコーン

熱伝導性シリコーン材料は、優れた環境シール性を備えた費用対効果の高い熱伝導性インターフェース材料です。熱伝導性と電気伝導性を兼ね備えたシリコーンは、電気絶縁が不要な場合にも使用できます。

熱伝導性シリコーンは、押し出し成形またはジョイント付きOリング、15インチ×20インチ（380 mm×508 mm）のシート、あるいは特定の形状にダイカットされた状態でご提供可能です。熱伝導性シリコーン材料は、片面に独自の感圧接着剤を塗布したタイプもご用意しております。この接着剤コーティングは市場で最も薄いため、熱性能への影響を最小限に抑えます。

グラファイトシート

グラファイトシートは、一般的に熱柔軟なグラファイトシートは、高パフォーマンス熱管理材料その主な機能は、面に沿って均一に熱を拡散させ、「ホットスポット」を効果的に排除し、熱に弱い部分を保護することです。コンポーネントで様々な電子デバイス。

主な特徴

高いサーマル導電率: 非常に高い平面内熱導電性通常は150～1500 W/m·Kの範囲で、金属銅のように。
化学的安定性：主に炭素（C）で構成されており、化学的に安定しており、無毒で、幅広い用途で信頼性の高い性能を発揮します。温度範囲（例：-40°C～+400°C）。

柔軟性と適合性：シートは薄く、柔軟性があり、スムーズに付着する平面と曲面の両方に表面、簡単に輪郭に適応します様々なコンポーネント。
軽量：密度が比較的低いため、従来のものよりも大幅に軽量です。金属ヒートスプレッダー（例えば、アルミニウムより約25％軽量、銅より約75％軽量）。

異方性サーマル導電性複合シート

異方性サーマル導電性複合シートは

専門化された熱インタフェース材料（ティム）設計された特定の方向性を持った熱の流れを管理する。等方性とは異なり材料それ行為すべてに均等に熱を与える方向これらのシートは高い熱導電性1つの予備選挙で方向（平面、Z軸）が低い熱導電性他の2つでは方向(平面内、X 軸と Y 軸)。

このユニークな特性は、熱いものから熱を逃がすのに最適です。成分（CPUやGPUのような）熱をシートを通してヒートシンクに直接送り込み、熱に弱い周囲の部品への横方向の熱拡散を防ぎます。コンポーネント。

主な特徴と動作原理

高い貫通面導電率（Z軸）：効率的な「熱熱源から冷却装置まで熱が移動する「高速道路」解決（例：ヒートシンクやシャーシ）。値は3～20 W/m·Kの範囲で、ポリマーベース複合材料高度なグラファイトまたはアラインメントファイバーの場合、50 W/m·K以上複合材料。

低インプレーン導電率（X軸とY軸）：「熱断熱材を横方向に配置することで、熱を真上の領域に閉じ込めます。成分これにより、「ホットスポット」がボード全体に広がるのを防ぎ、近くのコンポーネント。
異方性比：これは重要な性能指標であり、次のように計算されます（面内導電率) / (平面通過導電率）。比率が高いほど、より効果的で真の異方性を示します。材料。

グラファイト銅メッシュ

グラファイト銅メッシュは複合材料銅メッシュネットワークとグラファイトを組み合わせたものです。この組み合わせは、高い電気抵抗率を活用することを目的としています。導電性優れた潤滑特性を持つ銅と熱グラファイトの安定性銅グラファイトとも呼ばれることがあります複合メッシュ。

主な特徴と利点

優れた電気導電率: 連続銅メッシュ構造電流の主な経路を提供し、他の炭素ベースの材料と比較して全体的な電気抵抗率を低くするのに役立ちます。複合材料。
優れた自己潤滑性と低摩擦：グラファイトは固体潤滑剤として機能します潤滑膜を形成します表面摩擦と摩耗を大幅に低減します。これは、摺動接点などの可動部品にとって非常に重要です。

強化された摩耗抵抗: 耐久性のある銅ネットワークと潤滑剤の組み合わせ効果グラファイトの結果は材料グラファイト単体（柔らかい場合がある）よりも摩耗に非常に強いあるいは他の複合材料どこで導電性フェーズが分離される可能性があるこれにより、動作寿命が長くなります。
良いサーマル導電率銅とグラファイトはどちらも熱伝導性に優れているため、メッシュは摩擦や電流から発生する熱を放散し、保護します。コンポーネント過熱から。
構造的完全性：銅メッシュを使用すると、孤立した粒子や含浸とは対照的に、作成するより継続的でつながりのあるネットワーク複合これにより、機械的安定性と電気的連続性の両方が向上します。。