シリコーン熱伝導率

新エネルギー自動車、5G、ビッグデータ、自動運転、インターネット・オブ・シングス、産業インテリジェンスなどの産業の急速な発展に伴い、熱伝導材料の需要も急激に高まっています。. 

 

シリコン熱伝導材料は何種類ありますか？

1. 熱伝導シリコンシート

2. 熱伝導シリコングリス

3. 熱伝導シリコンテープ

4. 熱伝導シリコンテープ

5. 熱伝導相変化材料

6. 熱伝導ギャップフィラー

7. 高熱伝導性ポッティングコンパウンド

8. 熱伝導接着剤

シリコン熱伝導材料の異なる材料カテゴリー

1. 熱伝導シリコンシート

（熱伝導シリコンパッド、熱伝導シリコンシートとも呼ばれます）

 

優れた熱伝導性と高耐圧性を備えており、電子産業における現在の熱伝導材料の需要を満たすとともに、シリコングリスとマイカシートの二元的代替品として冷却システムにおける最適な製品です。この種の製品は取り付けが容易で、自動化生産や製品メンテナンスに適しており、高い工芸性と実用性を備えた新材料です。.

 

熱伝導シリコンシートの厚さと硬度は設計に応じて調整できるため、熱伝導経路において放熱構造とチップサイズ公差を橋渡しし、構造設計における放熱器接触面の公差要件を低減します。, 特に平坦度や粗さの差異は、加工精度を向上させると製品コストを大幅に増加させる可能性があります。したがって、熱伝導シリコンシートは発熱部品と放熱器間の接触面積を十分に増やし、熱流を伝達することで放熱器の生産コストを削減します。.

2. 熱伝導シリコングリス 

熱伝導シリコングリスは白色または灰色の粘性物質で、一定の粘度を持ち、明らかな粒状性がなく、無毒・無臭・非腐食性であり、化学的・物理的に安定した特性と優れた熱伝導性、電気絶縁性、耐高温性、耐老化性、耐水性を備えています。.

 

オイル分離が少なく（ゼロに近い）、非常に優れた耐候性（耐高低温性、耐水性、耐オゾン性、耐候性など）を有し、-30°Cから150°Cの温度範囲で長期間使用可能であり、+200°Cを超える温度でも接触面の濡れ性を維持します。.

3. 熱伝導シリコンテープ

電源デバイスと放熱板の接合部で広く使用されており、放熱を促すことで、熱伝導、絶縁、固定の機能を同時に達成することができます。.

4. 熱伝導性シリコーンシート

ガラス繊維を強化材として用いたシリコンポリマーエラストマーをベースとした高分子材料であり、耐熱シリコン布、耐裂シリコン布とも呼ばれます。このシリコン布は、電子部品と放熱板間の熱抵抗を効果的に低減し、電気絶縁性を有します。高い絶縁耐力、良好な熱伝導性、高い耐薬品性を備え、高電圧や金属部品の貫通による回路短絡に耐えることができます。.

 

熱伝導相変化材料は、基材の特性を利用して動作温度で相変化を起こすため、材料が接触面により密着し、超低熱抵抗を実現することで、より徹底した熱伝達が可能となります。.

5. 熱伝導性相変化材料

基材の特性を利用して動作温度で相変化を起こすことで、材料が接触面により密着します。同時に、超低熱抵抗も実現し、より徹底した熱伝達を行います。.

6. 熱伝導性ギャップフィラー

（熱伝導性ゲル、熱伝導性充填材）

 

熱伝導性ギャップフィラーは、ディスペンシング制御を最適化し、優れた熱的・機械的特性を達成し、高度なエンジニアリング的利点を提供するように設計されています。液体状態でディスペンシングされ隙間を充填するため、組み立て時に部品にかかるストレスがほとんどありません。熱伝導性ギャップフィラーは、最も複雑な形状や多層表面の接合とコーティングに使用でき、不均一な回路基板の形状に対して無制限の厚さカバレッジを提供します。.

熱伝導性充填材

7. 高熱伝導性ポッティングコンパウンド

2液添加型シリコーンゴムであり、AB2液から構成されています。所定の割合で混合後、反応・硬化して高性能エラストマーとなります。回路基板部品に対して優れた放熱性と防湿性のあるポッティング保護を提供します。.

熱伝導性ポッティングシリコーン

8. 熱伝導性接着剤

一液性常温硬化シリコーンゴムは、硬化後、金属、プラスチック、セラミック表面に対して優れた接着性を有します。電子部品と放熱体の充填・固定に広く使用され、熱伝導性を向上させ、部品の安定性を高めます。特に、機械的固定構造が実現できない場合に有効です。.

よくある質問

Q1: 熱伝導性シリコーンガスケットは粘着性がありますか？

A1: 熱伝導性シリコーンガスケットには、粘着性のあるものとないものがあります。.

Q2: 「自己粘着性」とはどのように理解すればよいですか？

A2: ゴム成分に粘着剤が含まれているため、製品自体に自己粘着性があります。粘着バック品の場合、製品表面の粘着性により組み立てが容易になります。ただし、粘着バックによる熱抵抗は製品の熱伝導性に影響を与えます。一方、自己粘着性製品では、粘着バックによる熱抵抗増加の問題は発生しません。接着強度に関しては、粘着バック品の方が自己粘着性製品よりも接着強度が高くなります。.

Q3: 粘着製品は繰り返し貼り付けることができますか？

A3: 具体的な条件に応じて再作業が可能か判断する必要があります。注意深く施工すれば、一般的な粘着製品は再利用可能です。ただし、アルミニウム表面やメッキ表面に接する場合は、剥がれや剥離を防ぐため特に注意が必要です。.

Q4: 熱伝導パッドが粘着タイプの場合、再利用は容易ですか？

A4: 粘着タイプの熱伝導パッドは、具体的な接着面に応じて繰り返し貼り付けが可能か判断する必要があります。ほとんどの場合再利用可能ですが、アルミニウム表面やメッキ表面の場合は剥がれや剥離を防ぐため特に注意が必要です。粘着タイプの熱伝導パッドは粘着シート製品よりも再利用が容易です。.

Q5: 熱伝導シリコーンシートの製造プロセスは何ですか？

A5: 有機シリコーンオイルに熱伝導粉末、難燃剤、硬化剤を添加し、攪拌で混合・配色後、真空処理で気泡を除去します。その後高温加硫し、冷却後にゴムコーティング・切断・成型加工を実施。製品検査項目には、熱伝導率、耐温度範囲、体積抵抗率、耐電圧、難燃性、引張強度、硬度、厚み等のパラメータが含まれます。.

Q6: 熱伝導シリコーンシートの通常動作温度上限は？最高温度での持続曝露時間は？

A6: 熱伝導率測定に基づき、通常動作の温度限界は250度で5分間、300度で1分間です。.

Q7: 熱伝導シリコーンシートは加熱で柔らかくなりますか？

A7: 一般的にマイナス60度から200度の環境では、硬度に有意な差は生じません。.

Q8: 熱伝導シリコーンシートは絶縁性がありますか？

A8: 絶縁性はありますが、熱伝導シリコーンシートはあくまで熱伝導ギャップ埋め製品であるため、高電圧環境での使用は推奨されません。.

Q9: 熱伝導シリコーンシートは漏電しますか？

A9: シリコンシートのシリコーンオイル自体が絶縁性であり、添加される熱伝導粉末や補助材も絶縁性を有するため、漏電は発生しません。.

Q10: 熱伝導シリコーンシートの使用方法は？

A10: 放熱面と熱源の接触面を清潔に保ち、熱伝導シリコーンシートの剥離フィルムをはがし、熱源上に置き、放熱デバイスを押し当てて固定します。.

Q11: ノートパソコンのCPUに熱伝導シリコンシートは使用可能ですか？

A11: 熱伝導シリコーンシートはCPU上の熱伝導グリスの代替として熱伝導媒体に使用可能です。ただし、ノートパソコンの空間構造と放熱設計を考慮すると、市場の大多数のノートパソコンでは従来のシリコングリスが熱伝導媒体として使用されています。.

Q12: 熱伝導シリコーンシートの価格は？

A12: シリコンシートの価格は熱伝導率と厚みの増加に伴い上昇します。電子製品の熱伝導要件を満たす範囲で可能な限り薄いシリコンシートの使用を推奨します。厚みは熱源と放熱器の間隔の1.1倍以内に制御することが望ましいです。.

Q13：熱伝導性シリコーンガスケットの賞味期限はどれくらいですか？

A13：ほとんどの熱伝導性シリコーンガスケットは、製造後1年の賞味期限があります。これはパッケージから取り出せる状態を基準としています。接着剤裏打ちがガスケットの賞味期限に影響を与えるため、製造後6か月以内に使用することをお勧めします。さらに、ガスケットの安定性は賞味期限に限定されず、優れた熱安定性と耐候性を備えています。.

Q14：熱伝導性シリコーンガスケットの寿命はどれくらいですか？

A14：熱伝導性シリコーンガスケットの寿命は一般的に10年以上です。シリコーンフィルムは揮発性がなく、耐老化性、耐高低温性を備え、防振と絶縁効果があり、電子製品の寿命を十分に満たすことができます。.

 

上記のよくある質問を通じて、熱伝導性シリコーンフィルムに関する皆さんの理解が深まったことと思います。注意点としてお伝えしたいのは、適切な熱伝導ガスケットの選択は、設備の漏れ防止の鍵を確保するための重要なポイントです。同じ作業条件に対応するガスケットには複数の種類があります。媒体の物理的特性、圧力、温度、設備のサイズ、作動条件、連続運転周期の長さなどに基づいて、ガスケットを合理的に選択し、短所を回避し、各種ガスケットの特性を最大限に活用する必要があります。.