シリコングリス

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シリコングリスは冷却効率に影響があるので、シリコングリスを使う量や成分、熱伝導率が重要です。


シリコングリスの役割は、CPUとCPUクーラーの間にある隙間を埋めることによってCPUの発熱をCPUクーラーに効率よく伝えられるようにすることです。CPUクーラー(ヒートシンク)とは、発熱する機械・電気部品に取り付けて、熱の放散によって温度を下げることを目的にした部品で、主に、熱が伝導しやすいアルミや銅などの金属が材料として用いられています。パソコンのCPUやチップセット、GPUを冷却するためのものが有名で、AVアンプやオーディオ機器では、パワートランジスタにヒートシンクが装着されていることが多く、ヒートシンク自体の冷却性能に加えて、発熱する半導体からヒートシンクまで低熱抵抗であることが必要とされるため、絶縁体には窒化アルミニウムや窒化ケイ素などの熱伝導率の高いセラミック部材が用いられており、またヒートシンクとの熱膨張差による絶縁体や半導体やハンダの破壊防止のため放熱板には、熱膨張係数が半導体に近い銅モリブデン合金やアルミ-炭化ケイ素複合体が用いられています。


このヒートシンクにCPUの熱を伝え、ヒートシンクの素材ならではの自然冷却による放散や、さらに自然冷却だけでは冷却能力が足りない場合には、ファンなどをとりつけて強制的に空気の移動量を増やすことで同じ大きさでも冷却能力を拡大させられるようになっていますが、金属同士を直接取り付けるとミクロの隙間が発生し、うまく熱が逃げないので、ヒートシンクに効率よく熱を伝導させられるよう、油脂状で熱伝導率が高いシリコングリスを間に塗ることにより隙間を埋め、より多くの熱がファンに移動するようにシリコングリスを使います。


シリコングリースとは不定形シリカフュームを添加したポリシロキサン化合物のことです。シリコングリスは腐食されにくく、油を主成分とせず、高温でも安定なので、シリコングリスを純粋な形のままや酸化亜鉛等熱伝導率の高い粒子を添加してコンピュータのCPU用のヒートシンクを接着する際等に使われています。シリコングリスを製造しているメーカーとしては、信越化学工業や東芝、田川アルミ、アルファ、サンハヤト、ホットスタッフなどがあります。


熱伝導率の単位は、面積1平米×厚さ1mに加工した素材に対して、一つの面と対向する面の間に1℃の表面温度差を作り続けた状態で、1秒間あたりに素材を通過する熱量「W/mK」であらわします。シリコングリスの熱伝導率数値が大きければ熱が伝わりやすくなっています。

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