サーマルゲル そして 熱伝導ペースト よく使われる2つの 熱界面材料 電子機器の放熱用。どちらも電子製品で発生した熱を ヒートシンク. 見た目は一見よく似ており、どちらも優れた熱伝導性を備えています。しかし、あなたにとって重要な実際の違いは何でしょうか？
熱管理ソリューションを検討中で、どのオプションを選択すべきか迷っている場合は、このガイドが役立ちます。外観、熱伝導率、寿命、コストなど、6つの側面から2つの製品を比較し、最適な製品を迅速に選択できるようサポートします。.
サーマルゲルとは何ですか？
サーマルゲルは、広い面積の隙間を効率的に充填し、長期使用を想定して設計された液体タイプの熱伝導性材料です。優れた冷却性能、高い信頼性、高い安定性、そして自動塗布機能を備えています。電子製品の大量生産に最適で、長期的にはコスト削減に貢献します。軍用レーダー、携帯電話、電源装置、セットトップボックス、その他の産業機器などに広く使用されています。.
サーマルペースト（サーマルグリース）とは何ですか？
熱伝導ペーストは、 熱伝導グリース. 熱ゲルと比較して、熱ペーストは優れた濡れ性、流動性、および微細な隙間を埋める能力により、非常に低い熱抵抗と優れた熱伝導率を実現できます。.
熱伝導ペーストは、狭い隙間での精密な用途に適しており、初期費用も低く抑えられます。しかし、その性能と寿命は、温度や動作環境の影響を受けやすいという欠点があります。そのため、熱伝導ペーストは、高い熱伝導率が求められる場面でよく使用されます。.
サーマルゲルとサーマルペーストの主な違い
外観
熱ゲルと熱ペーストはどちらも、形状が定まらないペースト状の物質です。しかし、熱ペーストは粘度が低く、柔らかく、流動性が高いのに対し、熱ゲルは粘度が高く、流れにくく、チキソトロピー性を示します。. 
この違いを生み出す要因は何でしょうか？
以下の画像から、これらの分子構造が異なることが分かります。そして、この違いが、流動性、熱伝導率、安定性の違いにつながります。.
熱伝導ペースト
熱伝導性充填剤とシリコーンオイルの小分子を直接混合して製造されます。そのため、優れた濡れ性を持ち、あらゆる電子部品とヒートシンク間の微細な隙間を完全に埋めることができ、非常に高い熱伝導率を有します。.
サーマルゲル
まず小さなシリコーン分子を架橋して長鎖高分子にし、次にそれらを混合することによって製造される。 導電性充填剤が含まれているため、一定の粘度と高い安定性を備えている。.
色に関して言えば
熱伝導ゲル製品は、青、緑、白、灰色、ピンク、黄色など、さまざまな色合いで販売されている一方、熱伝導ペーストは通常、白または灰色である。.
熱伝導率
熱伝導ペーストの熱伝導率は、一般的に1.0～8.0 W/m・Kの範囲である。.
より薄く流動性が高いため、濡れ性が向上します。表面の隙間をより柔軟かつ正確に埋めることができ、熱伝達効率が向上し、極めて高い熱伝導率を示します。しかし、長期間の使用、特に高温高圧下では、乾燥、酸化、漏れ、または固化する可能性があります。.
また、熱伝導ペーストは厚く塗りすぎず、少量ずつ塗布することをお勧めします。（接着層の厚さは通常2mmを超えないようにしてください。）
熱伝導ゲルの熱伝導率は、一般的に1.0～15.0 W/m・Kの範囲である。.
熱伝導ゲルは熱伝導率が熱伝導ペーストほど高くはないが、油分や乾燥性など、信頼性の面で大きな利点がある。.
熱伝導性ゲルは粘度と接着性が高いため、長期使用時でも移動や蒸発が起こりにくい。充填材の粒子サイズによっては、数百マイクロメートルから数ミリメートルまでの幅広い用途に使用できる。.
使用方法
熱伝導グリスはスクレーパーを使って塗布する必要があります。作業自体は簡単ですが、塗りすぎたりムラがあったりすると熱性能に影響が出る可能性があります。グリスを正確かつ薄く均一に塗布する必要があるため、作業コストは比較的高くなります。.
一方、熱硬化性ゲルは、一定量を特定の箇所に吐出するディスペンサーを用いて塗布されます。この方法は、労力を節約し、効率的かつ自動化された作業を可能にし、広い面積への塗布に適しています。.
応用
熱伝導性ペーストは、優れた熱伝導性と効率的な熱伝導性、そして塗布の容易さから、CPU、GPU、トランジスタ、高精度DVDデコードボードなど、発熱量の多い電子部品の冷却に広く用いられています。.
熱伝導ゲルは、高い信頼性、安定性、取り扱いの容易さを備えています。自動車用電子機器、通信機器、携帯電話の5Gチップ、セキュリティ監視機器、LED照明など、発熱部品に広く使用されています。大きな隙間を埋めたり、広い表面をコーティングしたりするのに適しており、自動車用電子機器や通信機器によく使用されています。.
清潔で長寿命
熱伝導ペーストの寿命は、温度や塗布条件によって異なります。極端な温度に長時間さらされると、乾燥して粉状になり、手で握ると粉々になってしまうことがあります。そのため、定期的な点検と再塗布が必要です。.
熱伝導ゲルの一般的な寿命は約5～10年です。熱伝導ペーストよりも安定性に優れています。.
料金
初期段階では、熱伝導ペーストは手頃な価格で十分な性能を発揮しますが、熱伝導ゲルは塗布装置への追加投資が必要となるため、コストが高くなります。しかし、放熱面積、作業時間、耐用年数、効率などの要素を考慮すると、広範囲かつ長期的な放熱ソリューションにおいては、熱伝導ゲルの方が長期的には費用対効果が高い場合もあります。.
まとめ
熱ゲルの主な役割は ミリメートルレベルの隙間を埋める, 熱ペーストは マイクロメートルレベルの界面濡れに使用されます.
必要であれば 短期的、高い熱伝導率 のために 小さな隙間, CPU、GPU、SSDの冷却などでは、 熱伝導ペースト.
サーマルゲル デザインに必要な場合は、より良い選択肢となります。 長持ちする 熱材料 広いエリア／複数の場所 極端な熱伝導率やBLTが不要な場合、例えば 車載エレクトロニクス または 通信機器。.
熱伝導ゲル、熱伝導ペースト、その他のTIM/EMI材料についてさらに詳しく知りたい場合は、お気軽にお問い合わせください。. ギャロップ・イノテック 当社は、熱伝導性界面材料のワンストップメーカーです。材料だけでなく、熱ソリューションについてもサポートいたします。.
よくある質問
1. サーマルゲルはサーマルペーストよりも優れていますか？
必ずしもそうとは限りません。それぞれに長所があります。.
信頼性と寿命の面では、熱伝導性ゲルが優れています。その粘度と接着性により、移動や蒸発が起こりにくく、乾燥して油っぽくなる可能性も低く、寿命は5～10年に達します。製造工程では、自動塗布機を使用して熱伝導性ゲルを塗布できます。これにより、労力とコストを削減し、より効率的で大規模な生産が可能になります。.
熱伝導性に関して言えば、サーマルペーストは優れた初期熱伝導性と低い熱抵抗性を備えています。濡れ性と流動性にも優れており、電子部品とヒートシンク間の微細な隙間を非常によく埋めます。これにより、熱伝導効率が向上します。したがって、サーマルペーストは、初期熱伝導率が極めて高い電子製品に適しています。ただし、その安定性と寿命は周囲温度の影響を受ける可能性があります。また、通常は手作業による塗布が必要となるため、電子製品の大規模生産には適していません。.
