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で熱対策を強化
既存のソリューションを強化する3つの方法をご覧ください。

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 ×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。

GORE® Thermal Insulation は、垂直方向への熱伝導率をコントロールすることで熱の移動方向を制御し、設計自由度を高めることが可能な熱対策ソリューションです。熱対策の選択肢が広がり、次のことを可能にします。

  • 高いパフォーマンスでの稼働時間を延ばす
  • デバイスの小型化をに可能にする
  • 表面温度の要件に対応する

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適用

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。
A
B
C
D
E

タブレット

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ウェアラブル端末

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AR/VRデバイス

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ノートパソコン
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実績と試験により、GORE® Thermal Insulation はエレクトロニクス用として効果が確認されています。デバイスのパフォーマンスを向上することで、ユーザーの顧客満足度向上に繋がります。

スマートフォンノートパソコンに搭載されたGORE® Thermal Insulationの詳細については、こちらをご覧ください。

熱対策を強力にサポートする仕組み

熱拡散性能の強化による効果的な熱対策
断熱材が熱移動に及ぼす効果
GORE® Thermal Insulation の有無によってクレヨンの溶ける速度の違いがわかります。

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し放熱することで、機器のパフォーマンスを向上させます。しかしながら、更に高い熱拡散性能が求められると、このような熱対策ソリューションを利用してもうまくいかない場合があります。垂直方向の熱抵抗が不十分だと拡散率が低くなり、ヒートスポットを抑制できません。

 

 

 

 

そこでGORE® Thermal Insulation を使うと、熱拡散効果を高められます。熱伝導率(kz値)が空気より低い高品質のエアロゲルを利用したGORE® Thermal Insulation は、熱拡散率の向上を助け、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、既存の熱対策ソリューションと組み合わせてより高性能な熱設計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、垂直方向の熱伝導率をコントロールすることで、熱移動の制御します。それは、より優れた拡散方法の選択が可能となり、設計の自由度が高まることを意味します。例えばGORE® Thermal Insulationとグラファイトを組み合わせることで、断熱材層を薄くしながらグラファイトの厚さを増やすことができます。グラファイトの熱容量が増えれば、より多くの熱を拡散することができるため、部品をより高出力で利用することができるようになります。

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)で熱拡散効果を比較しています。一般的な熱設計ではヒートスポットを減らせていません。これは、平面方向にグラファイトを通じて熱が伝わるのと同時に垂直軸方向にも伝わるためです。GORE® Thermal Insulation を利用すると、垂直方向の熱伝導率が下がるため拡散率が高まり、ヒートスポットが減ります。

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強化:妥協のない熱設計をサポート

GORE® Thermal Insulation は、現行の熱設計を改善できる画期的なソリューションです。デバイスに組み込むことで、熱拡散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追加することができます。
  • 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、スロットリング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。)
  • エアギャップの代わりに、より薄いゴアの断熱材を使用することで、断熱性能を維持しながらより薄い設計を可能にします。
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 のその他のメリット

電気的絶縁性
  • 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(電波)干渉を防ぎます。
  • エレクトロニクスインシュレーターの優れた熱伝導性:テストされた他のどの製品よりも優れている*
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。
  • 6種類の厚さが選べて、形状のカスタマイズも可能です。簡単な取り付けができます。
  • 狭く、フラットでない表面にもフィットする断熱・絶縁材料です。
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サポートます。

*ご要望に応じてデータを提供します。

GORE® Thermal Insulation の詳細について、専門のスタッフに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
  • 100~530 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
断熱材の特性

GORE® Thermal Insulationは、PTFEマトリックスにエアロゲル粒子を複合化させ、空気よりも低い導電率を実現しています。この電子機器用断熱材は、エアギャップの代わりに使用することで、ホットスポットを抑制することができます。また、グラファイトと組み合わせることで、垂直方向の熱拡散性を高めることなく、面内の熱拡散を促進することができます。

GORE® Thermal Insulation、圧縮可能な断熱材です。100kPaの荷重で最大13%まで圧縮できるため、高さばらつきに追従し、耐衝撃性を補助することができます。また、曲面や段差のある面にも性能を損なうことなく接着することができます。

GORE® Thermal Insulation、圧縮可能な断熱材です。100kPaの荷重で最大13%まで圧縮できるため、高さばらつきに追従し、耐衝撃性を補助することができます。また、曲面や段差のある面にも性能を損なうことなく接着することができます。

絶縁材の一般的な熱伝導率は、0.03~0.8W/m・Kと低いものです。しかし、ゴアサーマルインシュレーションは、0.020W/m-K という低い熱伝導率を持ちながら、高い絶縁性を持ちます。

製品データ*
特性項目
断熱材厚さa 0.10 mm 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 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 to 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 x 200 mm

a 積層製品に用いる各素材厚さの報告値に基づく
b 最小値
c 改訂版ASTM C518に準拠
d 75℃で、ASTM E2716 メソッドBに準拠
e 100℃以上が求められる用途に対して、代替材料の選択肢が可能
f 上記製品は、RoHS指令(2011/65/EU)に記載の規制物質を最大濃度を超えて 含まず、また、委員会委任指令(2015/863)を含む改訂RoHS 4条の 物質規制に対応

*値はすべて公称値であり、仕様や保証値ではありません。

 

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、ペースが早く競争の激しい市場で、 当社の製品とサービスが開発及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OEMの幅広い用途(スマー トフォン、スマートウォッチ、イヤホン、スマー トスピーカー、カメラ、タブレット、無線機な ど)に、ベントフィルター製品の理想的供給 パートナーとして数十年の実績を積み上げてきました。

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。

迅速な設計対応
ゴアは、モバイルエレクトロニクス産業で求められる迅速な設計・試作対応を通じて、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よう支援しています。

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。

供給安定性
モバイルエレクトロニクス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。

確かなパフォーマンス
用途に対して最適な製品を供給するために、ゴアは品質、性能、信頼性全てにおいて最高な基準を保つようにしています。 最終用途や要件の深い理解に基づき、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