ヒートスプレッダーとは

ヒートスプレッダーは、熱源から熱交換媒体への熱の放散を支援するデバイスです。 これは、熱交換器が生成される場所から必要な場所に熱を奪うことで、機器や機器を冷やしたり、場合によっては高温にしたりするのに役立つという、かなり複雑な方法です。 これは通常、熱交換媒体、または熱が必要な場所が、必要な量の熱を単独で吸収できない場合に必要です。 この理論の良い例には、ステンレス鋼の調理器具の銅ベースまたは高電流電子部品のフィン付きヒートシンクが含まれます。 銅ベースは、ステンレス製ポットが熱を吸収して保持するのに役立ち、ヒートシンクはマイクロプロセッサが熱を逃すのに役立ちます。

熱伝達、またはむしろ適切な熱伝達は、見た目ほど単純な概念とは限りません。 ある媒体または材料から別の媒体または材料に十分な熱を逃すことは、時には問題を完全に混乱させることができる多くの技術的要因に依存します。 これに関する主な問題は、異なる材料の熱流束密度の違いです。 簡単に言えば、これは、同じ量の熱を吸収するために、一部の材料が他の材料よりもはるかに大きな露出面積を必要とすることを意味します。 一般的に電子部品に取り付けられたヒートシンク、またはオイルヒーターやラジエーターのフィンは、この問題を回避するためのヒートスプレッダー理論の仕組みの例です。

たとえば、高ゲイントランジスタの表面積は、接触している空気が任意の期間にわたって吸収できるよりもはるかに多くの熱を生成します。 この現象を回避するには、トランジスタにヒートスプレッダーまたはヒートシンクを取り付けます。 これは通常、重い銅またはアルミニウムのベースで、その表面から多数のフィンが突き出ています。 これにより、熱源にさらされる空気の体積が大幅に増加し、トランジスタと空気の間の熱流束密度の差が打ち消されます。 このようにして、ヘッドスプレッダーは、発生した熱エネルギーを効果的に吸収するために、二次交換器である空気を補助する一次熱交換器機構になります。

明らかに、ヒートスプレッダーの使用は、二次交換媒体がそれと熱源材料との間の熱流束密度の差を克服できない用途に限定されます。 ヒートスプレッダーの材料は優れた熱伝導体である必要があり、最大の露出と循環を提供するために、表面プロファイルをかなり慎重に計算する必要があります。 熱源とスプレッダーの間の結合も、可能な限り効率的な熱通路である必要があります。 この目的のために、熱スプレッダーが取り付けられる前に、熱伝導ペーストがしばしば表面に塗布されます。