最新のLFA Proteus®®ソフトウェアでは、直交異方性の強い材料に対しても、面内方向の熱拡散率を迅速かつ高精度に評価することが可能です。
当社独自の直交異方性材料向けモデルにより、材料の方向依存性を考慮しながら、面内の熱輸送を正確に解析できます。
課題:方向依存性を持つ熱伝導
電子機器分野では、放熱用途の材料が強く求められています。例えばグラファイトシートはその代表例であり、その他にも直交異方性を示す材料が広く使用されています。これらの材料は方向によって熱特性が異なり、一般的に面内方向の熱拡散率は厚さ方向(スループレーン)よりも大きく、側方への効率的な熱拡散を可能にします。
一方で、多くのLFAソフトウェアでは、面内測定に対して一次元モデルが用いられており、面内方向の熱拡散率のみを考慮し、厚さ方向の熱流の影響を無視しています。
しかし、正確な評価を行うためには、厚さ方向の熱伝導の影響を考慮することが不可欠です。これを無視すると、特に面内と厚さ方向の物性差が大きい材料において、測定結果に大きな誤差が生じる可能性があります。
ソリューション

当社の数理モデル「面内直交異方性モデル」は、既知の厚さ方向(スループレーン)の熱拡散率を考慮することで、面内方向の熱拡散率を高精度に評価します。
前提条件:
厚さ方向の熱拡散率は、あらかじめ測定しておく必要があります(例:標準的なLFAによるスループレーン測定)。
その上で、本モデルは面内測定で得られた温度応答曲線にフィッティングを行い、面内方向の熱拡散率を高精度に算出します。
本モデルは全方向の熱流を適切に考慮するため、強い異方性を有する材料に対しても、物理的に妥当で再現性の高い結果を提供します。