序章 熱工学・伝熱の基礎
第１節 熱伝導
１．熱移動
２．熱移動の定式化
３．熱伝導現象の物理的イメージ
４．熱伝導現象の定式化
５．熱伝導率
６．熱伝導場におけるエネルギー保存則
７．熱伝導方程式と温度場
7.1 定常熱伝導問題
7.2 定常熱伝導問題：熱伝導率?や体積発熱密度Sの分布がある場合
7.3 非定常熱伝導問題
第２節 対流伝熱
１．対流伝熱の物理的イメージ
２．対流伝熱の熱流束の定式化
３．対流伝熱のエネルギー方程式
４．対流伝熱の分類
５．対流伝熱の解析と熱伝達率
６．境界層近似
７．乱流伝熱の特徴
８．無次元数
９．伝熱の整理式
１０．相変化を伴う対流伝熱：沸騰伝熱
１１．相変化を伴う対流伝熱：凝縮伝熱
第３節 ふく射伝熱
１．ふく射
２．ふく射の主要な物性値
３．ふく射伝熱と形態係数
3.1 二つの黒体面が特別な面間配置にある場合
3.2 二つの黒体面が一般的な面間配置にある場合：形態係数の導入
3.3 二つの灰色面が一般的な面間配置にある場合
第４節 熱輸送の考え方
第５節 熱抵抗
目次TOP
■ 第１章 放熱設計とポイント
第１節 自然空冷筐体の放熱設計
１．自然対流熱伝達の式
２．密閉筐体の設計例
2.1 密閉筐体からの放熱の式
３．通風筐体の設計例
3.1 通風筐体からの放熱に関する式
3.2 簡便式の応用
４．簡便式の応用範囲と使用条件
4.1 筐体の熱設計用の簡便式
4.2 筐体表面の温度上昇
4.3 筐体形状
4.4 発熱体の位置
4.5 筐体内部の流体抵抗
4.6 煙突高さｈの定義
4.7 流体抵抗係数K
4.8 出口通気口の流体抵抗要素
4.9 開口比βの扱い
５．パラメータの筐体放熱に対する影響
5.1 発熱体の位置の影響
5.2 出口通気口面積の影響
5.3 筐体の大きさ
5.4 筐体の傾きの影響
６．熱対策
第２節 強制空冷筐体内の放熱設計
１．強制対流中の平均熱伝達
1.1 平板の局所層流熱伝達
1.2 平板の局所乱流熱伝達
２．ファン筐体の設計
2.1 必要ファン流量
３．ファン選定のしかた
3.1 筐体圧力損失の見積もり
3.2 ファン選定
3.3 ファンの並列・直列特性
４．圧力損失
4.1 圧力損失の定義
4.2 トラバース
4.3 低流速での圧力損失の測定
4.4 圧力損失の種類
第３節 水冷筐体設計
１．水冷システム搭載のノートPC
２．水冷システム搭載のデスクトップPC
３．大型コンピュータの水冷技術
3.1 チップからの放熱と冷却方式
3.2 熱伝導技術
3.3 衝突噴流技術
４．マイクロチャンネルを用いた熱交換技術
4.1 マイクロチャンネルチップ
4.2 実験方法
4.3 基本性能
4.4 実装モデル
第４節 騒音対策
１．ファン騒音の相似性
２．熱対策と対立する騒音対策
３．ファンとガードとの関係目次TOP
第２章 放熱シミュレーション技術
第１節 熱伝導解析
１．シミュレーション
２．離散化
３．差分化
４．境界条件
５．解法
６．差分精度
７．非定常解析
第２節 熱流体解析
１．エネルギー方程式の離散化
２．流動場との連成
３．乱流場の数値計算の困難さ
４．流動場計算スキームの例
第３節 熱回路網法
１．熱回路網法
1.1 熱抵抗
1.2 熱伝導による熱抵抗
1.3 対流熱伝達による熱抵抗
1.4 熱放射による熱抵抗
1.5 熱容量 Ｃ
２．熱回路網法の定式化
３．電球形蛍光ランプの熱設計
3.1 電球形蛍光ランプの伝熱モデル
3.2 熱回路網法
3.3 方程式系
3.4 熱抵抗の定式化
3.4.1 自然対流伝熱要素
3.4.2 垂直方向熱伝導要素
3.4.3 半径方向熱伝導要素
3.4.4 放射伝熱要素
3.4.5 熱抵抗を直接与える要素
3.5 解法
3.6 計算値と実測値の比較
3.7 熱シミュレーションの応用
3.7.1 空気断熱層の効果
3.7.2 電源ケース外径
第４節 解析ソフトの効率的な計算手法と利用上の留意点
１．パソコン内の熱伝導計算例
1.1 モデル化の手法
1.1.1 伝熱モードの限定
1.1.2 解析の階層化
1.2 せまい領域の解析
1.2.1 ディスクドライブ・バッテリーパック
1.2.2 キーボード
1.2.3 配線基板
1.3 筐体全体の解析
1.4 結果
第５節 シミュレーション技術の活用事例
１．汎用市販流熱解析ソフトを用いたスイッチング電源の熱設計事例
1.1 熱流体シミュレーション適用事例
1.1.1 熱対策における事例
(a) 強制空冷電源における事例
(b) 自然空冷電源における事例
1.1.2 プロトタイプ設計における事例
(a) シミュレーション−実測比較
(b) シミュレーション−実測誤差について
1.1.3 プロトタイプ製作までの流れ
２．サーマルヘッドの熱解析(非定常熱解析例)
2.2 構造と原理
2.2 熱解析網モデル
2.2.1 45度モデル
2.2.2 インクの熱容量モデル
2.3 計算例
３．Ｘ線管の熱解析(非定常解析例)
3.1 Ｘ線管の構造
3.2 解析モデル
3.3 解法
3.3.1 方程式
3.3.2 熱抵抗
3.3.3 熱容量 Ｃ
3.3.4 近似解法
3.4 数値計算結果
3.4.1 計算値と実験値の比較
3.4.2 温度履歴の計算
(a) ターゲット入力量の影響
3.4.3 ターゲット温度一定条件の計算
(a)履歴計算
3.5 計算の流れ
3.6 熱入力時間，入力熱量と入力回数の関係
４．流体節点法の応用
4.1 流体節点法
4.2 具体的な解法
５．複写機の熱設計への応用例
5.1 複写機の熱設計の要点
5.2 構造と原理
5.3 解法
5.4 可視化技術
5.5 解析モデル
5.6 解析結果目次TOP
第３章 放熱材料・冷却技術
第１節 ペルチェ素子
１．ペルチェ効果とゼーベック効果
２．ペルチェ冷却
３．ペルチェモジュール
４．ペルチェモジュールの利用
５．設計例
第２節 冷却ファン
１．電子機器の高熱･高密度化
1.1 電子機器の電力効率
1.2 高通風抵抗化の趨勢
1.3 種々の冷却手段
1.4 最近の電子システム開発・使用環境
２．ファンモータの種類その他
2.1 ファンモータの種類別構造
2.2 翼形状･外観形状による種類
2.3 ファン特性
2.4 相似率
2.5 風量測定
2.6 ファンと電子装置に求めたれる性能
2.7 回転速度と騒音の関係
2.8 騒音低下に留意すべきこと
３．放熱形態とファンを含む低熱抵抗化
3.1 熱伝導率
3.2 熱伝達率
3.3 自然対流と強制対流の伝達率
3.4 熱伝達率を表現する４つの無次元数
3.5 強制対流における具体的熱伝達率表現
3.6 熱通過
3.7 熱放射
3.8 筐体内部の低熱抵抗化の検討
４．電子筐体の温度推定
4.1 ファン選定例題１
4.2 ファン選定例題２
4.3 簡便温度上昇推定法
第３節 マイクロチャンネルヒートシンク
１．まえがき
２．マイクロチャンネルヒートシンクの種類と放熱特性
2.1 溝型マイクロチャンネルヒートシンク
2.2 細管群型マイクロチャンネルヒートシンク
2.3 多孔質金属型マイクロチャンネルヒートシンク
３．マイクロチャンネルヒートシンクの放熱能力熱設計法
3.1 熱抵抗Rbiの計算
3.2 熱伝達率hの計算式
3.2.1 溝型マイクロチャンネルヒートシンクの場合
3.2.2 細管群型マイクロチャンネルヒートシンクの場合
3.3 フィン効率の計算式
3.4 圧力損失ΔPの計算式
3.4.1 溝型マイクロチャンネルヒートシンクの場合
3.4.2 細管群型マイクロチャンネルヒートシンクの場合
3.5 ポンプ動力
４．溝型マイクロチャンネルヒートシンクと細管群型マイクロチャンネルヒートシンクの比較
５．マイクロチャンネルヒートシンクの効果性
６．あとがき
第４節 ヒートパイプ
１．ヒートパイプの歴史的理解
２．ヒートパイプの原理と構造
2.1 ヒートパイプの作動原理
2.2 ヒートパイプの構造
2.2.1 容器（コンテナ）
2.2.2 作動液
2.2.3 ウィック
2.3 マイクロヒートパイプの原理と構造
３．ヒートパイプの伝熱モデルと熱設計
3.1 伝熱モデルと熱設計
3.2 等価的な熱伝導率
４．ヒートパイプの接合技術と放熱効率向上
4.1 ヒートパイプの受熱部構造
4.2 ヒートパイプの放熱部構造
4.3 接触熱抵抗とその影響
５．ヒートパイプの特徴と応用例
5.1 ヒートパイプの特徴と制約条件
5.2 電子機器の放熱冷却
第５節 水冷／液冷技術
はじめに
１．水冷／液冷方式の利点
２．水冷／液冷の様態と基本構成
３．コールドプレート技術
４．マイクロチャンネル冷却
５．循環ポンプ
６．相変化冷却
まとめ
第６節 高熱伝導性フィラー、材料
[１] 熱伝導性フィラーの表面処理と最適分散技術
１．熱伝導性に及ぼすフィラーの特性要因
２．フィラーの沈降防止対策
2.1 フィラーの沈降防止対策
2.2 多孔質フィラーの添加
2.3 各種形状フィラーの組合による複合化技術
３．熱伝導性に及ぼす各種要因の検討
４．熱伝導性フィラーによる複合効果
4.1 粒径の影響
4.2 表面処理の影響
4.3 粒度分布の影響
4.4 フィラー形状の影響
4.4.1 フィラーを大量に樹脂中に充填する手法
4.4.2 微粉体の添加によるネットワーク形成
4.4.3 繊維状、板状フィラーの効能
4.4.4 梁構造を有する複合樹脂の形成
５．熱伝導性フィラーの分散状態評価
5.1 光学、走査型、透過型電子顕微鏡
5.2 マイクロフォーカスX 線CT装置
5.3 走査型プローブ顕微鏡
5.4 共焦点レーザースキャン顕微鏡
5.5 超音波法
5.6 着色性・光沢性
5.7 レオロジー的性質
[２] 金属系フィラー
はじめに
１．金属粉
２．金属フレーク
３．金属ファイバー
４．高熱伝導性フィラー
4.1 銀系フィラー
4.2 銅系フィラー
4.3 その他の金属系フィラー
５．複合化技術
5.1 分散技術と複合材料特性
5.2 表面処理技術
６．物理化学特性
７．金属粉の取り扱い上の注意事項
7.1 銀粉
7.2 銅粉
7.3 アルミニウム粉
7.4 亜鉛粉
7.5 鉄粉
7.6 錫粉
おわりに
[３] アルミナ・球状アルミナ
１．はじめに
２．放熱フィラーとしてのアルミナ、窒化硼素
2.1 アルミナについて
2.2 窒化硼素（ＢＮ）について
３．おわりに
[４] 酸化マグネシウム
１．２種類ある酸化マグネシウム
２．死焼焼成法 酸化マグネシウム
３．配合材料としての酸化マグネシウムの長所
４．表面の制御および修飾技術
５．粒度に関して
６．あとがき
[５] ダイヤモンド粉
１．合成ダイヤモンドについて
1.1 合成ダイヤモンドの分類
1.2 合成ダイヤモンド砥粒
1.3 ダイヤモンドの種類と熱的性質
1.4 ダイヤモンドの合成条件
２．ダイヤモンドの表面
３．ダイヤモンド微粉について
3.1 ダイヤモンド微粉の種類と製造方法
3.2 ダイヤモンド微粉の特性
3.3 ダイヤモンド微粉の表面修飾
４．ダイヤモンド含有樹脂の試作例
[６] 黒鉛粉
はじめに
１．黒鉛の性質
２．形状変化
３．放熱
3.1 測定方法
3.2 測定結果
3.3 黒鉛粉末
おわりに
[７] 窒化アルミ系フィラー粉体と高放熱封止材料の開発
１．技術分野の背景と課題
２．粒子モルフォロジーの外的形状や内部構造の製法
第７節 放熱シート・エラストマー
[１] 熱伝導性シリコーンゲル
１．電子機器における放熱材の必要性と役割
２．熱伝導性シリコーンゲル
2.1 シリコーンゲルの特徴
2.2 熱伝導シリコーンゲルの特徴
2.3 熱伝導シリコーンゲルの形態
2.3.1 シート状熱伝導性ゲル
2.3.2 加熱硬化型熱伝導性ゲル
2.3.3 ペースト状熱伝導性ゲル
2.4 熱伝導性ゲルの設計
2.4.1 ゲルに用いるシリコーンポリマー
2.4.2 熱伝導性充填材
2.4.3 その他の要求される特性
2.5 熱伝導性ゲルの多機能化
2.5.1 防振・緩衝特性
2.5.2 電磁波吸収特性
2.5.3 導電性特性
[２]は著作権の都合上、掲載しておりません
[３] 天然黒鉛による高熱伝導グラファイトシート
１．はじめに
２．天然黒鉛とはなにか
2.1 ナチュラルグラファイト
2.2 発泡黒鉛
2.3 酸化黒鉛
３．物性
3.1 表面硬度
3.2 脆さおよび圧縮強度
3.3 熱的な特性
４．グラファイトのニーズ
５．グラファイトによる応用例
5.1 熱の均一化例
5.2 熱伝導による熱対策例
６．今後の方向 〜 結論として 〜
[４] フェイズチェンジシート
はじめに
１. 放熱材料
1.1 放熱材料とは
1.2 放熱材料の種類・用途
1.3 放熱材料の熱特性
1.4 熱抵抗低減のための方法
1.4.1 放熱材料の高熱伝導化
1.4.2 放熱材料の薄膜化
1.4.3 接触熱抵抗の低減
２．フェイズチェンジシート
2.1 フェイズチェンジシートの特徴
2.2 フェイズチェンジシートの形態と使用法
2.3 シリコーン系フェイズチェンジシート
2.3.1 シリコーンの一般的性質
2.3.2 シリコーン系フェイズチェンジシートの特徴
３．フェイズチェンジシート複合品
おわりに
[５]は著作権の都合上、掲載しておりません
[６] 放熱用シリコーングリース
１．放熱材料
２．シリコーン系放熱材料の分類
３．放熱グリース
４．放熱グリースの使用方法
５．放熱グリースのデメリット
６．放熱ゲル（キュアラブルグリース）
７．おわりに
[７] 熱伝導性非シリコーングリース
１．はじめに
２．熱伝導性グリースの課題
３．非シリコーン系熱伝導性グリース
3.1 組成
3.1.1 分散媒
3.1.2 充填剤
3.2 非シリコーン系熱伝導性グリースの特長
3.2.1 高熱伝導＆薄膜塗布性
3.2.2 安全性・環境性能
3.2.3 リペア性
3.2.4 材料適合性
４．おわりに
[８] 放熱用シリコーンRTV
１．はじめに
２．シリコーン系放熱材料の特徴
３．放熱材料の種類
４．シリコーンRTV
4.1 1液タイプRTVシリコーンゴム
4.2 2液タイプRTVシリコーンゴム
５．接着性シリコーンRTV
６．放熱用シリコーンRTV
７．シリコーンRTVの使用方法
7.1 1液縮合タイプの使用方法
7.2 付加硬化タイプの使用方法
８．放熱RTVの課題
９．おわりに
第８節 熱伝導性導接着剤の特性と評価
１．緒言
２．導電性接着剤の組成・特性概要
３．導電性接着剤の熱伝導性
3.1 半導体デバイスの放熱特性
3.2 導電性接着剤の特性と熱伝導性
3.3 熱伝導率測定方法の検討
3.3.1 レーザーフラッシュ法
3.3.2 ＡＣカロリメトリ法
3.3.3 サンプル作成と測定結果
４．終わりに
第９節 高熱伝導性樹脂
[１] 高熱伝導性樹脂の開発
はじめに
１．高熱伝導性樹脂の概要
1.1 一般的な熱伝導性樹脂
1.2 高熱伝導性樹脂の基本概念
２．高熱伝導性樹脂開発経緯
2.1 開発目的および市場ニーズ
2.2 開発に際しての測定方法の確立
2.3 開発段階での熱伝導率
３．高熱伝導性樹脂の諸特性
3.1 成形性
3.2 物性値
3.3 放熱特性
４．原料面での市場ニーズ、および今後の課題
4.1 原料ニーズ
4.2 今後の熱伝導性樹脂への課題
さいごに
[２] LCPおよびPPSを用いた高熱伝導性樹脂材料
はじめに
１．ベクトラR、フォートロンRの特徴
1.1 ベクトラRの特徴
1.2 フォートロンRの特徴
２．材料設計理論
2.1 各種物質の熱伝導率
2.2 複合材料の熱伝導性理論
2.3 熱伝導性の理論値と実測値
2.4 熱伝導性フィラーの選択
３．ベクトラR、フォートロンRを用いた熱伝導性複合プラスチック材料
3.1 熱伝導率測定方法
3.2 導電性の熱伝導性複合プラスチック材料
3.3 絶縁性の熱伝導性複合プラスチック材料
3.4 熱伝導性複合プラスチック材料の放熱性
おわりに
[３] 高熱伝導熱可塑性プラスチックの開発と成形性向上
はじめに
１．高熱伝導性プラスチックの設計
1.1 熱伝導機構と高熱伝導化手法
1.2 複合材料の熱伝導性理論と実測
1.3 熱伝導性改良手法
1.3.1 熱伝導性改良コンセプト
1.3.2 分子間相互作用の制御
1.4 高熱伝導性ＰＰＳ材料の特徴
1.4.1 熱伝導性
1.4.2 実成形品による放熱特性
1.4.3 熱伝導率と比重、寸法安定性との関係
1.4.4 物性値
1.5 成形加工性
1.6 今後の展開
おわりに
[４] カーボンナノファイバー含有樹脂基複合材料の開発と
その熱的・機械的特性
はじめに
１．複合材料の作製と射出成形
1.1 複合材料の作製
1.2 試験片の成形
1.3 試験片中のCNF長さ測定
1.4 試験片中のCNFの配向状態
２．樹脂基カーボンナノチューブ複合材料の熱的特性
2.1 レーザーフラッシュ法による樹脂基CNF複合材料の熱伝導率評価
2.2 理論予測値と実験値の比較
３．樹脂基カーボンナノチューブ複合材料の機械的特性
3.1 機械的特性におよぼすCNFの表面処理の影響
3.1.1 CNF表面へのアミノ基修飾
3.1.2 複合材料の機械的特性評価
3.2 実験値と複合則との比較
3.2.1 ヤング率（Coxモデルとの比較）
3.2.2 引張強さ（Baxterモデルとの比較）
まとめ
第１０節 高熱伝導複合材料
はじめに
１．複合材料の熱伝導率
２．炭素繊維
2.1 ピッチ系炭素繊維
2.2 カーボンナノチューブ類
３．炭素繊維−金属複合材料の製法
3.1 溶湯含浸法
3.2 焼結法
４．焼結法による炭素繊維−アルミニウム複合材料の諸物性
５．多層カーボンナノチューブ（VGCF）の金属への添加による炭素繊維−アルミニウム複合材料の熱膨張率制御
第１１節 エポキシ樹脂系封止材
１．はじめに
２．透明性の劣化と化学構造との関係
３．透明封止材料の分子設計
４．シルセスキオキサンを骨格とするエポキシ樹脂の合成
５．シルセスキオキサン骨格エポキシ樹脂の硬化物特性
６．シルセスキオキサン骨格エポキシ樹脂の改良
７．おわりに
第１２節 放熱基板
[１] 樹脂プリント配線板
１．樹脂プリント配線板
1.1 一般的な樹脂プリント配線板とその構成材料
1.2 樹脂プリント配線板の材料からみた熱対策のアプローチ
1.3 プリント配線板の放熱性評価
1.3.1 プリント配線板の放熱性の主因子とその評価
1.3.2 プリント配線板熱解析と熱伝導率について
1.3.3 プリント配線板異方性熱伝導率を振らした場合の熱解析結果
1.4 樹脂プリント回路板での温度低減効果例
1.4.1 層構成、パターン設計及び材料改善による温度低減例
1.4.2 高熱伝導性ソルダーレジストによる温度低減例
[２] メタルベース基板
１．メタルベース基板の種類
２．メタルベース基板の採用状況
３．メタルベース基板の基本構造
４．メタルベース基板に対する要求特性と評価方法
4.1 放熱性能
4.2 絶縁信頼性
4.3 接着信頼性
4.4 誘電特性
4.5 耐環境性能
4.5.1 耐熱性
4.5.2 耐湿性
4.5.3 耐ヒートサイクル性
4.6 寸法・形状の安定性
５．メタルベース基板選定のポイント
６．今後の技術動向
[３]は著作権の都合上、掲載しておりません
[４] 大電流用高放熱基板
１．大電流用高放熱基板への要求
２．高放熱基板開発における課題
３．樹脂の熱伝導率向上の理論と検証
3.1 熱伝導率の定義と樹脂の熱伝導率
3.2 熱硬化性樹脂の高熱伝導化
3.3 フィラの添加による熱伝導率向上
４．積層板特性
4.1 積層板作製
4.2 フィラ選定
4.3 接着強度
4.4 成形条件
4.5 放熱特性
５．まとめ
[５] 高放熱ＡｌＮセラミックス基板
はじめに
１．ＡｌＮセラミックスの特長
２．ＡｌＮセラミックスの応用製品
３．ＡｌＮセラミックス基板の製造方法
４．ＡｌＮセラミックス基板へのメタライズ技術
4.1 薄膜法でのメタライズ技術
4.2 コファイア法でのメタライズ技術
4.3 ポストファイア法でのメタライズ技術
５．今後の製品形態
第４章 熱測定と評価・信頼性技術目次TOP
第１節は著作権の都合上、掲載しておりません
第２節 微小部材の熱物性測定
はじめに
１．熱物性測定法
1.1 周期加熱法
1.2 距離変化法
1.3 温度波熱分析法
２．金属薄膜の熱物性測定
2.1 緒言
2.2 試料及び測定方法
2.3 測定結果
2.4 考察及び結論
３．高分子フィルムの熱物性測定
3.1 緒言
3.2 測定方法
3.3 測定結果
3.4 考察及び結論
おわりに
第３節 薄膜の熱伝導率測定
[１] 薄膜の熱伝導率測定（acカロリメトリ、3ω法）
１．はじめに
２．acカロリメトリ
2.1 測定原理
2.2 測定例
３．3ω法
3.1 測定原理
3.2 測定例
４．まとめ
[２] 薄膜の熱伝導率測定
緒言
１．薄膜の熱伝導率測定理論
1.1 原理式の導出
1.2 Thermo-reflectance 係数の較正
1.3 薄膜の熱伝導率の算出
２．薄膜の熱伝導率測定装置
2.1 装置の概要
2.2 金属薄膜
2.3 Thermo-reflectance光学系
2.4 測定周波数領域
2.5 装置の仕様
３．薄膜の熱伝導率測定結果と考察
3.1 シリコン基板上の熱酸化SiO2薄膜の熱伝導率の測定
3.2 熱酸化SiO2薄膜とシリコン基板間の界面熱抵抗測定
結言
第４節 非定常法
[１] レーザフラッシュ法による熱伝導率測定・評価
１．はじめに
２．測定原理
３．実際の測定
４．比熱の測定
５．測定例
６．不均一な試料の測定
[２] ホットディスク法・ホットストリップ法による熱伝導度の測定
はじめに
１．ホットディスクセンサーの構造
２．ホットディスク法の測定装置
３．ホットディスク法の測定原理
４．ホットディスク法によるプローブ深さと試料サイズ
５．ホットディスク法による測定例
5.1 水銀の熱伝導度
5.2 ビスマス及びスズ融液の熱伝導度
5.3 シリコン融液の熱伝導度
６．ホットディスク法の今後の展開
おわりに
[３] 周期加熱法
１．面方向の熱拡散率測定法
２．厚さ方向の熱拡散率測定法
第５節 信頼性技術
[１] 低温やけどのメカニズム
１．「低温やけど」とは
２．「やけど」発生に関する研究
３．低温やけどの発生
４．低温やけどの特徴
５．生体内熱移動現象と生体内温度分布
5.1 生体内熱移動の基礎
5.2 定常かつ一様な温度の生体組織における平衡温度
5.3 定常かつ一様な温度の生体組織における平衡温度の上昇に関する実証実験
5.4 組織温度が一様でなく時間変化もする場合のシミュレーション
６．まとめ
[２]は著作権の都合上、掲載しておりません目次TOP
第１章 各デバイスの放熱設計と放熱技術
第１節は著作権の都合上、掲載しておりません
第２節 自動車
[１] エンジンルーム内の熱環境予測
はじめに
１．自動車の熱害試験
２、熱環境予測手法
2.1 数値計算手法
2.2 計算モデル
2.3 境界条件の設定方法
３．熱環境予測評価
3.1 日射による影響の比較
3.2 エアコンの熱負荷による影響の比較
おわりに
[２] カーナビゲーションの高性能化・高密度化による熱対策の必要性と放熱技術 〔
熱設計への CFD の効果的な活用 〕
１．はじめに
２．熱移動には基本的に３つの形態がある
３．熱流体解析適用に至る背景
４．最初に相関を検証した事例
５．解析結果の誤差要因
６．相対比較解析活用の効果
７．ファン風量と製品内部温度変化の相関検証事例
８．実開発製品（カーナビ）へのＣＦＤ活用事例
９．製品の放熱対策には限りがある
１０．民生機器と車載機器の違い
１１．車両コンソールへのアプローチ
11.1 〔実験〕コンソール内対流の影響調査
11.2 〔ＣＦＤ〕簡易コンソールモデルでの解析試行
１２．車両のコンソール構造も重要
１３．まとめ
[３] カーステレオの設計者による熱設計プロセス
はじめに
１．CAD使用環境
２．熱設計経緯
３．設計者がやる事
４．効果
おわりに
[４] 車載用大電流電子機器の熱対策
１．概要
２．電流という観点からみたモータ負荷の特徴
2.1 モータ負荷の特徴
2.2 入力電圧と巻線印加電圧 必要電流
2.3 高温環境時および自己発熱による損失の増加
３．配線用基板・放熱用基板
3.1 大電流用基板・放熱用基板
3.2 配線の許容電流
3.3 電流値とロス
４．実際設計にあたっての留意点
4.1 ヒートスプレッダ効果とシミュレーション
4.2 外部放熱
4.3 セラミック基板とアルミダイキャストの熱伝導
4.4 信頼性試験
[５] 車載用電装部品の熱設計と熱対策事例
はじめに
１．熱解析手法
1.1 解析ツールの構成
1.2 形状入力
1.3 要素自動分割プログラム
1.4 物性値等入力ツール
1.5 解析結果の例
２．冷却部品の開発事例
2.1 マイクロヒートパイプを利用した車載用ヒートシンク
2.2 平板状ヒートパイプを利用した車載用ヒートシンク
[６] 車載対応光通信デバイスの耐熱性向上
はじめに
１．MOST対応光ファイバリンクの説明
２．製品概要
３．技術概要
3.1 信頼性試験結果
3.2 高信頼性パッケージ技術
3.3 広温度範囲における高速伝送技術
3.3.1 送信IC
3.3.2 受信IC
むすび
第３節 ＰＣ
[１] ノートＰＣの熱設計と放熱技術
１．ノートＰＣの熱設計と放熱技術
1.1 発熱量の推移
1.2 自然空冷の機器
1.3 強制空冷の機器
1.4 ヒートシンクの最適設計
1.5 今後の課題
[２] ハイエンドサーバの熱設計、及び冷却要素技術検討
はじめに
１．ハイエンドサーバ熱設計の概要
1.1 熱設計の基本構成
1.1.1 CPUパッケージレベルの熱設計
1.1.2 システムボードレベルの熱設計
1.1.3 筐体システムレベルの熱設計
1.2 熱設計の基本方法
２．ハイエンドサーバ熱設計、及び冷却構成の事例
2.1 PW2500筐体レベルの冷却構成
2.2 PW2500システムボードレベルの冷却構成
2.3 PW2500 CPUモジュールレベルの冷却構成
2.4 PW2500熱設計における熱・流体解析例
３．ハイエンドサーバ熱設計における冷却要素技術の検討
3.1 CPUプロセッサの高密度且つ非均一発熱傾向
3.2 CPUパッケージ冷却の基本構成
3.3 熱接合材料及び関連技術
3.4 熱拡散材料及び関連技術
3.5 ヒートシンク冷却能力の向上
おわりに
第４節 携帯・モバイル機器
[１] 携帯電話モジュールにおける熱制御
１．携帯電話の市場環境と技術進化の動向
２．携帯電話端末に搭載される発熱素子の熱設計上の課題
３．携帯電話モジュールにおける熱制御
3.1 携帯電話用モジュールの温度上昇
3.2 温度上昇を小さくする定性的方法，および，温特の厳しい部品との混載対策
3.3 各種の熱制御手段と携帯電話用モジュールの親和性
3.3.1 熱伝導を用いた熱制御
3.3.2 放射熱伝達を用いた熱制御
3.3.3 対流熱伝達を用いた熱制御
3.3.4 吸熱反応を用いた熱制御
[２] 携帯・モバイル電子機器の高密度化に対する熱対策と放熱設計の最適化
１．序論
1.1 背景
２．熱・流体問題に対する自然空冷基板の最適設計
2.1 緒言
2.2 基板構造
2.3 数値解析対象
2.4 熱・流体問題に対する数値解析の手法
2.5 数値解析モデル
2.6 検証実験による数値解析精度の検証
2.7 基板設計のための各設計値の感度解析
2.7.1 発熱量の影響
2.7.2 ソルダーレジスト厚
2.7.3 最外層銅厚（銅配線層 (L1) の厚みによる比較）
2.7.4 最外層残銅率
2.7.5 最外層から二番目の銅厚（銅配線層 (P1) の厚みによる比較）
2.7.6 最外層から二番目の残銅率
2.7.7 基板水平方向の長さ
2.8 結言
３．自然空冷基板に対する伝熱・対流特性の無次元相関
3.1 緒言
3.2 次元解析
3.3 無次元相関
3.4 形状を異とする複数発熱体への応用
3.5 結言
[３] 携帯電話における発熱事例・熱対策と今後の動向
１．はじめに
２．発熱事例
2.1 携帯電話本体の例
2.2 ACアダプタの例
３．主な発熱源と低減策
４．発熱に対する指針について
５．おわりに
第５節 家電製品
[１] エアコンの冷却技術
１．エアコンの電子部品の冷却の現状
1.1 構造
1.2 性能
２．エアコンの電子部品の冷却の今後
[２] 冷蔵庫の熱・冷却設計
はじめに
１．家庭用冷蔵庫の熱・冷却設計概論
1.1 家庭用冷蔵庫の変遷
1.2 家庭用冷蔵庫の基本構成
２．断熱箱体設計
2.1 高性能真空断熱材と冷蔵庫断熱箱体への適用
３．家庭用冷蔵庫の冷却システム設計
3.1 冷蔵庫用冷却器の能力設計
3.2 高効率放熱システム
おわりに
[３] オーディオ機器の設計と熱対策
はじめに
１．オーディオ機器の形態について
２．オーディオ機器の熱設計に影響を及ぼすファクター
３．オーディオ機器の熱設計の方法
3.1 発熱部の冷却方法を決める
3.2 発熱自体を抑える（熱効率をあげる）
3.2.1 電源回路の工夫の例１
3.2.2 電源回路の工夫の例２
3.3 熱に弱い部品の熱源からの遮断
４．オーディオ機器の熱設計時の注意点
4.1 「騒音」、「振動」の低減
4.2 待機時消費電力の低減
おわりに
第６節 二次電池の熱測定と解析技術
はじめに
１．電池の発熱因子
２．熱測定
３．各種市販二次電池の定電流充放電時の発熱量
3.1 ニッケル・カドミウム電池
3.2 ニッケル水素電池
3.3 鉛蓄電池
3.4 リチウムイオン電池
４．リチウムイオン電池の過充電時の発熱量
おわりに
第７節 ＬＥＤ
[１] 熱化学流体シミュレーションによる窒化物半導体成長の解析
はじめに
１．熱放射と光吸収
1.1 石英
1.2 温度差と化学反応
２．TMGa/NH3/H2系の化学反応
３．GaNのMOVPE成長シミュレーション
3.1 成長速度
3.2 気相反応
3.3 重合反応
おわりに
[２]は著作権の都合上、掲載しておりません
[３] セラミックパッケージからみた高出力LEDの放熱設計
１．はじめに
２．LEDチップの熱問題
３．高出力LED用セラミックパッケージについて
3.1 パッケージの役割
3.2 セラミックパッケージの利点
3.3 パッケージ構造
４．LEDランプの放熱設計
4.1 パッケージや実装基板の役割
4.2 LEDチップ接合剤の役割
５．放熱設計の効果
5.1 放熱特性について
5.2 放熱性評価
5.3 光学特性への影響
６．今後の放熱設計とパッケージ構造
[４] 金属リードフレームによるLEDの放熱技術
はじめに
１．LEDリードフレームの形状と放熱性
２．LEDリードフレームへの異形銅条の適用
３．LED用銅条の材質
おわりに
第８節は著作権の都合上、掲載しておりません
第９節 電源系
[１] 電源システム機器の熱対策
はじめに
１．電源システムを取り巻く環境
２．スイッチング電源の熱設計
2.1 発熱源を抑える
2.1.1 回路技術
2.1.2 部品技術
2.1.3 接続技術
2.2 放熱対策
2.2.1 放熱器（ヒートシンク）
2.2.2 冷却ファン
2.3 断熱対策
2.3.1 他の部品からの熱伝導
2.3.2 リフロー時の熱伝導
３．熱対策の問題点と今後の課題
3.1 熱対策ではなく熱設計へ
3.2 標準化の設計思想
3.3 新素材、新部品、熱変換技術の新ソリューションへの期待
まとめ
[２] スイッチング電源の熱設計と放熱性向上
１．パワー向け配線基板の現状
２．リードフレームモジュールの構造と特長
2.1 リードフレームモジュールとは
2.2 リードフレームモジュールの特長
３．技術的検証
3.1 放熱性の検証
3.2 熱解析内容
3.2.1 解析モデル
3.2.2 熱解析結果
3.2.3 高放熱伝導性樹脂使用による放熱効果の検証
3.2.4 リードフレーム厚みによる放熱効果の検証
3.3 絶縁距離の検証
3.4 信頼性の検証
４．リードフレームモジュールの製造技術
4.1 成形性を考えた基板形状
4.1.1 バリの低減
4.1.2 反り低減の工夫
4.2 組立性を考えた基板形状
4.2.1 部品の挿入性を考慮した構造面の工夫
５．結論
６．今後の課題・展開
6.1 リードフレームモジュール基板のさらなる小型化
6.2 放熱構造のさらなる検討
6.3 リードフレーム厚み増加による影響確認
[３] 通信用薄型高密度電源の放熱実装
まえがき
１．電源ユニット
２．電源ユニットの実装設計
３．熱流体シミュレーション
3.1 熱流体シミュレーション結果
3.2 試作機と熱流体シミュレーションの温度比較
3.3 試作機のトランスと熱流体シミュレーションのトランス
3.4 試作機のトランスと熱流体シミュレーションの温度比較
まとめ
第１０節 複写機・プリンタにおけるトナー定着の伝熱理論と解析技術
はじめに
１．トナー定着プロセス
1.1 定着方式
1.2 トナーの溶融現象
1.3 定着プロセスと熱設計
２．トナー定着の伝熱理論
2.1 定着ニップ部での接触状態
2.2 熱抵抗の算定
2.2.1 熱抵抗のモデル化
2.2.2 トナー層内部の熱抵抗
2.2.3 用紙表面の熱抵抗
2.2.4 トナー層表面の熱抵抗
３．数値シミュレーション
3.1 基礎式
3.2 離散化と境界条件
3.3 数値解析による考察
おわりに
第１１節 情報記録
[１] 光ピックアップの熱設計と対策
１．光ピックアップの熱設計のコンセプト
２．光ピックアップの基本構成と放熱の実例
３．光ピックアップの発熱源
４．光ピックアップの熱対策
[２] HDDの発熱と熱流体解析
１．ハードディスクの発熱に関する課題
２．ハードディスク装置の構造
2.1 ハードディスクドライブ
2.2 外付けハードディスク装置
３．解析方法
3.1 手順
3.2 定常状態の定義
3.3 解析の定義点
3.4 熱物性値
４．ハードディスクドライブの解析
4.1 熱回路網法による温度解析
4.2 熱流体シミュレーションによる速度分布・温度分布解析
4.2.1 簡易モデル
4.2.2 詳細モデル
５．外付けハードディスク装置の解析
６．解析に用いた計算機資源
７．まとめ
目次TOP
