放熱構造の最適化による回路寿命延長

電子制御ユニット（ECU）やパワーモジュールにおいて、温度上昇による電子部品の劣化が課題となっていました。
DEMO製造業では、熱伝導シミュレーションと放熱構造の設計最適化により、製品寿命を約1.5倍に延長しました。

課題

電子機器メーカーE社では、筐体内温度が想定より高く、特定ICの熱暴走が発生。冷却フィン形状の調整のみでは効果が不十分でした。

DEMO製造業では、FEM熱解析＋空気流シミュレーションを組み合わせた総合設計アプローチを採用。
構造設計の初期段階から放熱パスを設計変数として扱い、効率的な熱伝導経路を確立しました。

STEP1

主要発熱体（IC、電源部、レギュレータ）を熱源モデル化し、筐体内の温度勾配と風路をCFDで解析。

STEP2

アルミ筐体のリブ配置・肉厚を最適化し、熱集中を分散させる構造を複数パターンで比較。

STEP3

試作筐体で赤外線サーモグラフィ計測を実施し、解析モデルとの誤差を±5％以内に収束させることで再現性を確立。

熱設計の見える化により、従来の勘・経験に頼らない最適構造を確立。放熱性と製造性を両立した軽量筐体を実現しました。

改善前

改善後

改善率

最大筐体温度

82℃

68℃

約17％低減

熱暴走発生率

月3件

0件

100％削減

製品寿命（推定）

約3年

約4.5年

約1.5倍延長

設計リードタイム

6週間

4週間

約33％削減

回路設計と筐体設計の連携がうまくいかず苦労していましたが、DEMO製造業さんの解析支援で熱の流れが「見える化」され、設計者間の認識共有が進みました。
実際の試作でも再現性が高く、安心して量産移行できました。