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| 【下巻】 |
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| 第1章 各デバイスの放熱設計と放熱技術 |
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液晶プロジェクタと流体解析技術 |
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| 1. | 背景 |
| 2. | リアプロジェクタＴＶと強制対流解析 |
| 3. | 熱流体解析におけるファンのモデル化 |
| 4. | 三次元簡易モデルでの検討 |
| 4.1 | 三次元簡易モデルの説明 |
| 4.2 | 三次元簡易モデルの解析結果 |
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| 5. | プロジェクタ用シロッコファンの解析結果 |
| 5.1 | プロジェクタ用シロッコファンモデルの説明 |
| 5.2 | プロジェクタ用シロッコファンモデルの解析結果 |
| 5.3 | 解析結果と実験結果の比較 |
| 6. | リアプロジェクタＴＶの解析結果 |
| 7. | まとめ |
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自動車 |
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| | 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 |
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| 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 |
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[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 〕 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| | 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 |
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| 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 |
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| | 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 |
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| 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 |
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ＰＣ |
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| 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 |
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| 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 |
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| [2] ハイエンドサーバの熱設計、及び冷却要素技術検討 |
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| | 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 |
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| 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 |
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携帯・モバイル機器 |
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| 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 |
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| 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 |
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| [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 |
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| 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) |
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| 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 |
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| [3] 携帯電話における発熱事例・熱対策と今後の動向 |
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| 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 |
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| 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 |
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家電製品 |
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| | 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 |
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| 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 |
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| | 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) |
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| 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 |
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 |
家電製品 |
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| | 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 |
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| 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 |
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ＬＥＤ |
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| [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 |
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| | 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 |
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| 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 |
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| 1. | はじめに |
| 2. | LEDバックライトの特徴 |
| 3. | LEDバックライトの技術的課題 |
| 3.1 | 量産コスト |
| 3.2 | 特性のばらつき |
| 3.3 | 消費電力 |
| 3.4 | LEDの温度特性 |
| 4. | 放熱システムに要求される仕様 |
| 4.1 | 最大放熱能力 |
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| 4.2 | 最大温度分布 |
| 5. | 放熱システム構築の際の留意点 |
| 5.1 | ヒートシンク |
| 5.2 | ファンモーター |
| 5.3 | 伝熱材・断熱材 |
| 5.4 | 温度センサー |
| 5.5 | ヒートパイプ |
| 6. | QUALIA005の放熱システム |
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| [3] セラミックパッケージからみた高出力LEDの放熱設計 |
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| 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 |
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| 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 |
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| | 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 |
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LSIパッケージの熱設計と熱対策 |
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| 1. | LSIパッケージの熱抵抗 |
| 2. | LSIパッケージ熱抵抗の熱伝達率による整理 |
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電源系 |
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| | 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 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 |
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| | 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 |
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| 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 |
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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 |
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| | 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 |
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| 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 |
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情報記録 |
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| 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 |
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| 3. | 光ピックアップの発熱源 |
| 4. | 光ピックアップの熱対策 |
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| 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 |
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| 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 |
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| 終章 特許からみるエレクトロニクス分野の放熱・冷却技術 |
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特許情報と放熱・冷却技術 |
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| (1) | 特許情報の活用・・・なぜ特許情報なのか |
| (2) | 特許情報から技術者が得するために必須なスキル |
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特許情報からみる放熱部品・材料技術 |
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| (1) | ヒートシンクや放熱フィン【トヨタ自動車、ソニー、三星電機、安川電機】 |
| (2) | 液冷【東芝、日立製作所】 |
| (3) | 放熱素材・放熱基板【日立金属、松下電工、日東電工、京セラ】 |
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| (4) | ペルチェ素子【リコー、デンソー、ネクストリーム】 |
| (5) | その他のヒートパイプやシート、グリース、コンパウンド【富士通、東レ、ダウコーニング】 |
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特許からみるファンによる空冷技術 |
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| (1) | ファン【富士通、ソニー】 |
| (2) | ファンの組み立て【オリジン電気、奇こう科技 台湾】 |
| (3) | ファンによる負の効果と静粛化【船井電機、セイコーエプソン】 |
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| (4) | ファンによる負の効果と防塵【日立製作所、松下電器産業】 |
| (5) | 風の流れの活用【富士通、松下電器産業】 |
| (6) | 制御・システム対応【トヨタ自動車、デンソー】 |
| (7) | 新しい傾向【GE、ICURIE】 |
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特許からみる基板実装・機器筐体実装技術 |
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| (1) | デバイス、モジュールの回路基板、筐体への実装【日立製作所、富士通、デンソー、東芝、三菱電機、】 |
| (2) | 筐体内部の風の流れ【日立製作所、アンリツ、東芝】 |
| (3) | ラックマウント【三菱電機】 |
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|
| (4) | 高発熱部品の液冷と放熱実装技術【富士通、セイコーインスツル、東芝】 |
| (5) | 新しい着眼点【トヨタ自動車、デンソー、日本自動車部品総合研究所、ソニー】 |
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まとめ・・・特許情報を使った全体俯瞰のすすめ |
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