フェーズチェンジマテリアル

PCM熱伝導インターフェースは、室温では固体（そのため、サーマルパッドのように出荷・設置が可能）ですが、定められた転移温度（通常、ポリマーベースのグレードでは50–60 °C）で軟化または溶融する薄膜です。最初のヒートサイクルで、材料は熱源とヒートシンクの微細な表面の凹凸に流れ込み、サーマルグリス（10–50 µm）に近い接合層を形成します。転移温度以下に冷却されると再び固化し、接触を固定します。その結果、グリスのような接触抵抗とパッドのような設置の容易さが得られ、熱サイクル下でのポンプアウトもありません。

組み立て時の煩雑さや長期的なポンプアウトのリスクなしに、グリスレベルの接触抵抗を求める場合にPCMを選択してください。一般的なケース：サーバーのCPU/GPU統合ヒートスプレッダ、ノートPC/デスクトップPCのOEM冷却スタック、およびラインでのグリス塗布が非現実的で、かつサーマルパッドの接合層が厚すぎるあらゆる量産組立ライン。PCMを避けるべきなのは、(a) 表面が粗すぎて溶けたPCMでもギャップを埋められない場合（パッドを使用）、または (b) 動作温度が相変化点を下回り、材料が軟化しない場合（グリスを使用）です。

TIC800Mはビスマス-スズ合金で、60 °C以上で真の固液相変化を起こし、57 °C以下で再固化します。熱伝導率は18.9 W/m·Kで、最高のポリマーPCMの2–4倍、一般的なシリコングリスの5倍です。トレードオフとして、導電性があるため、絶縁されたパッケージ表面にのみ使用しなければならず（近くに露出したPCBトレースがないこと）、相変化温度は合金の化学的性質によって固定されます。使用例：レーザーダイオードポンプ、大電流SiCモジュール、およびポリマーPCMの熱抵抗がボトルネックとなるあらゆる箇所。

デバイスの標準的な動作接合部温度より10–20 °C低い転移温度を選択し、通常の動作中にPCMが確実に軟化するようにしてください。ほとんどのCPUやGPUは、使用中にリッドが60–80 °Cで動作するため、50–60 °CのポリマーPCMが標準的な選択肢です。80–100 °Cで連続動作する産業用パワーモジュールは、より高い転移温度の配合が有効な場合があります。アプリケーションエンジニアにお問い合わせください。転移温度は最大動作温度とは無関係で、最大動作温度ははるかに高い場合があります（TIC800Kは125 °Cまで機能し続けます）。

ポリマーPCMは、1回のヒートサイクルの後に粘着性の残留物を残しますが、これはグリスと同様にイソプロパノールで拭き取ることができます。金属PCM（TIC800M）は、薄い殻状に再固化するため、慎重な剥離と清掃が必要です。元のPCMを取り除いた後に新しいPCMを再塗布すると接合部が復元されますが、金属PCMの接合部では、ヒートシンクとの表面合金化を検査してください（一部のめっきは長期使用で反応します）。OEM量産設計の場合は、1回限りの設置を計画し、現場でのリワークは想定しないでください。

PCMフィルムは、さまざまなキャリア（支持材）で出荷されます：アルミ箔（TIC800A-AL — 塗布の均一性を向上）、ポリイミド / Kapton MT（TIC800D、TIC800P、TIC800K — 機械的堅牢性と耐薬品性を付与）、ステンレス鋼フィルム（TIC800G-ST — より高い機械的応力に対応）、および自立型フレキシブルソリッド（TIC800A、TIC800G、TIC800H — 最高の熱性能、慎重な取り扱いが必要）。ポリマーまたは金属キャリアの選択は、通常、熱性能よりも組立自動化のニーズに従います。ほとんどのポリマーキャリアは、正味の熱抵抗を5 %未満しか増加させません。