プリント基板と部品の冷やし方

最近では電化製品の小型化が進み、中に使われている電子部品も小型でハイパワー
更に高密度に部品が並んでいるためにたくさん熱を出します。
今回は、この熱を逃がす方法について少し書いてみます。
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ヒートシンク（自然空冷・強制空冷・水冷式）

電子部品の熱を逃がすものの代表にヒートシンクがあります。
ヒートシンクは主に、アルミや銅、鉄など熱伝導（熱が早く伝わる）の良い素材を使っています。
ヒートシンクには、自然空冷式、矯正空冷式、水冷式などがあります。
部品の発する熱量に合わせたヒートシンクを使い、熱を外部に効率よく放出し、部品を熱から守ります。
それぞれのヒートシンクの特徴を紹介します。

自然空冷ヒートシンク

発熱部からの熱源で暖められたことによる対流で、自然にヒートシンクの熱を冷却します。
自然空冷では、フィンの形状も重要になり、その形状によって特徴も違ってきます。
例）プレート型、ピン型、タワー型、コルゲート型、スカイブ型など。

強制空冷ヒートシンク

自然空冷では放熱が足らない場合には、ファン等を使って強制的に対流を起こし冷却させます。自然空冷よりも放熱効果は大幅に上がります。

水冷ヒートシンク

水冷式は、強制空冷よりも放熱効果が更に上がります。
パイプ内に冷却液を循環、又は流しっぱなしにすることで強制的に冷却を行ないます。
関連製品：水冷式流路回路基板

ヒートパイプ

ヒートパイプとは密閉された容器内に減圧封入させた作動液を用い冷却させます。
減圧された状態の作動液は、低い熱でも蒸発させることができ、瞬時に熱を低温部へ熱を移移すことが出来ます。
低温部では凝縮した蒸気が液体化し、ウィックによる毛細管現象で元の場所へ作動液が戻り、循環することになります。

ヒートスプレッダ

ヒートスプレッダとは、熱拡散版とも言います。
銅や銅合金、アルミなどを用いることが多く、ヒートスプレッダを密着させて熱を吸い取らせ熱源からの熱を平面方向へと拡散・均熱化させ、ヒートシンクなどから熱を逃がすことが出来ます。
関連製品：FGHP貼り合わせ基板

ペルチェ素子

ペルチェ素子とは、電気を流すことで対象物を温めたり、冷やしたりすることのできる半導体冷熱素子です。
N型とP型という異なる性質を持った半導体素子に、直流の電気を流すと、一方の面が吸熱(冷却)し、反対の面に発熱(加熱)するという効果があります。
電源の極性を逆にすると吸熱と放熱を簡単に切り替えることができます。
電流制御により安定した温度制御が可能です。

基板の冷却方法は、サイズ、使用用途、発熱量によって他にも様々な方法が組み合わさってきます。
放熱部品での熱対策だけでなく、アロー産業では基板での放熱対策を得意としています。
ご相談・お見積りは無料ですのでお気軽にご相談ください。

以上、簡単ですがプリント基板と部品の冷やし方についてでした。