ＣＰＵクーラーの接着面についての工夫

Question

ＣＰＵクーラーを取り付ける際にシリコングリースを塗りますが、これの代わりに金箔を使うとどうなんでしょう。
工芸用の金箔には厚さ1000分の1㎜のものがあり、210㎜角で1枚5000円弱で売られています。これを必要な大きさに切って、1枚又は何枚か使ってＣＰＵとの接着面に置いて熱伝導率を上げるというのはどうでしょう。
熱伝導率は金が一番ですし、導電性もあって、昔のコンピューターにはかなり金が使われていましたから、何となく良さそうに思えます。
ＣＰＵとの接着面でしたら大した大きさになりませんから、その大きさで厚手の金箔を作れば、それ程の値段にはなりそうもありません。
と、ここまでは考えたのですが、余り自信がありません。
取り敢えず、試してみようかと思っていますが、理論的にはどうなんでしょうかね。

軽部 · Accepted Answer

金箔？やりました。しかもヒートスプレッダを剥がし、コアとHSを接着しているジルコニウム半田を取り除き、クーラーの受熱部とコアをダイレクトに圧着するために！とりあえず、ヒートスプレッダを剥がした効果は確認できました。氷点下の外気を当てた簡易水冷クーラーを用い、HS有りの場合と比べてコアダイレクトタッチは10℃は下がった。しかし、そこに金箔の効果が含まれるかどうかを確認する前に、金の破片でCPUがショートしマシンが沈黙。更に、沈黙原因を特定するのにクーラー付けたり外したりしてるうちにコア欠けして…理論上は、シリコングリスよりはるかに熱伝導性が良いので、クーラー受熱部と発熱部に全く隙間なく圧着できるなら高い性能を示すはずです。あと、この問題に関して、水冷機にリキッドメタルパッドなどを試した結果から考察し（温度低下のレスポンスは良くなるが、最高温度は余り下がらない）、オレの出した結論は、「どんな高伝導率の物質を使ってもヒートスプレッダ越しじゃ熱伝導の限界がある」です。

KAZU0002 · Accepted Answer

>熱伝導率は金が一番ですし、導電性もあって、昔のコンピューターにはかなり金が使われていましたから、何となく良さそうに思えます。
金の熱伝導率は、銅以下です。
破片がショートを誘発することを考えると、金箔は止めた方が良いでしょう。

電子機器に金が使われる理由は、耐腐食性と、その柔らかさによる端子部分での接触面積の改善が目的です。電気的特性が良いからではありません。

金をかけて熱伝導率を改善したいのなら、カーボングラファイトシートが売られていますので。そちらをどうぞ。

満腹 太 · Accepted Answer

大事なのは熱伝導率だけではないからです。グリスのように半固形かつ半液体状の物質を使うのはCPU側の接触面とクーラー側の接触面それぞれが一見ツルツルの平面に見えても、重ね合わせてみればコンマ001ミリのレベルでデコボコがあり完全にはお互いが密着してないので熱伝導率が落ちます。この隙間を埋めるがグリスの役割です。熱伝導率については単位を失念しましたが、空気は0.いくつかでグリスは5だか7だったかと。つまり空気じゃ殆ど熱は伝わらない事を意味しているんですね。CPUクーラー取付して温度見たら、全体的に何だか高い・負荷かけても変わらない…こんな場合、ほぼ間違いなくグリスに気泡を発生させたかで空気が残っている為です。金箔シートの発案は面白いですが、完全にデコボコ面にフィットしてくれて初めて用を為します。その為には薄いのも何よりですが、半液体のように流動性もないと結局デコボコを薄い膜＝金箔でコーティングするだけで、平らにはならない訳です。当然、隙間に空気があるから冷えません。

ひっとえんどら～ん · Answer

金より銀や銅の方が熱を伝えやすいんじゃね？ついでに、グリスを塗るのは微細な隙間を埋めるためなので、それが金箔で可能になる気もしないし。まあ、人柱になってやってみればいいんじゃないかな～。

KAZU0002 · Answer

努力して高いところに行こうとせず、代わりに周りを自分より下に落としたがる人っているよね。
高いところにいることは、その努力をした分、確実に「偉い」のですが。
偉くなるより、偉そうにする方が簡単ですものね。

音波で、熱伝導液体の泡を破砕したり、液状化現象で対流を誘発して、冷却を促進する…というシステムは実在するようですが。
固体に対して音波が冷却に役に立つという話は、聴いたことが無いです。

JZS145 · Answer

一見平らに見えるCPUの上面と、CPUクーラーの下面は微細な凹凸があり、グリスを塗るのはこの凹凸を埋めるためです。
金箔とはすごいアイディアですね、貧乏人の私は金箔など触ったこともないので、どんな感じかわかりませんが。

＞熱伝導率は金が一番ですし、導電性もあって、
グリスとしては導電性はない方がよろしいかと。
人柱よろしく。

kanekyo · Answer

CPUクーラーもCPUヒートスプレッダーも見た目には一見平らに見えるけど表面には微細な凹凸があり、そのままでは両者の間に空気が入り、熱を伝える効率が下がる。それを防ぎ、効率良く熱を伝えるのがグリスです。

金箔を使った場合空気が入ってしまい、あまり良くないのでは?と思います。
なので液体系のがいいかと。

あんまり詳しくないので参考にはなりませんが。

あと、無駄に下部にスペースを作らないでください。

パーシモン1ｗ · Answer

＞熱伝導率は金が一番ですし、導電性もあって熱伝導は、銀＞銅＞金ですｙ電気伝導は無いほうが良い。

ももＺ · Answer

＞理論的にはどうなんでしょうかね。理論的には冷えますね。きちんと密着すればですが。密着性は悪いでしょうから、結果的にはグリスのほうが冷えるでしょう。試す価値は無いと思います。

軽部 · Answer

ああ、現実的問題として金箔を挟んで完全に密着させるのはムリですね。ただ、金は柔らかいので、摺り込むようにゴリゴリすれば細かいキズにも入り込むと思い、勢いで試してみたんです。実験台には４個買ったCore i3のうち一番出来の悪い石を使ったので、まあ、それほど精神的・経済的ダメージはないんですが…金箔は非常に薄くて扱い難く、すぐにどこにでも貼り付いちゃいます。キレイにシワなく平らに広げるのはかなり困難だと思います。しかも、繊細な作業のできないオレは、適当に金箔片をコア上に置いて、上からクーラーでゴリゴリしたもんだから…グリスよりも高い伝導性と密着性をお望みでしたら、リキッドメタルパッドという製品があるので、お試しあれ。こちらは58℃を超えると液状になる金属シートでして、細かい隙間を熱伝導性の高い金属で埋めることができます。素人の金細工よりははるかにマシな結果が得られると思います。ただ、これも取り扱いを間違えるとショートの危険性のあるシロモノですから、相応のお覚悟で。

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