ヒートシンク【heat sink】

概要

ヒートシンクとは、電子部品が発する熱を効率よく大気中に逃がすための放熱部品。CPUやGPUなどの発熱量の大きい半導体チップに取り付けて使用される冷却装置の一つである。

電子部品は動作中に電力の一部を熱として放出する。この熱が装置内に蓄積すると部品の温度が上昇し、動作が不安定になったり、最悪の場合は破損したりすることがある。ヒートシンクはこの熱を素早く拡散・放出することで、部品を適切な温度範囲に保つ役割を担っている。

ヒートシンクの本体は、熱伝導率の高いアルミニウムや銅などの金属で作られており、表面積を最大化するために多数の薄い板状の突起（フィン）が並んだ構造となっている。熱は部品からヒートシンクの底面に伝わり、フィン全体に広がったのち、周囲の空気へと放散される。フィンの枚数や形状、素材によって放熱性能が異なり、用途や発熱量に応じてさまざまな製品が存在する。

ヒートシンク単体では自然対流による放熱（パッシブ冷却）となるが、より高い冷却性能が必要な場合はファン（送風機）を組み合わせて強制的に空気を送り込む方式（アクティブ冷却）が用いられる。一般的なパソコンのCPUクーラーはヒートシンクとファンが一体化した装置で、アクティブ冷却を行うことができる。

近年では、半導体の微細化や高性能化に伴い発熱量や発熱密度が増大しているため、ヒートシンクの設計にも工夫が求められている。銅製のヒートパイプを組み合わせて熱を効率よく輸送する構造や、グラファイトシートを活用した薄型設計など、様々な技術が取り入れられている。