携帯電話、タブレット、ラップトップ、エネルギー貯蔵電池、自動車エレクトロニクスなどの製品において、グラファイト シートは長い間、熱管理ソリューションの「標準」となってきました。しかし、多くのエンジニアは、選択の際に「熱伝導率」のみに注目し、同様に重要な要素である厚さと寸法を見落とす傾向があります。

大きすぎる厚さを選択すると、フィット感の問題、歪み、干渉が発生する可能性があります。薄すぎるものを選択すると、紙の上では優れた仕様が得られる可能性がありますが、実際の温度を効果的に下げることができません。

この記事は、実際のアプリケーションと黒鉛熱管理プロジェクトにおける江西大仙の経験に基づいて、次のことを体系的に明らかにしています。

* グラファイトシートの一般的なサイズ/パラメータは実際には何を意味しますか?

※厚さ、長さ・幅、密度の違いは何ですか？

※測定・検査方法は？

* さまざまな用途シナリオ (テーブルの場合) ではどのような厚さが一般的に使用されますか?

* 新しいプロジェクトでグラファイトシートを選択するにはどのようなプロセスに従う必要がありますか?

I. グラファイトシートの主な寸法: まず明確にする

エンジニアとサプライヤー間のコミュニケーションにおいて、グラファイト シートに関して最も混同されやすい用語は、厚さ、長さ/幅の寸法、面密度/坪量、嵩密度です。

ここでは表を使用した簡単な比較を示します。詳しい説明はこの記事の後半で説明します。

表 1: グラファイトシートの一般的な寸法用語の比較

アイテム	意味	測定・検査方法
厚さ	グラファイトシートのZ方向の高さ（mmまたはμm​​）	マイクロメータ/厚さ計、複数点の測定値を平均化
長さ/幅の寸法	展開時のXY平面寸法	ノギス、スチール定規、プロジェクター
面密度/坪量	材料の平方メートルあたりの質量 (g/m²)	重さ＋面積計算
かさ密度	単位体積あたりの質量 (g/cm3)、密度に関連	臨床検査/サプライヤーの報告書

1. 厚さ

厚さは最も敏感であり、頻繁に議論されるパラメータの 1 つです。一般的な厚さの範囲はおおよそ次のとおりです。

携帯電話、タブレット：0.015～0.03mm

薄型軽量ノートパソコン：0.02～0.05mm

産業用制御、自動車、パワーエレクトロニクス: 0.05 ～ 0.3 mm、またはそれ以上の厚さ

お客様にサンプルを提供する際、江西大仙科技有限公司は、類似モデルの一般的な厚さの範囲に基づいて、まず 1 ～ 2 つのソリューションを推奨します。次に、「理論的に最適な」超ハイスペック製品を事前に提供するのではなく、顧客の実際の温度上昇と組み立てフィードバックに基づいて最終的な厚さを微調整します。

2. 縦横寸法と異形形状

グラファイト シートが規則的な長方形であることはほとんどありません。ほとんどは、マザーボードと構造コンポーネントに基づいて、不規則な形状 (L 字型、U 字型、穴または折り目付き) にカスタマイズされます。

設計時の主な考慮事項:

すべてのホットスポットをカバー: CPU/PMIC/PA/充電 IC など。

適切な「熱拡散パス」を特定します。熱をミドル フレーム、バック カバー、または金属ブラケットに拡散します。

ネジポスト、バックル、FPC 配線などによる構造的干渉を避けてください。

Jiangxi Dasen Technology Co., Ltd. は、お客様の 3D 構造図に基づいて、まず予備の展開図 (折り目と余裕を含む) を提供します。試作後、お客様と一緒に型抜き寸法を微調整し、複数回のサンプリングにかかる​​時間を短縮します。

3. 面密度/嵩密度

一般に、密度が高いことは次のことを示します。

グラファイトシートの結晶性が良く、熱伝導率が高い。

同じ厚さでより強力な放熱能力。

ただし、密度が高すぎると次のような問題が発生する可能性があります。

柔軟性が低下するため、組み立て中にシートが破損したり反ったりしやすくなります。

材料費の増加。

製品が重量に非常に敏感な場合 (ウェアラブル、超薄型ラップトップなど)、坪量指数に注目する必要があります。包括的なバランスを実現するために、サプライヤーに「熱伝導率/厚さ/坪量」を含む完全なデータの提供を依頼してください。

II.なぜ厚さと寸法がそれほど重要なのでしょうか?

1. 熱性能

薄すぎる：面内の熱伝導率は良好ですが、デバイスや構造部品との接触が不十分であり、実熱抵抗が比較的高くなります。

厚すぎる: 「より実質的」に見えるかもしれませんが、過度の圧縮や膨らみにより局所的な浮遊が発生し、温度が低下するのではなくむしろ上昇する可能性があります。

プロジェクトをサポートする際、Dasen は多くの場合、材料の使用量をやみくもに増やすのではなく、「やや控えめな」厚さを推奨し、実際の温度上昇テストに基づいてさらに厚くする必要があるかどうかを確認します。

2. 組み立てと信頼性

薄すぎる：生産ラインの稼働中にシワや破れが発生しやすく、歩留まりが不安定になります。

幅が広すぎる、または張り出しすぎている場合: ネジやバックルで簡単に傷が付いたり、隙間に挟まれたりする可能性があります。

不合理な折り目設計: 折り目部分は、長期間の熱サイクル後に亀裂が発生しやすくなります。

したがって、厚さと寸法は単独で考慮するのではなく、組み立てプロセスや構造公差と組み合わせて考慮する必要があります。

3. コストと在庫の管理

厚さグレードが増加するたびに、価格と在庫が変化する可能性があります。Dasen では、予想される年間使用量とプロジェクトの位置付けに基づいて、その後の補充とコスト管理を容易にするために、一般的な厚さグレードの中で選択を優先することをお勧めします。

Ⅲ．グラファイトシートの測定方法は?厚さ、寸法、密度の説明

このセクションは、原文の「周長の測定方法」の部分に対応します。

1. 厚さ測定：マイクロメーター/シックネスゲージを標準装備

一般的な方法:

校正済みのマイクロメーターまたはデジタル厚さ計を使用してください。

グラファイト シートの平らな領域上の複数の点を選択します (折り目、穴、エッジを避けます)。

各ポイントでの読み取り値を記録し、平均値と最大偏差を計算します。

極薄グラファイト シート (約 0.02 mm) の場合は、次のことが推奨されます。

標準的な厚さ測定方法を提供するようサプライヤーに依頼してください。

重要なプロジェクトの場合は、サンプルを採取し、再テストのために第三者機関に送信します。

「極薄グラファイトシートの厚さの数マイクロメートルの違いにより、温度上昇に1～2℃の差が生じる可能性があります。測定を標準化する必要があります。」

2. 長さ・幅寸法と不等公差

通常の形状: キャリパー/スチール定規を使用して辺の長さを直接測定します。

不規則な形状: プロジェクターを使用して、型抜き図面と照らし合わせて輪郭を検査します。

大型ロール: 幅の偏差とロールの平坦度に重点を置きます。

江西大仙の量産プロジェクトでは、同社は通常、以下を提供します。

受領検査レポート（主要な寸法公差、厚さ、外観欠陥に関する統計データを含む）。

実際に供給された寸法が図面の要件を安定して満たしていることを確認するためのバッチサンプリング検査記録。

IV.グラファイトシートの厚さ別一般的な用途（コア表）

表 2: グラファイトシートの厚さと一般的なアプリケーションシナリオの相関関係

厚み範囲(mm)	代表的な用途	特徴・おすすめポイント
0.015～0.02	携帯電話、タブレット、スマートウォッチなどの超薄型デバイス	極薄で柔軟性に優れていますが、加工が困難です。厚さに対する感度が非常に高いが消費電力が制限されている製品に適しています。
0.02～0.035	主流のスマートフォンと薄型軽量ノートパソコン	熱性能と組み立てやすさのバランスを保ちます。現在家電製品で最も一般的な厚さの範囲です。
0.035～0.06	ラップトップ、タブレット + キーボード ドック、ルーター	構造スペースがわずかに増加し、消費電力が中程度になります。全体の温度分布の均一性を向上させるため、大面積の敷設に適しています。
0.06～0.1	カーエレクトロニクス、産業用制御ボード	より高い機械的強度と耐久性が必要です。金属ヒートシンクと組み合わせて使用​​できます。
0.1～0.3	エネルギー貯蔵システム、パワーエレクトロニクスモジュール	高い電力密度と比較的豊富なスペース。多くの場合、ヒートシンクと液体冷却プレートを組み合わせたソリューションを形成します。

V. プロジェクト用のグラファイト シートを「迅速、正確、着実に」選択するにはどうすればよいですか?

次の簡単なプロセスを参照できます。

基本データの収集

消費電力、ホットスポットの場所、最大許容温度。

3D 構造図と確保された厚みスペース。

グラファイト シートのおおよその厚さの範囲を決定します。

初期ソリューションについてサプライヤーとコミュニケーションをとる

構造図と温度上昇目標をサプライヤーに提供してください。

「厚み＋熱伝導率＋展開図」を組み合わせた提案をサプライヤーに依頼してください。

このステップは Jiangxi Dasen Technology Co., Ltd. に最適であり、同社のエンジニアは事前の熱経路計画を支援できます。

小ロット試作＋昇温試験

最高温度点の位置が変化するかどうかを確認します。

組み立て干渉やはめ合い状態を検査します。

量産に向けた厚みと仕様の固定

最後に、厚さ、公差、型抜き形状、梱包方法などのパラメータを確認します。

リードタイムや年間使用量についてはサプライヤーと交渉してください。

VI.なぜ多くの顧客が江西大仙のようなグラファイトシートサプライヤーを選ぶのでしょうか?

グラファイト熱管理材料の分野において、Jiangxi Dasen Technology Co., Ltd. にはいくつかの重要な利点があります。

カスタマイズ可能な厚さと密度: 「標準製品」に限定されず、プロジェクトの要件に応じて厚さのグレードと熱伝導率を微調整できます。

統合ダイカット: スタンピング、ラミネート、複合生産ラインを備え、すぐに使用できるダイカットグラファイトシート (保護フィルム/接着剤など付き) を直接提供します。

エンジニアリング サポート: 構造図と消費電力パラメータに基づいて初期ソリューションを提供できるため、熱管理材料の調査に費やす時間を削減できます。

納品および品質システム: 受入検査レポートとバッチサンプリング記録を提供し、エンドブランド顧客による品質監査を促進します。

現在次のような場合:

新しいモデルまたはプロジェクトの熱管理ソリューションを評価します。

既存の材料をよりコスト効率の高いグラファイトシートに置き換えることを検討しています。

局所的な過熱、グラファイトシートの歪み、組み立ての干渉などの問題に直面しています。

要件を整理し、Jiangxi Dasen などの専門サプライヤーと連絡を取ることができます。最初に 1 ～ 2 つの実現可能なソリューションを提供し、次にテスト結果に基づいてそれらを最適化します。

VII.よくある質問 (FAQ)

Q1: グラファイトシートは厚いほうが熱放散に優れているのですか?

必ずしもそうとは限りません。厚さを増やすと、熱抵抗と組み立て状態が変化します。場合によっては、シートを厚くすると局所的な浮遊や膨らみが生じ、実際の温度が高くなることがあります。厚みはスペース、公差、はめ込み圧力などを総合的に判断してください。

Q2: 異なるサプライヤーの同じ厚さのグラファイト シート間に大きな違いはありますか?

違いは主に、熱伝導率、バッチ安定性、ロール平坦度、およびダイカット歩留まりの信頼性にあります。長年黒鉛材料を専門としてきた江西大森科技有限公司など、試験報告書や量産経験のあるサプライヤーを選択することをお勧めします。

Q3: おおよその消費電力と部分的な構造情報しかない場合、サプライヤーは選択を支援できますか?

はい。おおよその消費電力範囲、主要な発熱部品の位置、および許容されるケース温度範囲を提供すれば、専門のサプライヤーは最初に「やや保守的な」ソリューションを提供し、その後サンプル テストを通じて徐々に最適化することができます。