RD、「放熱について」語る

熱マネジメント技術の分野では、電子機器の放熱の問題を解決するため、
まず、伝導、対流、放射の基本法則を観察することから始めます。
次に、熱を分離することです。電子機器の放熱要求に対し、放熱手段としてヒートシンクを使用して放熱面積を大きくすることは一般的な設計手法です。
スペース的にヒートシンクの面積を大きくできないこともあります。対流の観点からは、面積を増やすと抵抗も増えため必ずしも効果的とは言えません。また、ヒートシンクの面積を大きくすることは、重量やコストの増加も意味します。しかし、ヒートシンクは最もコストパフォーマンスの高い熱対策技術であり、材料特性を改良して熱伝達効率を高めたり、表面形状を変えたり、温度差を改善したりして対流を高めることができます。
ヒートシンクは押出成形、鋳造、鍛造、切削などの加工方法によって区別され、その結果、工程やコストはさまざまです。ヒートシンクのメリットを最大限に引き出すためには、製造コストと性能を考慮する必要があります。銅はアルミに比べて熱伝導率が70%向上しますが、アルミに比べて重量やコストが高くなります。また、グラファイトなど、熱伝導率の高い材料も多く使用されています。
ヒートシンクの形状は導電率や対流・放熱効果に影響し、ヒートシンクのフィンの数は重量やコストに直接影響するため、ヒートシンクの形状は重要です。ヒートシンクの表面処理も放熱効果に影響します。自然放熱の約20%を占める輻射の場合、対象物の表面を黒くすることが有効です。一般に、アルマイト処理によって放熱性能を高めることができ、その結果、放熱効率も向上します。用途、制約、導電性、コストなどの要求に応じて選択することをお勧めします。
今日の熱設計では、熱インターフェース材料、ヒートシンク、ヒートパイプ、アルミフィン、ファンなど、多くの熱コンポーネントを組み合わせて使用することが多く、エレクトロニクス製品の熱管理問題を解決するためには、それぞれの用途や制限をソフトウェアで分析する必要があります。

 

Author

T-Global R&D team

Team introduction –

A team of professional heat flow engineers, with independent and innovative research and development, provides customers with preliminary thermal simulation planning and institutional heat dissipation design consulting. In the face of evolving market trends, they can quickly respond and continue to provide innovative anti-heat solutions.