1K-Gap-Filler für optimiertes Wärmemanagement

Redakteur: Kristin Rinortner

MTC hat mit der Serie TCTP einen thermisch gut leitfähigen Ein-Komponenten-Gap-Filler auf Acrylbasis vorgestellt, der als

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Gap Filler: Der silikonfreie, thermisch gut leitfähige 1K-Gap-Filler ermöglicht den Aufbau hochwärme­leitender Form-in-Place-Verbindungen.
Gap Filler: Der silikonfreie, thermisch gut leitfähige 1K-Gap-Filler ermöglicht den Aufbau hochwärme­leitender Form-in-Place-Verbindungen.
(Bild: [M] MTC; ©Gudellaphoto - stock.adobe.com)

Die dispensierbare Paste der Serie TCTP von Micro Tech Components (MTC) zeichnet sich durch eine hohe Wärmeleitfähigkeit aus und kann in Silikon-kritischen Applikationen als Alternative zu herkömmlichen Silikon-Elastomeren eingesetzt werden. Beispielsweise ist in der Automobilindustrie die Vermeidung der Silikon-typischen Ausgasungen bis zum Ende der Lackierung zwingend, um die optimale Haftung des Lacks zu gewährleisten und Lackbenetzungsstörungen auszuschließen. In der Elektro- und Elektronikindustrie sind u.a. alle Kontakte (z.B. bei Schaltern und Relais) betroffen, da sich die flüchtigen Bestandteile von Silikon auf den Kontaktflächen absetzen und elektrisch isolierend wirken können, was in der Folge zu Fehlfunktionen derartiger Komponenten führen kann.

Der silikonfreie 1K-Gap-Filler ist für einen Arbeitstemperaturbereich von –40 bis 130 °C ausgelegt. Er eignet sich für die thermische Anbindung von elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen zur effektiven Wärmeableitung in zahlreichen Anwendungsbereichen wie Industrie 4.0 / IoT, Automotive, Leistungselektronik, Energiespeicher, Bahntechnik, Telekommunikation, LED-Beleuchtung, Medizintechnik, Industriecomputer u.v.m.

Thermische Anbindung und optimiertes Wärmemanagement

Die Paste ist in Standardkartuschen für die manuelle oder automatisierte Dispensierung in Dosiervorrichtungen verfügbar. Somit lassen sich besonders dünne Klebefugen applizieren, welche die lückenlose thermische Anbindung zwischen Wärmequelle (Bauelement, z.B. Prozessor) und Wärmesenke (Kühlkörper, Leiterplatte oder Chassis) sicherstellen. Selbst bei komplexen Designs soll der Gap Filler Luftspalte bis zu 3 mm, Oberflächenunebenheiten und Bauteiltoleranzen flexibel ausgleichen, sodass eine effektive Entwärmung realisiert werden kann.

Die dispensierbare Paste ermöglicht dem Entwickler zudem größere Freiheit bei der Abstands- und Formgestaltung des Wärmeleitmaterials. Die Filler erzielen eine thermische Leitfähigkeit von bis zu 5,0 W/mK. Ohne den Einsatz des Filler-Materials stünde zum Wärmetransport nur Luft mit einer Leitfähigkeit von 0,0262 W/mK in den teils mikroskopisch kleinen Oberflächenunebenheiten zur Verfügung.

Denn selbst glatt erscheinende Kontaktflächen zwischen Wärmequelle und Wärmesenke berühren sich in Wirklichkeit nur zu etwa 20%. Diese Mikrounebenheiten und Wölbungen bilden wärmeisolierende Lufthohlräume. Aufgrund der Verdrängung der Luft durch das thermisch leitfähige Filler-Material wird die Wärmeableitung entscheidend optimiert und die entsprechenden Bauteile wesentlich besser entwärmt.

Wie essentiell ein optimales Wärmemanagement und der Schutz vor Überhitzung für die Lebensdauer elektronischer Komponenten ist, veranschaulicht die RGT-Regel, welche vereinfacht besagt, dass sich bei Verringerung der Betriebstemperatur um 10 K die Lebensdauer in etwa verdoppelt.

Hohe Formanpassungsfähigkeit für empfindliche Baugruppen

Der Filler ermöglicht den Aufbau hochwärmeleitender Form-in-Place-Verbindungen. Das pastöse Wärmeleitmaterial passt sich flexibel der jeweiligen Oberflächen- und Bauteilform an, verfügt über eine sehr gute Kompressibilität und überzeugt mit hervorragenden Dosiereigenschaften. Da beim Zusammenbau der Kühlanwendung die volle Wärmeleitfähigkeit bereits mit sehr niedrigem Anpressdruck erreicht wird und auch dauerhaft niedrige mechanische Kräfte auf Komponenten und Leiterplatten wirken, ist die Serie insbesondere für den Einsatz bei empfindlichen Bauteilgruppen, aber auch für steckbare Kühllösungen mit geringen Schließkräften bestens geeignet.

Der Gap Filler bleibt auch nach der Aushärtung bei Raumtemperatur zäh-elastisch, trocknet nicht aus und ist beständig gegenüber Wasser und den meisten Säuren, Laugen und organischen Stoffen. Ungeöffnete Kartuschen können bis zu 12 Monaten gelagert werden (Shelf-Life). Hinsichtlich der Entflammbarkeit ist die TCTP-Serie zertifiziert nach UL 94 mit der Brennbarkeitsklassifizierung V-0. Thermisch leitende Materialien von MTC erfüllen höchste Qualitäts- und Sicherheitsstandards für den zuverlässigen und langjährigen Einsatz und unterliegen strengen Kontrollen bei der Produktion.

Optional mit isolierenden Glaskügelchen

Zur elektrischen Isolation und als Abstandshalter zwischen Wärmequelle und Wärmesenke bietet MTC den silikonfreien 1K-Gap-Filler TCTP optional mit beigemischten Glaskügelchen an, die einen Mindestisolationsabstand gewährleisten und somit Kurzschlüsse vermeiden. Bei spezifischen Fragen hinsichtlich der korrekten Applizierung stehen die Spezialisten von MTC jederzeit gerne zur Verfügung.

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