In mitten der Automobil-Industrie und der Medizintechnik kommt es zu allzeit größeren Herausforderungen im Bereich der Elektronik. Die abzuführende Wärme stellt in diesem Fall eine unterbrechungsfrei größer werdende Aufgabenstellungen.
In diesem Beitrag stellen wir 8 fertige Wärmemanagement-Lösungen vor:
- Standard-Wärmeleitfolien
- Wärmeleitpads
- Wärmeleitpasten
- Phasenwechselmaterialien
- Wärmeleitkleber
- doppelseitiges Wärmeleitklebeband
- silikonfreie Grafitfolien
- flüssige Gap Filler
Standard-Wärmeleitfolien
Standard-Wärmeleitfolien werden für glatte und parallele Oberflächen hergestellt, die mit dem bloßen Auge keinen Spalt aufweisen. Das Material gleicht mikroskopische kleine Unregelmäßigkeiten in den Kontaktflächen aus, was die thermische Schnittstelle verbessert und somit die Wärmeableitung erhöht. Sie sind elektrisch isolierend und typischerweise in Dicken zwischen 0,1 mm und 0,3 mm erhältlich, um die thermische Impedanz zu optimieren.
Einige Folien werden optional mit einem Kleber geliefert und einige verwenden eine Glasfaserverstärkung, um die Handhabungseigenschaften zu verbessern.
Es sind auch einige silikonfreie Versionen erhältlich.
Wärmeleitpads
Der thermische Kontakt zwischen nicht optimalen Oberflächen erfordert ein weicheres, dickeres Material, um die Lücken zwischen aktiver Komponente und Kühlkörper zu überbrücken. Sie sind weicher als Standardfolien und erzeugen dank ihrer hervorragenden Kompressibilität einen optimalen thermischen Kontakt bei gleichzeitiger elektrischer Isolation.
Die gelieferten Dicken reichen von 0,5-12,0 mm. Andere Dicken oder Formen sind auf Anfrage erhältlich. Einige Materialien haben eine Glasfaserverstärkung oder sind zweischichtig, um die Handhabung zu verbessern. Es ist auch silikonfreie Versionen erhältlich.
Wärmeleitpasten
Wärmeleitpasten sind thixotrope Mischungen, die eine gute Plastizität und einen sehr geringen thermischen Widerstand aufweisen. Aufgrund der nicht vernetzten Silikone kommt es zu keinem Austrocknen oder Auslaufen der Silikonkomponenten. Es sind auch silikonfreie Versionen verfügbar.
Phasenwechselmaterialien (PCM)
Phase Change Material besteht aus einer Kombination von Heißschmelzwachsen. Diese Folien gleichen selbst kleinste Unebenheiten zwischen Leistungsmodul und Kühlkörper aus und verbessern so den Kontakt zwischen den Oberflächen und erhöhen den Wärmetransport. Es gibt Versionen mit elektrischer Isolierung auf Basis von Polyimidfolien oder PEEK-Folien sowie elektrisch nicht isolierender Ausführung auf Basis von Kupfer- oder Aluminiumfolien.
Wärmeleitkleber
Wärmeleitkleber gibt es als Zweikomponenten-Kleber auf Epoxydharz-Basis für die dauerhafte Befestigung von Komponenten wie CPU, GPU, BGA, Kühlkörper usw., als ein- oder zweikomponentiger Ausführung als Silikonkleber oder als Klebefilm, der auf Standardfolien oder Spaltfüller aufgeklebt wird und bei der Montage von Komponenten hilft.
Doppelseitiges Wärmeleitklebeband
Wärmeleitende Klebebänder sind ein keramisch gefülltes, doppelseitiges Klebeband mit einer hervorragenden, dauerhaften Klebekraft. Bei korrekter Anwendung ist keine mechanische Fixierung erforderlich. Sie bieten außerdem eine gute thermische Leistung und eine hervorragende elektrische Isolierung.
silikonfreie Graphitfolien
Graphitfolien basieren auf 100% reinem Graphit oder Naturgraphit. Sie haben eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit, mit einer sehr hohen Wärmeleitfähigkeit in der XY-Ebene und einer noch sehr guten Wärmeleitfähigkeit in der Z-Achse. Aufgrund ihres thermischen Verhaltens werden sie oft als Wärmespreizer eingesetzt, bieten aber auch eine kostengünstige Lösung, wenn keine elektrische Isolation benötigt wird.
flüssige Gap Filler
Diese Gap Filler sind Zweikomponenten-Silikonmaterialien, die durch ein Mischrohr aufgetragen oder in komplexe Formen gegossen werden. Die Gap Filler Liquids härten bei Raumtemperatur innerhalb von 1-24 Stunden aus und ermöglichen so eine Nass-in-Nass-Montage beliebiger Komponenten, ohne dass ein zusätzlicher Heizschritt erforderlich ist. Automatische Dosiersysteme ermöglichen eine kosteneffektive Großserienproduktion.