電子機器の熱設計・熱対策の実践的な考え方・手法・ポイント!
経験豊富な2名の講師が、実践的な知識・技術をコツとともに解説します。
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0.会社/講師紹介
1.熱の三原則と電子機器の熱設計トレンド
1.1 熱の三原則(伝導・対流・放射)
1.2 最近の熱設計トレンド(小型電子機器)
1.3 ペルチェ素子と原理
2.回路/基板による熱設計と対策
2.1 電子回路の発熱とその仕組み
2.2 信頼性を設計する~発熱による影響とディレーティング~
2.3 発熱の削減技術
2.3.1 低抵抗化(デバイス選定、駆動方法、回路上の工夫など)
2.3.2 低電圧化(FPGAやCPUなどで使われる低消費電力化技術とIOでの注意点)
2.3.3 低速化(クロック制御(ソフトウェア制御)による熱マネージメント)
2.4 半導体の放熱設計~放熱と熱抵抗~
2.4.1 半導体素子の熱設計
熱抵抗と放熱経路の基本
2.4.2 実際の機器での放熱
・放熱器(ディスクリート素子)
・放熱パッド
・ヒートスプレッダ
3.回路 不具合事例
3.1 電源回路素子発熱に伴う周辺部品温度上昇
・自己発熱
・輻射熱
3.2 電源ON/OFF回路におけるON抵抗の変化と発熱
・電圧変動
・電流
3.3 放熱パッド付面実装電源ICにおける放熱と温度上昇
・熱伝導経路
3.4 冷却による不具合事例(高精度アナログ回路)
・冷却で性能が低下
4.発熱(温度)の確認
実機での計測と気を付けるべきポイント
5.構造熱設計の勘どころ
5.1 TIM(Thermal Interface Materials)の種類と特徴・使い分けのコツ
・放熱(熱伝導)シート
・サーマル(熱伝導)グリス/接着剤/パテ
・放熱(熱伝導)両面テープ
・相変化材料(PCM)
5.2 TIM:ギャップフィラーマテリアルの位置づけ
5.3 放熱材料:具体的材料
5.4 放熱部品、断熱、耐熱、遮熱
5.5 気をつけよう低温火傷
5.6 放熱検討部位とそのポイント(適切な使い分け)
6.熱構造設計に起因する不具合事例
6.1 熱対策は設計初期からか、不具合がわかってからか
6.2 グラファイトシートの使い方間違い
7.熱シミュレーション(CAE)
7.1 熱抵抗(計算)
7.2 シミュレーションのコツと解析結果の考察方法
7.2.1 簡易熱CAE(熱分布)
7.2.2 パワーモジュール熱CAE
8.まとめ
□質疑応答□