LED、レーザー、広大なサーバー ルームなどの高出力デバイスでは、最適なパフォーマンスと寿命を実現するために、効率的な熱放散が最も重要です。熱伝導率と関連する材料の重要な役割を理解することが、冷却効率を最大化するための鍵となります。
熱伝導率の重要性:
室温では、熱伝導率の高い材料の方が熱放散が速くなります。銅 (401W/(m·K)) やアルミニウム (約 237W/(m·K)) などの純金属または合金は、熱伝導率が優れているため、よく使用されます。これは、空気の熱伝導率が 0.026 W/(m·K) と金属の数千倍も低いため、熱放散が著しく妨げられることとは対照的です。
高伝導性材料によるギャップの解消:
凹凸のある接触面の隙間に空気が充満すると、効率的な熱伝達が困難になります。これを緩和するために、これらの隙間を埋めるために熱伝導率の高い材料が使用されます。熱伝導グリースは、0.8～5.0 W/(m·K) の熱伝導率を持つ一般的な材料で、家庭用コンピュータの CPU やさまざまな家電製品に広く使用されていますが、それでも金属部品に比べると不十分です。
液体ガリウムベースの熱伝導材料の台頭:
近年、液体ガリウム系熱伝導材料が人気を集めています。熱伝導率は15～30W/(m·K)で、優れた熱伝達能力を備えています。常温で液体のままであるため、隙間を自由に埋める独自の機能があり、放熱効率を高めます。
ご紹介 インジウムスズ合金箔 冷却強化のため:
最新の開発では、第3世代の高出力デバイスに、融点が50〜70℃のインジウムスズ合金箔が採用されています。この柔軟な箔材料は、35〜85W /（m·K）の熱伝導率を誇り、効果的に隙間を埋める能力を備えています。さらに、これらのデバイスが融点で動作すると、箔は液体状態に移行し、液体金属の利点を最大限に活用します。
結論：
高出力デバイスの最適なパフォーマンスと寿命には、効率的な放熱が不可欠です。液体ガリウムベースの熱材料やインジウムスズ合金箔などの高熱伝導率の材料を活用することで、特殊なアプリケーションにおける冷却効率と信頼性が向上します。高出力デバイスの熱管理を最適化するために、熱材料の最新の進歩をご覧ください。