Wärme ableiten

Wärmemanagement mit flüssigen Wärmeleitmaterialien

Um Leistungsabfälle oder Defekte in elektronischen Geräten zu vermeiden, muss die im Bauteil entstehende Wärme zuverlässig abgeleitet werden. Dies gelingt durch flüssige Wärmeleitmaterialien, die gegenüber gestanzten Pads oder Folien zahlreiche Vorteile bieten.

Neue elektronische Geräte und Komponenten, beispielsweise in der Automobilindustrie oder der Consumer-Elektronik, werden immer kleiner. Gleichzeitig werden auf engstem Raum immer mehr Funktionen realisiert. Produktseitig bedeutet dies eine höhere Wärmeentwicklung und weniger Fläche zu deren Abtransport. Folgt man der sogenannten RGT-Regel, kann pro 10°C Temperaturerhöhung von einer doppelt so hohen Ausfallrate ausgegangen werden. Diese im Bauteil entstehende Wärme gilt es zuverlässig abzuleiten, um Leistungsabfälle oder sogar Defekte durch Überhitzung zu verhindern.

Flüssige Wärmeleitmaterialien: Vorteile und Anwendungsgebiete

Ein zentraler Ansatz, um diese Wärme effektiv abzuleiten, ist der Einsatz flüssiger, wärmeleitender Vergussmassen wie beispielsweise Gap Fillern oder Wärmeleitklebern. Diese enthalten spezielle Füllstoffe, welche eine zuverlässige Wärmeableitung im Bauteil sicherstellen. Flüssige Wärmeleitmaterialien finden sich in Hausgeräten ebenso wie in handelsüblichen Smartphones und Tablets oder in LED-Lichttechnik. Weitere Einsatzgebiete sind der Motorenbau, Anwendungen der Leistungselektronik oder Batteriesysteme in Hybrid- und Elektroautos.

Im Gegensatz zu festen, gestanzten Pads oder Folien zum Ableiten von Wärme bieten flüssige Wärmeleitmedien die Möglichkeit, individuelle Konturen auf dem Bauteil zu realisieren. Anwender profitieren zudem von einer besseren Performance, da sie in der Regel eine höhere Wärmeleitfähigkeit besitzen als feste Stoffe. Während des Fügevorgangs passen sich flüssige Materialien wie Gap Filler oder Wärmeleitkleber flexibel der jeweiligen Substratoberfläche an. Gerade sensible elektronische Bauteile sind so weniger Montagestress ausgesetzt, was die Gefahr von Ausschuss merklich verringert. Niedrigere Lagerkosten sowie ein reduzierter bzw. sogar gänzlich hinfälliger Aufwand für Handling und Montage sind weitere Vorteile.

Wärmeleitmaterialien bis zu dreimal schneller auftragen

Aufgrund ihres Anforderungsprofils handelt es sich bei Wärmeleitpasten und -klebern zumeist um hochviskose und sehr abrasive Materialien. Da diese Eigenschaften häufig nur vergleichsweise niedrige Dosiergeschwindigkeiten erlauben, ist die Applikation von Wärmeleitmaterialien gerade in vollautomatisierten Produktionsprozessen mit kurzen Taktzeiten, wie sie z.B. in der Automobil- und Elektronikindustrie die Regel sind, eine Herausforderung. Für derartige Anwendungen hat Scheugenpflug sein bewährtes Kolbendosiersystem Dos P weiterentwickelt.

  • Mit dem neuenDos P016 TCA können hochviskose und hochgefüllte Wärmeleitmedien bis zu dreimal schneller appliziert werden – bei konstant hoher Dosiergenauigkeit. 
    Mehr zum Dos P016 TCA

Eine zuverlässige Materialförderung vom Gebinde zum Dosierer stellen dabei speziell für hochviskose Vergussmedien optimierte Fördereinheiten sicher:

  • Die ideale Wahl für hochpastöse Wärmeleitmedien ohne abrasive Füllstoffe ist die Scheugenpflug A220.
    Mehr zur A220
  • Eine schonende Förderung von hochviskosen und gleichzeitig stark abrasiven Wärmeleitmedien stellt die A280 sicher. 
    Mehr zur A280
TIPP: Beim Auftrag von flüssigen Wärmeleitmaterialien gilt die Devise: So dünn wie möglich, so dick wie nötig. Während eine zu dünne Schicht einen vollständigen Kontakt erschwert, wirkt ein zu dick aufgetragenes Wärmeleitmedium isolierend.

Worauf kommt es beim Wärmemanagement an? Hier können Sie sich beraten lassen.

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