ありとあらゆるものに電子部品が使われるようになり、熱設計に対する要求は増加かつ高度化しています。また、電子機器にとっては決して適切でない環境下で使用されるケースを当然として織り込んでおく必要もあります。あわせて電子部品が使われる製品は、より小型で高機能な製品へと進化を遂げていますので、製品内での電子部品数および部品密度の増加、制御のための周波数の上昇など、熱問題がシビアかつ複雑化する条件が揃っています。

電子機器にとって適切な環境で使用され、小型化が進む前は、実機を利用した実験で発熱量を確認し、問題が発生すれば”対策”を追加することで製品を成立させることができました。また設計マージンは、半導体パッケージ、部品と個別に積み上げても放熱に差し支えない空間が確保されている限り、大きな問題に発展することもなかったはずです。しかし熱問題が複雑化してくると、実験によるトライアンドエラーでは解決や対処に時間がかかります。また熱に関する実験が比較的下流工程で実施されるため、いざ問題が発覚すれば対策部品を追加することになり、結果的に製品価格があがり製品競争力に大きく影響します。

このような状況を背景とした熱設計における変化を「熱設計におけるトレンド」としてとらえ、技術サポートやコンサルティングを通して、昨今特に増えてきた“ジュール発熱を考慮した過渡熱解析”と“熱設計プロセスの改善”を例に適用例やソリューションをご紹介します。