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サーマルフォームガスケット(TFG)

サーマルフォームガスケット(TFG)

  • 放熱パッド サーマルフォームガスケット
  • 放熱パッド サーマルフォームガスケット
  • 放熱パッド サーマルフォームガスケット

概要

  • サーマルフォームガスケット(TFG)は水平熱伝導性に優れたグラファイトを適用し、発熱源(回路素子など)の熱を短時間にヒートシンクや金属板に伝達させ、熱を広く拡散させて発熱源の温度を落とす機能をする熱伝導部品である。
  • 芯材として耐熱ウレタンフォームを適用したので、復元率が優秀になり、密着力も向上されるので、熱伝達効果が優秀である。
  • シリコンパッドの短所である厚みの制約がなくなり、幅広く使える
    例)10 mm、20 mm、30 mm以上の空間にも熱伝導効果を発揮する。
  • 従来のシリコンパッドとの比較

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特長

  • 水平熱伝導率(400W/mK)が優れたグラファイトを使用
  • グラファイト表面と側面の両方をPETフィルムで包んでグラファイトからのパーティクルが発生しない
  • 弾力性に優れ、PCBに過度の圧力を加えなくてもいいので、PCBが曲がる問題はない
  • 用途に応じて様々なサイズや形状の製造が可能であり、熱性能と硬さ調整が容易である
  • 関連特許を多数取り揃え

製品の詳細

製品の仕様

テスト製品サイズ:幅30mm、長さ30mm、厚さ3mm

アイテム 単位 データ 備考
熱伝導率 W/mK >3 ASTM C 518, ASTM E 1530-06
表面抵抗 Ω/□ >1x108 ESQ-612-04
耐トラッキング性 V <105 K 30112, CTI
耐電圧 V <1000 ASTM D 149
使用温度 <120 ESQ-612-20
難燃性 UL94V-0 (E221431)


圧縮率比較 (ソフト型TFG)

一般形とソフト型は熱伝導率、表面抵抗などの性能に差はないが、ソフト型のTFGが一般型のTFGに比べて約55%柔らかいので、弱い素材のPCB基板に適用する際、もしくは、部品間の圧着で損傷の恐れがある際にそれを防止することができる。


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圧縮率 一般型TFG ソフト型TFG
10% 2.3 kgf 1.9 kgf
20% 4.3 kgf 2.3 kgf
30% 5.9 kgf 2.6 kgf

* テストサンプル : 幅 32mm, 長さ 28mm, 厚み 10.5mm



従来のシリコンパッドとの熱伝導の比較結果

  • 同じサイズ(28(W)x32(L)x10.5(T))のTFG、Silicone Padを試料として比較
  • 発熱板で試料を20%潰し、温度変化を測定する。
  • 発熱板を150℃まで加熱し、TFG試料を付着して熱感知センサーが40℃から60℃になるまでの時間を測定する。

テスト試料 区分 平均到達時間
TFG 400 W/mK 級* (Graphite Sheet) 70”
シリコンパッド 2 W/mK 級** 166”
3 W/mK 級** 69”
5 W/mK 級** 60”

* 水平熱伝導率の基準(グラファイトシートは、使用方法がシリコンパッドとは異なる為、水平方向の熱伝導率の基準とする)

** 垂直熱伝導率の基準(シリコンパッドの熱性能を示す通常の方法である。)



※ シリコンパッドに比べTFGの長所
  • シリコンパッドは、長時間使用すると、硬化してシロキサン(Siloxane)が発生するが、TFGはシロキサン発生するおそれがない。
  • シリコンパッドは、硬度が高く、PCB基板が反るおそれが高いが、TFGは軽くて柔らかいので基板が反る可能性が少ない。
  • 熱源とヒートシンクの間の距離が遠い場合には、TFGはシリコンパッドに比べ軽量化が可能である。

適用事例

CPU、GPUなどのヒットソース(発熱源)に付着してヒートシンクに熱を伝達して過熱を防止する


  • 放熱パッド サーマルフォームガスケット
  • 放熱パッド サーマルフォームガスケット
  • 放熱パッド サーマルフォームガスケット


様々なアプリ

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大面積アレイタイプ適用

広い面積の熱を効果的に制御するための熱伝導システム


特長

  • 水平熱伝導率に優れたグラファイトシートは、熱源(heat source)からの熱を素早く拡散させてヒートシンクに伝達することにより、システムの温度上昇を効果的に抑制する
  • 耐熱性ポリウレタンスポンジの使用で圧縮復元力が良い
  • 同じサイズの場合、並べの数(array)が増加するほど熱伝達の効率が上昇する
  • 様々なサイズで製作が容易


性能試験の結果

[試験条件]
  1. 100mm(W)x100mm(L)x3mm(T)であるサンプルをアレイの数ごとに測定する
  2. 上部ホットプレートの温度を150℃にし、下部測定部の温度を35℃に設定する
  3. 上部と下部の間にサンプルを置いて20%圧縮
  4. 上部の熱がサンプルを通して下の測定部に伝達され、一定の温度に到達する時間を測定
    (下の測定部の温度が40℃から60℃になるまでの時間を測定)

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[試験結果]

アレイのない単独のタイプに比べて、アレイの数を2個、3個、4個などに増やすほど熱伝導効率が上がる結果になる

アレイ数 熱伝導の比較試験の結果(秒)
試料#1 試料#2 試料#3 試料#4 試料#5 平均
1個 120.4 125.1 120.9 124.3 122.1 122.6
2個 73.4 74.2 72.6 71.9 72.5 72.9
3個 53.4 54.8 55.2 51.9 53.4 53.7
4個 47.4 49.7 48.1 47.2 46.1 47.7

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製品サポート

品番

Thermal_Foam_Gasket
Number Code Example
(1) Product Code TFG1: Graphite single layer
TFG2: Graphite double layers
(2) Features S: SMD Type
H: Hot-melt adhesive
E: EMI shielding
P: Poron inner material
A: Artificial graphite
(3) Width (W) 280: 28.0mm
(4) Length (L) 300: 30.0mm
(5) Height (T) 090: 9.0mm
(6) Adhesive tape A: T338 Tape, B: T324 Tape

Thermal_Foam_Gasket


参考資料