IGBT ヒートシンクに異なる配線材料を組み合わせて使用できますか?
Oct 29, 2025
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ちょっと、そこ！ IGBT ヒートシンク配線のサプライヤーとして、私はヒートシンクについてよく質問を受けます。よく寄せられる質問の 1 つは、「IGBT ヒートシンクにさまざまな配線材料を組み合わせて使用できますか?」というものです。さて、このトピックを掘り下げて調べてみましょう。
まず、なぜ IGBT ヒートシンクの材料にこだわるのかについてお話しましょう。 IGBT (絶縁ゲート バイポーラ トランジスタ) は、多くの電子システムにおいて重要なコンポーネントです。動作中に大量の熱が発生する可能性があり、その熱が適切に放散されないと、パフォーマンスの低下、寿命の短縮、さらにはシステム障害につながる可能性があります。ここでヒートシンクが登場します。ヒートシンクは、IGBT からの熱を吸収して逃がし、安全な動作温度に保つように設計されています。
現在、ヒートシンクにはいくつかの一般的な材料が使用されており、それぞれが独自の特性を持っています。アルミニウムは、軽量で比較的安価であり、熱伝導率が良いため、一般的な選択肢です。一方、銅はアルミニウムよりもさらに優れた熱伝導率を持っていますが、より重く、より高価です。
では、IGBT ヒートシンクに異なる材料を混ぜることはできるのでしょうか?簡単に言うと、「はい、できます」です。実際、複数の材料を組み合わせて使用すると、いくつかの利点が得られることがあります。たとえば、熱源 (IGBT が取り付けられている場所) での熱吸収を高めるために銅ベース プレートを使用し、その上にアルミニウム フィン構造を使用して熱放散のための表面積を増やすことができます。このようにして、熱源に近い銅の高い熱伝導率と、ヒートシンクの残りの部分に使用されるアルミニウムの軽量さとコスト効率の両方の長所を得ることができます。
このような組み合わせの一部として当社が提供する製品の一部を詳しく見てみましょう。私たちが持っているのは、銅押出長方形押出ヒートシンク 1u。このヒートシンクは銅でできているため、IGBT からの熱を素早く吸収します。押し出しプロセスにより明確な形状が得られ、システムへの統合が容易になります。
別のオプションは、黒色硬質アルマイト処理アルミニウム押出ヒートシンク。陽極酸化処理により、美しい黒色の仕上がりになるだけでなく、耐食性も向上します。アルミニウムは、熱を周囲の空気に効果的に放散できる大きなフィン構造の作成に最適です。
さらにカスタマイズされたものが必要な場合は、カスタマイズされた角形銅ピンフィンヒートシンク。ピンフィン設計により熱伝達のための大きな表面積が提供され、銅材料により高い熱伝導率が保証されます。特定の IGBT およびシステム要件に合わせてカスタマイズできます。
ただし、マテリアルを組み合わせて使用する場合には考慮すべき点もいくつかあります。主な問題の 1 つは熱膨張係数です。材料が異なれば、加熱時と冷却時に異なる速度で膨張および収縮します。差が大きすぎると、材料間の界面に機械的応力が発生し、時間の経過とともに亀裂や熱接触不良が発生する可能性があります。
この問題を軽減するには、同様の熱膨張係数を持つ材料を選択するか、適切な接着技術を使用する必要があります。たとえば、異なる材料間にサーマル インターフェイス マテリアル (TIM) を使用すると、熱接触が改善され、機械的応力の一部も吸収されます。
もう一つ考えるべきことはコストです。材料を組み合わせて使用すると、単一の材料を使用するよりもコストが高くなる場合があります。熱パフォーマンスの向上によるメリットと追加コストを比較検討する必要があります。
製造に関しては、異なる材料を組み合わせることはより複雑になる可能性があります。さまざまな部品を結合するなど、追加の処理手順が必要になる場合があります。つまり、これらのプロセスを適切に処理するための専門知識と設備を備えたサプライヤーと協力する必要があります。そこで私たちの出番です。IGBT ヒートシンク配線サプライヤーとして、私たちは材料を組み合わせてヒートシンクを製造する経験と技術を持っています。当社は、熱性能、コスト、製造可能性などのすべての要素を考慮して、IGBT に最適なヒートシンクの設計をお手伝いします。
設置の際にも注意が必要です。ヒートシンクのさまざまな部分が適切に位置合わせされ、固定されていることを確認してください。位置ずれがあると、熱性能が低下し、機械的故障のリスクが高まる可能性があります。
結論として、IGBT ヒートシンクにさまざまな配線材料を組み合わせて使用することは間違いなく可能であり、熱性能の点でいくつかの利点が得られます。しかし、熱膨張やコストなど、独自の課題も伴います。 IGBT ヒートシンクに複数の材料を組み合わせて使用することを検討している場合は、ぜひご相談ください。当社は、より詳細な情報を提供し、ご質問にお答えし、アプリケーションに最適な決定を下すお手伝いをいたします。小規模プロジェクトに取り組んでいる場合でも、大規模な産業アプリケーションに取り組んでいる場合でも、当社はお客様のニーズを満たすソリューションを提供します。したがって、IGBT ヒートシンクの要件について遠慮なく連絡して会話を始めてください。
参考文献
- Incropera、FP、DeWitt、DP、Bergman、TL、および Lavine、AS (2007)。熱と物質移動の基礎。ワイリー。
- イスラム国マドゥスダン（2010）。電子機器の熱設計。ニューネス。