|
【講演ポイント】
近年の電子機器のさらなる小型化・高機能化により、個別半導体や受動部品などの周辺部品では、小型化による熱密度の増大が進み、プリント基板上での過剰な温度上昇など設計時のトラブルも増加しつつある。
このような現状に対して、TIMなどの放熱部材の活用をはじめとして、部品の使用方法の見直し、プリント基板による放熱を活用した熱設計の提案などがなされており、電子機器の熱設計技術は大きな変化を遂げつつある。
本講演会では、基板放熱を活用した放熱対策と熱設計手法について、解説する。
＜基礎編＞
１．部品の小型化と熱設計のトレンド
・部品の小型化で「基板」が熱設計の主役になった
・熱設計の昔と今
２．熱設計の不備が招く熱トラブル
・熱暴走
・機械疲労と劣化
・低温やけど
３．熱の基礎知識と熱対策の落とし穴
・熱と温度の違い
・熱は電気回路で考える 〜熱のオームの法則〜
・熱伝導のメカニズムとパラメータ
・接触熱抵抗を制する
・対流メカニズムと促進法
・放射で離れた固体間の温度差をなくす
・アルミ筐体より樹脂筐体が冷える！
・換気で内気と外気の温度差をなくす
＜応用編＞
４．電子機器の放熱経路と熱対策
・電子機器の放熱経路は2パターン
・熱対策は３つに集約される
５．電子部品の温度管理と熱抵抗
・ジャンクション温度の推定法
・熱抵抗と熱パラメータを使い分ける
・半導体パッケージの放熱経路
・熱電対を使った温度測定誤差
６．プリント基板の熱設計の考え方
・基板熱設計の５つのステップ
・熱流束で基板の熱的な厳しさを把握する
・熱源分散と熱拡散が設計の軸
・基板の放熱性能を等価熱伝導率で把握する
・熱対策が必要な部品と不要な部品の識別法
７．部品温度を下げるための７つの方法
・部品の放熱経路から見た熱対策
・部品と基板の熱結合
・配線による放熱パターン設計
・内層の活用とサーマルビアの設計法
・基板を介した部品相互影響 〜重ね合わせの定理〜
・空気を介した部品相互影響
８．筐体放熱とTIM（放熱材料）の使い方
・各種TIMとその特徴
・放熱シート選定の注意点
・TIMを使った放熱構造設計
・TIMの様々なトラブル ポンプアウト/オイルブリード/固化
９．ヒートシンクを使った部品の熱対策
・自然空冷ヒートシンク設計手順
・ヒートシンクの熱抵抗は３つある
・ヒートシンクパラメータの決め方
・最適フィン間隔
・フィンの向きと熱抵抗変化
・障害物による影響
１０．冷却ファンを使った熱対策
・ファンの特性を決める P-Qカーブと比速度
・ファン選定手順
・最大出力ポイントで動作させると低騒音
【質疑応答】
|
