熱伝導率の計算や寸法は、通常かなり正確に算出されます。ただし、材料には製造工程において常に一定の許容差が生じることを念頭に置くことが重要です。厚さは熱伝導率にある程度影響を与えます。
例：1944-1050-ND
1944-1050-ND（62-08-0912-G974）はサーマルパッドで、サイズは228.6mm × 304.8mm、公称厚さは2.032mmです。基材はシリコーンで、全体の熱伝導率は5W/mKです。メーカーによると、厚さの想定範囲は1.829mmから2.235mmの間とのことでした。これはおよそ+/-10%の許容差となります。この数値は大きく見えるかもしれませんが、伝導性の点ではごくわずかな差です。
熱伝導度の計算
パッドサイズを900mm2の範囲にカットした場合を想定します。材料を通過するエネルギー量を10W、高温側の温度を30°Cと仮定すると、下記の方程式に従い、反対側の温度は約25.484°Cとなります。この結果は公称厚さ2.032mmに基づいたものです。
厚さを最小値の1.829mmに変更すると、温度は25.936°Cに上昇します。厚さを最大値の2.235mmに増加させると、温度は25.033°Cに低下します。許容差などの要素は考慮すべきかもしれませんが、通常その差はごくわずかです。すべては用途次第となります。サーマルパッドのデータシートに許容差が明記されることは、伝導率の変化が最小限であるため、非常に稀です。
簡単なExcelデータとリソース
計算内容を確認したい場合は、下記のExcelシートを添付しています。参考までに、3つの異なるワット数で試算しました。
ConductionExample.xlsx（9.5 KB）
このサイトのおかげで、計算式の使い方がわかりました。