接触熱コンダクタンスに及ぼすシリコーンゴムシートの厚さと接触面圧力の影響

摘要

高発熱密度の電子機器の冷却においては，電子機器の主要な発熱源であるチップが実装されたベース板とヒートシンク間の接触熱抵抗低減のために，シリコーングリースや，シリコーンゴムシートなどのフィラー材が使用されることが多い．フィラー材の中でも，シリコーンゴムシートは電気絶縁性が高く，取り扱が簡便ではあるものの，グリースに比べ硬いため，接触界面でのなじみが悪く，そこでの空気層などによる熱抵抗（以下界面熱抵抗と称する）が存在するものと考えられる．そのため，シリコーンゴムシートの接触熱抵抗は，その厚さと熱伝導率による熱伝導抵抗だけではなく，界面熱抵抗の影響を受けるものと思われる．しかし，これまで界面熱抵抗については，その大きさや接触面の押しつけ圧力（以下接触圧力と称する）による変化など，あまり明確になっていない．そこで本研究では，接触圧力を変化させたときの，シリコーンゴムシートの厚さと接触熱コンダクタンスの変化を同時に測定することにより，界面熱抵抗の接触圧力による変化を明らかにし，シリコーンゴムシートをフィラー材として用いたときの接触熱コンダクタンスの予測式を得ることを試みた．