8 fertige Wärmemanagement-Lösungen

In der Automobilindustrie und Medizintechnik gibt es im Bereich der Elektronik immer größere Herausforderungen. Die abzuführende Wärme stellt zunehmende Aufgaben.

In diesem Beitrag stellen wir 8 fertige Thermomanagement-Lösungen vor:

1. Standard-Wärmeleitfolien
2. Wärmeleitpads
3. Wärmeleitpaste
4. Phasenwechselmaterialien
5. Thermokleber
6. doppelseitiges Thermoklebeband
7. silikonfreie Graphitfolie
8. flüssiger Lückenfüller

Standard- Wärmeleitfolien

Standard-Wärmeleitfolien sind für glatte und parallele Oberflächen geeignet, die mit bloßem Auge keinen Spalt aufweisen. Das Material gleicht mikroskopische Unebenheiten in den Kontaktflächen aus, was die thermische Schnittstelle verbessert und damit 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 mit einem optionalen Klebstoff geliefert und einige verwenden eine Glasfaserverstärkung, um die Handhabungseigenschaften zu verbessern.
Es gibt auch einige silikonfreie Versionen.

Wärmeleitpads

Der thermische Kontakt zwischen suboptimalen Oberflächen erfordert ein weicheres, dickeres Material, um die Lücken zwischen der aktiven Komponente und dem Kühlkörper zu überbrücken. Sie sind weicher als Standardfolien und schaffen dank ihrer hervorragenden Kompressibilität einen optimalen thermischen Kontakt bei gleichzeitiger elektrischer Isolierung.
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 zweilagig, um das Handling zu verbessern. Auch silikonfreie Versionen sind erhältlich.

Wärmeleitpaste

Wärmeleitpasten sind thixotrope Mischungen mit guter Plastizität und sehr geringem Wärmewiderstand. Durch das unvernetzte Silikon gibt es kein Austrocknen oder Auslaufen der Silikonkomponenten. Es gibt auch silikonfreie Versionen.

Phasenwechselmaterialien (PCM)

Phase Change Material besteht aus einer Kombination von Hotmelt-Wachsen. 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 Ausführungen mit elektrischer Isolierung auf Basis von Polyimidfolien oder PEEK-Folien sowie elektrisch nicht isolierende Ausführungen auf Basis von Kupfer- oder Aluminiumfolien.

Wärmeleitkleber

Wärmeleitkleber gibt es als Zweikomponentenkleber auf Epoxidharzbasis zur dauerhaften Befestigung von Bauteilen wie CPU, GPU, BGA, Kühlkörper etc., als Ein- oder Zweikomponenten-Variante als Silikonkleber oder als Klebefolie, die auf Standardfolien oder Gapfiller geklebt wird und zum Zusammenbauen von Bauteilen hilft.

Doppelseitiges Thermoklebeband

Wärmeleitfähige Klebebänder sind keramikgefüllte, doppelseitige Klebebänder mit hervorragender, dauerhafter Klebekraft. Bei richtiger Anwendung ist keine mechanische Fixierung erforderlich. Sie bieten auch eine gute thermische Leistung und eine ausgezeichnete elektrische Isolierung.

silikonfreie Graphitfolien

Graphitfolien basieren auf 100 % Reingraphit oder Naturgraphit. Sie haben eine anisotrope Wärmeleitfähigkeit, mit einer sehr hohen Wärmeleitfähigkeit in der XY-Ebene und dennoch sehr guter Wärmeleitfähigkeit in der Z-Achse. Aufgrund ihres thermischen Verhaltens werden sie häufig als Wärmeverteiler eingesetzt, bieten aber auch eine kostengünstige Lösung, wenn keine elektrische Isolierung erforderlich ist.

flüssiger Gap filler

Diese Gap Filler sind zweikomponentige 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 die Nass-in-Nass-Montage beliebiger Bauteile ohne einen zusätzlichen Erwärmungsschritt. Automatische Dosiersysteme ermöglichen eine wirtschaftliche Großserienproduktion.