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ゴアの熱対策ソリューションで、持続的なピークパフォーマンスを実現

ノートパソコンの放熱は、開発における主な課題の一つです。PC筐体の熱対策として、これまでグラファイト、ヒートパイプ、ベイパーチャンバー、ファン、熱伝導材料(TIM)、サーマルペーストなど、さまざまな材料や技術が用いられてきました。現在、ノートパソコンの熱設計を担うエンジニアは、ゴア® サーマルインシュレーションを設計に組み込み、より効果的な熱拡散を実現しています。

ゴアの技術は製品の薄型化を実現するうえで重要な役割を果たしました。厚さ0.1 mmのゴア® サーマルインシュレーションを採用することで表面温度を約3℃低減でき、定常状態におけるPL1性能を約2 W向上させる効果が得られました。

Dell社

ノートパソコンの熱対策における新たな選択肢

ゴア® サーマルインシュレーションは、デバイス内部から表面への熱伝達を抑制する用途に使用できます。ノートパソコンは、タイピング時に長時間触れるほか、膝の上で使用されることも多いため、筐体温度はユーザーにとって重要な課題となります。ノートパソコンでは、熱拡散にはヒートスプレッダが用いられる一方、局所的なホットスポットの低減には断熱材が用いられます。断熱材はヒートスプレッダと組み合わせることで、熱拡散効率を高めることができます。

ノートパソコンのメモリは、高い熱負荷を生じることがあります。そのため、メモリ領域から熱を移動させる目的で、メモリ用ヒートスプレッダが使用されます。これらのRAM用ヒートスプレッダ設計にゴア® サーマルインシュレーションを組み合わせることで、筐体表面のホットスポットをさらに低減できます。

ゴア® サーマルインシュレーションは、ノートパソコン内のベイパーチャンバーと組み合わせて使用することもできます。ベイパーチャンバーは二相冷却により高発熱部品から効率的に熱を移動させますが、その構造材料は厚さ方向にも熱を伝導します。その結果、熱が筐体表面に伝わり、ホットスポットが発生する可能性があります。ベイパーチャンバーの特定箇所にゴア® サーマルインシュレーションを配置することで、熱拡散効率を高めるとともに、ホットスポット温度を低減できます。

ゴア® サーマルインシュレーション × DELL XPS 13

DELL社は、ノートパソコンの性能向上と薄型化のために、ゴア® サーマルインシュレーションを採用しています。


GORE® Thermal Insulation x DELL XPS 13 in CES 2018

空気よりも低い熱伝導率

ゴア® サーマルインシュレーションは、熱拡散ソリューションの有効性を高めます。高品質なエアロゲル技術により、厚さ方向の熱伝導率(kz)は空気よりも大幅に低く、熱拡散比を向上させるとともに、システムレベルのエアギャップを上回る性能を発揮します。単独でも、ヒートスプレッダと組み合わせても使用でき、より高性能な熱設計を実現します。

熱拡散比
(または異方性比)
この比率は熱拡散特性を表します。

kxy / kz

kxy - 面内熱伝導率
割る
kz - 厚さ方向の熱伝導率

一般的なヒートスプレッダ材料は、異方性比が高く、熱を面内方向に広げやすい特性があります。一方で、断熱材と比べるとKzが非常に高いため、熱が厚さ方向にも伝わり、機器表面に到達します。そこで熱設計では、スプレッダの高いKzを抑制するため、スプレッダ上にエアギャップ(Kzが低い空気層)を設けることが一般的です。

ノートパソコンにおける用途例: ゴア® サーマルインシュレーション

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Dell社のノートパソコンに組み込まれたゴア® サーマルインシュレーションの画像
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表面接触温度の比較グラフ
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90分間連続動作後、CPUとGPUの合計消費電力が23 Wのノートパソコン

注目コンテンツ

/ケーススタディ
高いパフォーマンスと設計品質を支える熱対策技術
/ホワイトペーパー
断熱材-グラファイト複合材によるモバイルエレクトロニクスのシステム性能向上
/ケーススタディ
5Gスマートフォンにおけるゴア® サーマルインシュレーションの採用事例
本製品は、一般工業用途に限定してご使用ください。

食品、医薬品、化粧品、医療機器の製造、処理、または包装作業にはご利用いただけません。