実験2

オイルコンパウンドの評価 2 (2001.10.1)
  • CPUの放熱用コンパウンド(G751、PremiumThermalCompound、αＧｅｌpaste）と、PGSグラファイトシート、eGRAFを使用した時のソフトウェアモニター上のコア温度と、コアの真上のヒートシンク温度を測定し、熱伝導材の効果を探る。

    • 環境 (室温：23℃）
    　CPU 　Ｐ3　800MHｚ
    　ヒートシンク 　FC-PAL35T
    　MainBoard 　CUSL
    　Memory 　SDRAM128MB
    　OS 　Windows me
    • 測定条件：ファン停止の状態で、SuperPI 209万桁のLoopごとのコア温度と、ヒートシンクのコア真上の温度を測定。
      　　　　　＊ヒートシンクの温度が高いほど、コアの熱を効率よく伝えている。　　　　
    グラファイトシートの評価
    今回使用したプレートについて
    　　材質 ： 無酸素銅（C1020）
    　　サイズ ： 32mm×32mm×2.5mm
    　　凹 ： 24mm×24mm×0.68mm
    　　面粗度 ： 6.3S
    　　取付 ： CPUに両面テープで固定
    　　FC-PAL35T専用
    「ｅGRAF」、「KC-PGS」の測定には、上のイラストのようにコアとプレート(写真参照：↑）には「KC-G751」を、プレートとヒートシンクには「ｅＧＲＡＦ」、「KC-PGS40｣をそれぞれ使用してコア温度の測定をしました。グラファイトシートの代わりに｢KC-G751｣を使用した物を参考にしてください。
    アルミを1としたときの銅の熱伝導率
    プレートによりグラファイトシートの有効面積を確保し、熱分布を改善すると・・・・
    プレートによる加圧の増加､熱分布の改善により、イラストのような比較が実際にはどのようになるのか?
    試験材料の特徴
    　分類 オイルコンパウンド グラファイトシート
    　品名 KC-G751
    PremiumThermal
    Compound
    		 αGlpaste KC-PGS eGRAF
    　熱伝導率（ W/m・℃） 4.5 6.8 6.5 5.0以上 7.0
    　熱伝導率（面方向）（W/m・℃） 　 　 　 600〜800 200
    　厚さ(mm） 　 　 　 0.1±0.05 0.127
    　SuperPI 209万桁終了時コア温度(℃） 58 59 61 57 58
    *「KC-G751」は、6ヶ月使用後のデータです
    オイルコンパウンド実験結果とグラフ グラファイトシート実験結果とグラフ

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    実験を終えて
    より良い放熱のため､熱伝導率が高いことはもちろんですが､CPUとヒートシンクの間に挟む放熱材料との密着性が重要！いかに空気を挟まないようにするかが課題です。

    グリースを塗布する場合､CPUのように冷熱サイクルが激しく､熱膨張率の差があると、グリースが移動する可能性があり、空気層の発生につながり熱抵抗が上がってしまう場合があります。P-3のコアのように凸上になっている場合､グリースの種類によってはグリースの移動が早く、適さない場合もあります。柔らかいグリースだと、わずか数時間で熱暴走するのはこのためです。今回テストしたグリースは「KC-G751」が一番柔らかく感じました。
    PTC（PremiumThermalCompound）は熱伝導率が違いますが､規格値ではないので、実は同じ製品なのかもしれません。Cooler Master でもヒートシンクのテストには｢G751｣を使用しているようですから。
    *信越化学工業では現在(2001．10)のところ､G751以上の性能のものは販売しておりません。

    放熱用のシートを挟む方法もあります。その場合、放熱用のゴムシートであっても、圧着力が不足していると密着性がなく空気を挟んでしまいます。「KC-PGS」が性能を発揮できないのはこのためです。
    そこで、今回は加圧プレート(秘密兵器)+放熱グリースでテストしましたが､見事、1番となりました。

    グリースの移動については、テストした3製品は問題ないと思われます。
    PGSグラファイトシート・ｅGRAFは、ある程度の圧力をかけないと性能が発揮できません。またPGSについては、eGRAFにくらべ、面が凸凹ですから､グリースとの併用を進めます。K-craftで4ヶ月間ロードテストしたところ、｢KC-PGS｣を使用した場合､コア温度は高く(+2℃）表示されますが､安定性は｢KC-G751」と変りませんでした。