製品概要

モバイル機器における熱対策の課題の増加に、GORE® Thermal Insulation で対応
GORE® Thermal Insulation ×DELL XPS 13
DELLでは、自社のノートパソコンのパフォーマンス向上と薄型化のためにGORE® Thermal Insulationを使用しています。

性能と機能の向上や小型化が求められているモバイル機器では、熱対策の課題が増加しています。多くの能動部品がより多くの熱を、より小さな空間で発生させるからです。発せられた熱は、機器の表面より均等に分散させて緩和する必要があり、そのためには高度な設計が求められます。

GORE® Thermal Insulation はz軸(垂直方向)のの制御を強化する画期的な熱対策ソリューションです。設計者が熱の方向を決めやすくなるので、熱対策の選択肢が広がり、コンポーネント側で以下のことが可能になります。

  • 高い性能で稼働できるを延ばす
  • デバイスの小型化に対応する
  • 表面温度に対する要件を満たす

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GORE® Thermal Insulation は、あらゆるタイプのモバイル機器に使用可能
GORE® サーマルインシュレーションを適用可能なモバイル機器がテーブルに置かれているのを上から見た写真。
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適用例:スマートフォンやノートパソコンに使用されているGORE® Thermal Insulation

実績と試験により、GORE® Thermal Insulation の効果が確認されています。適用した製品のパフォーマンスが上がり、全体としての使用満足度が向上するので、ユーザーにもメリットがあります。

熱対策を強力にサポートする仕組み

熱拡散性能の向上による効果的な熱対策
断熱材が熱移動に及ぼす
こちらのビデオでは、GORE® Thermal Insulation の有無によってクレヨンの溶ける速さが異なる様子がわかります。

熱設計技術者は、グラファイトやヒートパイプ、ベーパーチャンバー等を使用して、より広い領域に熱を拡散そして放熱することで、機器のパフォーマンスを向上させます。しかしより高い熱拡散性能が求められると、このような熱設計でもヒートスポット対策がうまくいかなくなる場合があります。z軸方向の抵抗が不十分だと拡散率が低くなり、ヒートスポットの発生率が上がるのです。

そこでGORE® Thermal Insulation を使うと、熱拡散効果を高められます。高品質のエアロゲル技術により、厚さ方向の熱伝導率(kz値)が空気より格段に低いGORE® Thermal Insulation は、熱拡散率を向上させ、システムレベルエアギャップをしのぐ性能を発揮します。GORE® Thermal Insulation は単独で使用することも、既存のと組み合わせてより高性能な熱を構築することもできます。

GORE® Thermal Insulation の有無による熱拡散効果の比較

GORE® Thermal Insulation はz軸方向のの制御を強化するので、設計者が熱の方向を決めやすくなります。制御が強化されると、より優れた拡散方法を選べるようになり、設計の自由度も高まります。さまざまな構成が可能ですが、例えばGORE® サーマルインシュレーションをグラファイトと組み合わせた場合、一定の熱を抑えるのに必要な厚さがエアギャップより薄ため、グラファイトのを増やせます。

GORE® Thermal Insulation を使用していない熱対策(左)と使用したもの(右)の構造を比較したイラスト。下は、2つのスマートフォンのサーモグラフィーで各ソリューションの熱拡散特性を比較。

グラファイトと空気を用いた一般的な熱設計(左)と、グラファイトとGORE® Thermal Insulation を用いた熱設計(右)とで熱拡散効果を比較。一般的な熱設計ではヒートスポットを減らせない。これは、xy軸方向にすると同時にz軸方向にもすることで、ヒートスポットが発生するため。一方、エアギャップの代わりにGORE® サーマルインシュレーションを利用すると、z軸方向のが下がるため拡散率が高まり、ヒートスポットが減る。

性能上・設計上のメリット

GORE® Thermal Insulation で現行のソリューションを改善:もう妥協は不要

GORE® Thermal Insulation は、妥協することなく現行の熱設計を改善できる画期的な熱拡散ソリューションです。デバイスに組み込むことで、熱を向上できるだけでなく、最高の性能と優れたデザインを実現するチャンスが生まれます。

GORE® Thermal Insulation でパフォーマンスを高める GORE® Thermal Insulation でヒートスポットの温度を下げる GORE® Thermal Insulation でより薄型の設計を可能にする
  • GORE® Thermal Insulation のkz値は空気より低いので、エアギャップをより薄いGORE® Thermal Insulation に置き換えることができます。これにより空いた空間を利用してグラファイトをことができます。
  • 熱源から熱を移動させ、機器表面に熱が伝わるのを防ぐため、パフォーマンスの抑制を遅らせることができます。
  • 各コンポーネントをより大きな電力でより長く稼働させることが可能になります。
  • 表面温度を1℃~6℃下げることができます。(システムの電力と断熱材の厚さによります。)
  • エアギャップをより薄いGORE® Thermal Insulation に置き換えることで、パフォーマンスを保ったまま機器をより薄く設計することができます。
GORE® サーマルインシュレーションの薄い層を含むモバイル機器の断面図。 GORE® サーマルインシュレーションの厚い層を含むモバイル機器の断面図。 GORE® サーマルインシュレーションを使用した薄型モバイル機器の断面図。
上の説明図においてGORE® サーマルインシュレーションが色、熱拡散部品が灰色、熱源が赤色で表示されていることを図示した凡例。

 

GORE® Thermal Insulation には、他にもこんなメリットが
電気的絶縁
  • 機器内の部品間の物理的防護として機能します。
  • 電気ショートや、EM(電磁気)やRF(高周波)干渉を防ぎます。
適用性
  • グラファイトやヒートパイプと組み合わせてパフォーマンスを最大限に高めることが可能です。
  • 5種類の厚さから選べて形状のカスタマイズも可能なため、
開発サポート
  • 商品設計段階から商品化に至るまでの間、デザインへの提案やモデリング、既存設計への適合についてゴアの技術サポートが利用できます。
GORE® Thermal Insulation の詳細にご興味がございましたら、専門のスタッフにぜひ一度お問い合わせください。

製品情報

モバイル機器向け熱対策の専門技術
  • エアロゲルの配合率を高めることで、低熱伝導率を実現
  • エアロゲルの均一分散により、熱伝導率の均一化を実現
  • 120~530 μmの厚さバリエーションそれぞれに対して、厚さを均一に制御
GORE® Thermal Insulation の製品データ*
特性項目
断熱材厚さa 0.12 mm 0.23 mm 0.28 mm 0.38 mm 0.53 mm
封止構造のための幅b 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1.5 mm
熱伝導率 (k) c 0.021 W/m•K 0.020 W/m•K
圧縮率 @ 100 kPa (14.5 psi) 13% 8%
比熱容量d 1.8 J/g °C
かさ密度 0.37 g/cc
使用温度e -40°C~100°C
保護フィルム素材 PETフィルム(黒色)
粘着材種類 アクリル系
RoHS対応f 閾値要件に適合
最大サイズ 100 mm × 200 mm

a 積層製品に用いる各素材厚さの報告値に基づいた公称値
b 公称最小値
c 改訂版ASTM C518に準拠した熱伝導率公称値
d 75℃で、ASTM E2716 メソッドBに従って測定した熱容量公称値
e 100℃以上が求められる用途に対して、代替材料を適用
f 上記製品番号は、RoHS指令(2011/65/EU)に記載の最大濃度を超える規制物質を一切含まず、また、委員会委任指令(2015/863)を含む改訂RoHS 4条の物質規制に違反していないと考えられます。

*値はすべて公称値であり、仕様や許容誤差ではありません。

 

ゴアとお客様の協力関係

設計から製造まで、お客様に寄り添った製品サポート

ゴアの製品が世界のOEMに支持されているのは、ペースが速く競争の激しい市場で、ゴアの製品とサービスが開発および部品供給面でのリスクを低くしながら、差別化された画期的な製品を開発するのに役立っているからです。

ゴアがスマートフォンからカメラまでさまざまな用途でベントフィルター製品の供給パートナーとして世界のOEMに重用されていることを示す、スマートフォンのアイコン。

世界のモバイル業界への提供実績
ゴアは、世界の主要OEM各社の幅広い用途(スマートフォン、スマートウォッチ、タブレット、イヤホン、スマートスピーカー、カメラなど)で、ベントフィルター製品の供給パートナーとして数十年にわたり重用されてきました。

モバイル電子機器産業における迅速さのニーズをサポートするゴアの能力を示す、砂時計のアイコン。

設計への素早い対応
ゴアはモバイル電子機器産業で求められる迅速な設計と試作をサポートすることで、デバイス開発チームがスケジュール通りにプロジェクトを進められるようにします。

供給安定性に関するゴアの経験と信頼性を示す、ピンアイコン。

確実な供給
条件の厳しいモバイル電子機器の分野で長年の経験を有するゴアは、プロジェクトの成功に欠かせない製品の大量供給や素早い量産化対応を、製品性能を維持しながら迅速なタイミングで行うことができます。

ゴアが品質、性能、信頼性について最高レベルの基準を満たすべく全力を尽くしていることを示す、チェック印アイコン。

安定した性能
ゴア製品は、一点一点が品質、性能、信頼性について最高レベルの基準を満たしている必要があります。ゴアは最終用途と要求事項を深く理解しながら、仕様通りに正しく機能する製品を提供しています。

関連資料