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ヒートシンク設計の前に

ヒートシンク選定方法

放熱設計ポイント

移動形態 用語説明 具体例 ヒートシンクでのパラメータ
 熱伝導 物質内を熱だけが移動する形態 アルミ材の端を温めるとアルミ全体に伝わっていく。 材質、熱輸送距離、熱輸送断面
 熱伝達 物質とともに熱が移動する形態 扇風機を使うと体温により温められた体周辺の空気が移動して、室内の温められてない空気と交換されるため、涼しく感じる。 フィンピッチ、フィン表面積
 放射 電磁波により熱を移動する形態 太陽により地面が温められる。 環境温度

その3種類の移動形態+コストを考慮して、最適なヒートシンクの設計・選択を行います。ヒートシンクを設計・選択する際に表2が重要なポイントとなります。

表2 ヒートシンク設計・選択時ポイント

条件 設計時注目すべき熱の移動形態 コメント
熱伝導 熱伝達 放射※
自然空冷     有効な表面積が稼げるかがポイント。そのため、「性能が良い=ヒートシンクが巨大」となりやすい。
強制空冷     フィンへ効率よく熱が伝えられるかが勝負である。場合によってはヒートパイプ等の高熱伝導デバイスを用いることもある。
全面加熱     フィン設計が重要なポイントとなる。加熱部が中央配置の場合、ヒートシンクベース面積の50%以上が受熱面積であれば、全面加熱に近い。
集中加熱     ヒートシンクを大きくしても性能が上がらず、逆に悪くなることもある。性能をあげるためにはベース面全体へどう熱を伝えるかが重要となる。加熱部が中央配置の場合、ヒートシンクベース面積の30%以下が受熱面積であれば、集中加熱に近い。

※放射は環境条件によりかなり左右されるため、当社としましては+α要因として設計時には考慮致しません。

素材押出し公差 (JIS H4100:2006より抜粋)単位mm