熱伝導率と熱抵抗の違い｜放熱設計で重要な考え方
放熱設計において重要な指標として、「熱伝導率」と「熱抵抗」があります。
・熱伝導率：材料そのものがどれだけ熱を伝えやすいかを示す性能指標
・熱抵抗：構造全体として熱がどれだけ伝わりにくいかを示す指標
つまり、放熱性能は材料単体の性能だけでなく、部材同士の接触状態や構造設計によって大きく左右されます。特に、発熱体とヒートシンクの間に存在する「接触熱抵抗」は、放熱性能を低下させる大きな要因となります。
TIM（熱伝導材料）とは｜接触熱抵抗を低減する技術
この接触熱抵抗の課題に対して有効なのが、TIM（Thermal Interface Material／サーマルインターフェース材）です。
TIMは、発熱体とヒートシンクの間に介在することで、表面の微細な凹凸によって生じる空気層を埋め、熱の伝達経路を最適化します。これにより、接触熱抵抗を低減し、効率的な放熱を実現します。
放熱材（TIM）の種類と選び方
TIM（熱伝導材料）は用途や構造によって最適な選択が異なります。
・放熱グリース：高密着で接触熱抵抗を最小化し、高い放熱性能を発揮
・放熱シート：貼るだけで使用でき、作業性・量産性に優れる
・放熱ギャップフィラー：隙間追従性に優れ、自動化やコスト最適化に有効
放熱材の選定は、「熱伝導率」だけでなく「接触熱抵抗」「作業性」「信頼性」を含めて検討することが重要です。
お客様ごとに最適な放熱材をご提案いたします
東和電気では、お客様のお困りごとに合わせて、最適なTIM材料をご紹介いたしております。
・とにかく放熱性能を優先したい場合 → 放熱グリース
・少量の場合や、厚みに均一性を求める場合 → 放熱シート
・隙間や高さばらつきが大きい構造 → 放熱ギャップフィラー
このように、用途や設計条件によって最適なTIMは異なります。
東和電気の放熱ソリューション
当社では、樹脂・シリコーン系の材料だけでなく、金属加工品についても長年の取り扱い実績があります。放熱グリース、放熱シート、放熱ギャップフィラーをはじめとした各種TIM（熱伝導材料）と、ヒートシンクや金属筐体を複合的にご提案することが可能です。お客様の用途や設計条件に応じた最適な放熱ソリューションをご提案しています。放熱材の選定からヒートシンク構造の最適化、部材間の接触状態の改善まで、トータルでサポートいたします。
放熱性能の見直しで改善できる可能性
現在使用している材料でも、接触熱抵抗がボトルネックになっているケースは少なくありません。
・想定より温度が下がらない
・ヒートシンクを変更しても効果が出ない
・密着不足により放熱性能が発揮できていない
こうした場合、TIMの見直しにより放熱性能が改善する可能性があります。
既存材料の見直しや代替提案も可能です。
用途・構造に応じた最適な放熱材料について、ぜひお気軽にご相談ください。
●特徴
・接触熱抵抗を低減し、放熱性能を向上
・部材間の隙間や凹凸に追従し、密着性を向上
・用途に応じた最適な材料選定が可能
●用途
・半導体／電子機器の放熱対策
・電源モジュール／パワーデバイス
・車載機器（EVバッテリー・ECU）
・通信機器／産業機器
●基本仕様（一部）
・対応材料：放熱グリース／放熱シート／放熱ギャップフィラー
・特性：高熱伝導／低接触熱抵抗／高密着性
・選定要素：熱伝導率、接触熱抵抗、作業性、信頼性
●このような課題解決事例がございます
・ヒートシンクを使用しても温度が下がらない
→ 接触熱抵抗の低減により改善
・放熱シートで密着できず性能が出ない
→ ギャップフィラーに変更し隙間を解消
・量産時のばらつきや作業負荷が大きい
→ シート材採用により安定化
材料選定の見直しにより、放熱性能が改善するケースが多数あります。
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●お問い合わせ
「思ったように温度が下がらない」
「発熱のせいで本来の性能を発現できない」
その課題、東和電気にお任せください。
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