最終更新 2026-10-19

TIMとは(熱界面材料)

Thermal Interface Material (TIM)

TIM(熱界面材料)とは、チップと放熱板、放熱板とヒートシンクのような部品の間に挟んで、熱の通りをよくする材料です。固い部品どうしを重ねても細かい凹凸のすき間に空気が残るため、それを埋めて熱の通り道を作ります。グリス、パッド、金属などの種類があり、発熱の大きいAI向けGPUで重要性が増しています。

目次7項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. よくある質問
  4. 設備の製造メーカー
  5. 関連用語
  6. 比較・違いを学ぶ
  7. 出典・参考資料

定義・解説

TIM(Thermal Interface Material:熱界面材料)とは、チップと放熱板(ヒートスプレッダ)、放熱板とヒートシンクのように、熱を逃がすための2つの部品の間に挟んで、熱の通りをよくする材料です。固い部品どうしを重ねても、表面の細かい凹凸のために実際に触れ合うのはごく一部で、すき間には熱を通しにくい空気が残ります。TIMはそのすき間を埋めて、熱の通り道を作ります。

形態には、シリコーンなどの油に熱をよく伝える粒子を混ぜたグリス、柔らかいシート状のパッド、加熱すると柔らかくなって広がる相変化材料、固まるゲル、はんだやインジウムなどの金属のTIMがあります。高性能なCPUやGPUでは、チップとふた(リッド)の間に使う「TIM1」と、ふたとヒートシンクの間に使う「TIM2」を区別します。TIM1には熱をよく伝える金属系の材料が、TIM2には扱いやすいグリスやパッドが使われることが多くあります。

AI向けのGPUのように、1つのパッケージで数百Wから1kWを超える熱を出す製品が増え、TIMの性能はチップの温度を左右する重要な要素になりました。熱の伝わりやすさに加えて、薄く均一に塗れること、チップとふたの熱膨張の差で反りや伸び縮みが起きても割れたり剥がれたりしないこと、長く使っても乾いたり流れ出したりしないことが求められます。液体金属や、カーボン系の材料を使ったTIMの開発も進んでいます。

図解

チップ、TIM1、ヒートスプレッダ、TIM2、ヒートシンクを重ねた高性能プロセッサの放熱の構造
ふたを使わずにチップに直接ヒートシンクを当てる構造もある。

よくある質問(FAQ)

TIM1とTIM2の違いは何ですか?
TIM1は、チップとその上のふた(リッド、ヒートスプレッダ)の間に使うTIMで、チップのすぐ近くにあるため、熱をよく伝える金属系の材料などが使われます。TIM2は、ふたとヒートシンクや水冷のプレートの間に使うTIMで、取り付けや交換がしやすいグリスやパッドがよく使われます。
なぜ部品どうしを直接重ねるだけではだめなのですか?
部品の表面は平らに見えても細かい凹凸があり、重ねたときに実際に触れ合っているのはごく一部だけだからです。残りのすき間には空気が入り、空気は熱を非常に通しにくいため、熱の通り道が狭くなります。TIMでそのすき間を埋めると、熱が通る面積が大きく増えます。

設備の製造メーカー

関連する装置カテゴリ

同じトピックの用語

パッケージング・パワーデバイス・パワーエレクトロニクス のトピックで関連する用語です。

同じトピックの企業

DISCO日本Infineon TechnologiesドイツKulicke & Soffa米国三菱電機(半導体)日本ASMPT香港富士電機日本

比較・違いを学ぶ

出典・参考資料

  1. レゾナック「先端半導体パッケージの熱マネジメントに貢献する材料①」(2026/10/19 確認)