10/28 TIM（Thermal Interface Material）活用のための 基礎知識と実際の使用例

 (株)ザズーデザイン 代表取締役　柴田 博一 氏

 　対流や輻射による冷却が主体であったかつての放熱手法は、熱伝導を中心とした熱設計へシフトしつつある。そんな中にあって、円滑な熱移動のための放熱材料が広く注目を集めており、TIM (Thermal Interface Material)は、界面における熱伝導をサポートする重要な放熱材料である。バインダー樹脂にフィラーと呼ばれる熱伝導性粒子を混ぜた比較的単純な構成であるTIMは、価格と熱伝導率から選定してしまうケースが多く見受けられる。しかし、適切なTIMを設計対象に合わせて選定するには、各種TIMが持つ色々な特性も考慮して、総合的に判断する必要がある。

　今回の講座では、TIMを選定する際に、まずは必要となる最低限の基礎知識を学んだのち、さらに掘り下げた熱的および機械的特性についても把握してもらうことを目的とする。一方、市場では電力密度の上昇に対応した高性能TIMが数多く開発されており、それらの使用方法もご紹介したい。講座の最後では、携帯端末、データセンター、PCなどにおける実際の使用例をご紹介するが、現在市場拡大の原動力となっているEV車両向けのTIMの使用例についてもご紹介したい。最後に、現在入手可能なTIMの市場動向を分析することで、TIMユーザーだけでなく、TIMを開発する材料メーカーの技術者向けにも有益な情報を提供することも目的としている。

１．最近の放熱設計の現状と課題
　1.1 筐体内の対流冷却から熱伝導主体の放熱へ
　1.2 急速な電力密度の上昇
　1.3 薄型化高性能化が求められる放熱デバイス

２．熱移動を支配する基本法則
　2.1 熱伝導（固体間の熱移動）
　2.2 熱抵抗（熱の流れにくさを示す指標）
　2.3 熱抵抗の直列と並列

３．TIMを選定する上での基礎
　3.1 TIMの役割
　3.2 現在市場で入手可能なTIMとその特徴
　3.3 TIMの市場トレンド
　3.4 TIMの熱的特性
　3.5 TIMの機械的特性
　3.6 最先端TIM

４．TIMの実際の使用例
　4.1 スマートフォン
　4.2 データセンター
　4.3 グラフィックボード
　4.4 ノートPC
　4.5 EV用バッテリーモジュール

５．質疑応答

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