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放熱基本設計とヒートシンク
ヒートシンク (英: heat sink) は、電子デバイスまたは機械デバイスによって生成された熱を流体媒体(多くの場合、空気または液体冷却剤)に伝達する受動的な熱交換器であり、デバイスから熱を放散させることによりデバイスの温度を調整できる。コンピュータでは、ヒートシンクは CPU、GPU、一部のチップセットと RAM モジュールを冷却するために使用される。ヒートシンクは、パワートランジスタなどの高出力半導体デバイスや、レーザーやLED (発光ダイオード) などのオプトエレクトロニクスで使用される。この場合、コンポーネント自体の放熱能力では不十分で温度を緩和できない。
ヒートシンクは、空気などの周囲の冷却媒体と接触する表面積を最大化するように設計されている。空気速度、材料の選択、突起の設計、および表面処理は、ヒートシンクの性能に影響する要素である。ヒートシンクの取り付け方法と熱インターフェース材料も、集積回路のダイ温度に影響する。熱接着剤または熱グリースは、デバイス上のヒートシンクとヒートスプレッダーの間のエアギャップを埋めることにより、ヒートシンクのパフォーマンスを向上させる。ヒートシンクは通常、アルミニウムまたは銅でできている。
Heat sink - Wikipedia より
サーマルペースト
| メーカー | Balance Stars |
|---|---|
| 品番 | STARS-700 |
| 熱伝導率 (Thermal Conductivity) | >7.5W/m-k |
| 熱抵抗 (Thermal Resistance) | <0.06℃-in2/W |
| 銀含有 (Silver included) | 25% |
サーマルペースト (Thermal paste) は、サーマルコンパウンド (Thermal compound)、サーマルグリス (Thermal grease)、サーマルインターフェースマテリアル (Thermal interface material - TIM)、サーマルゲル (Thermal gel)、ヒートペースト (Heat paste)、ヒートシンクコンパウンド (Heat sink compound)、ヒートシンクペースト (Heat sink paste)、または CPU グリース (CPU grease) とも言われる。
Thermal paste - Wikipedia より
熱伝導率
熱伝導率 (ねつでんどうりつ、英語: thermal conductivity) とは、温度の勾配により生じる伝熱のうち、熱伝導による熱の移動のしやすさを規定する物理量である。
熱伝導度や熱伝導係数とも呼ばれる。記号は λ, κ, k などで表される。 国際単位系 (SI) における単位はワット毎メートル毎ケルビン（W/m·K）であり、SI 接頭辞を用いたワット毎センチメートル毎ケルビン（W/cm·K）も使われる。
熱伝導率 - Wikipedia より
物質別熱伝導率
室温付近での熱伝導率
| 物質 (元素) | 熱伝導率 [W/m·K] |
|---|---|
| カーボンナノチューブ (C) | 3000 - 5500 |
| ダイヤモンド (C) | 1000 - 2000 |
| 銀 (Ag) (0℃) | 428 |
| 銅 (Cu) (0℃) | 403 |
| 金 (Au) (0℃) | 319 |
| アルミニウム (Al) (0℃) | 236 |
| シリコン (Si) | 168 |
| 炭素 (人造黒鉛·カーボン) (C) | 100～250 |
| 真鍮 (Cu:Zn=7:3) (0℃) | 106 |
| ニッケル (0℃) | 94 |
| 鉄 (Fe) (0℃) | 83.5 |
| 白金 (Pt) (0℃) | 72 |
| ステンレス鋼 | 16.7 - 20.9 |
| 水晶 (SiO2) | 8 |
| 石英ガラス (0℃) | 1.4 |
| 水 (H2O) (0℃-80℃) | 0.561-0.673 |
| ポリエチレン | 0.41 |
| エポキシ樹脂 “bisphenol A” | 0.21 |
| シリコーン (Qゴム) | 0.16 |
| 木材 | 0.15 - 0.25 |
| 羊毛 | 0.05 |
| 発泡ポリスチレン “Styrofoam” | 0.03 |
| 空気 | 0.0241 |
