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2012 Fiscal Year Annual Research Report

熱伝導率が場所ごとに異なるプリント基板の温度上昇予測に関する研究

Research Project

Project/Area Number 21560221
Research InstitutionToyama Prefectural University

Principal Investigator

石塚 勝  富山県立大学, 工学部, 教授 (60326072)

Project Period (FY) 2009-04-01 – 2013-03-31
Keywords熱伝導率 / 面内方向有効熱伝導 / 計測手法 / PCB / 配線パターン
Research Abstract

本研究では一次元熱伝導率計測手法を応用した新たな計測手法を提案し,PCBの面内方向有効熱伝導率を計測した.また,実験結果の妥当性を検証するため,配線がPCBの面内方向有効熱伝導率に与える影響を明らかにするために三次元熱流体解析を行った.また,実験結果と解析結果に基づき,支配因子が異なる2種類の熱抵抗を定義し,PCBの面内方向有効熱伝導率の定式化を提案した.その結果,以下の知見を得た.
(1)提案したPCBの面内方向有効熱伝導計測手法を用いて,配線による基板面内方向の熱伝導を計測可能である.(2) 配線による基板面内方向の熱伝導は,配線パターンによらず配線面積比のみに依存する.(3) PCBの多層化によって,内部に配置した配線もまた基板面内方向への熱伝導に影響をもたらす.しかし,同時に接触熱抵抗の影響が増大し,厚さ方向の有効熱伝導率は低下する.(4) 一層試験基板の配線面積比が1の場合,PCBの面内方向有効熱伝導率は約50 W/(mK)に相当する.(5) 三層試験基板の配線面積比が1の場合,PCBの面内方向有効熱伝導率は約80 W/(mK)に相当する.(6) 実験と解析を併用して得たPCBの面内方向有効熱伝導率と,メタルの体積比率および積層構造に基づく面内有効熱伝導率とを比較すると差が生じる.(7) 熱源に直接接する銅の厚さ,配線面積比が,特にPCBの面内方向有効熱伝導率に影響を及ぼす.(8) 配線の熱伝導率wire,ガラスエポキシの熱伝導率board,配線面積比,厚さ方向有効熱伝導率thicknessを用いて,PCBの面内方向有効熱伝導率を算出できる.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Study on the natural air cooling design of electronic equipment casings: Effects of the height and size of outlet vent on the flow resistances2012

    • Author(s)
      Masaru Ishizuka
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 395 Pages: 1,8

    • DOI

      012122

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 有効熱伝導率を用いたCFD解析によるPDBの熱設計2012

    • Author(s)
      畠山 友行
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌C

      Volume: 95 Pages: 427,433.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ,Theoretical investigation on thermal constriction resistance of thin plate system with volumetric joule heating2012

    • Author(s)
      Toshio Tomimura
    • Organizer
      The Third International Forum on Heat Transfer
    • Place of Presentation
      Nagasaki
    • Year and Date
      20121113-20121114
  • [Presentation] Visualization of melting phenomenon of solder with a laser2012

    • Author(s)
      Risako Kibushi
    • Organizer
      The Third International Forum on Heat Transfer
    • Place of Presentation
      Nagasaki
    • Year and Date
      20121113-20121114
  • [Presentation] COMPARISON BETWEEN PIV RESULTS AND CFD SIMULATIONS OF AIR FLOWS IN A THIN ELECTRONICS CASING MODE2012

    • Author(s)
      Masaru Ishizuka
    • Organizer
      International Mechanical Engineering Congress & Exposition IMECE2012
    • Place of Presentation
      Houston, Texas, USA
    • Year and Date
      20121109-20121115
  • [Presentation] Experimental Study on the Perfoompact Heat Sink for LSI Packages2012

    • Author(s)
      Masaru Ishizuka
    • Organizer
      IMPACT Conference 2012,
    • Place of Presentation
      Taipei Nangang Exhibition Center
    • Year and Date
      20121024-20121026

URL: 

Published: 2014-07-24  

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