Wärmemanagement Herausforderungen beim Dosieren abrasiver Wärmeleitpasten

Redakteur: Johann Wiesböck

Ob in der Smartwatch, im Elektroauto oder in Mobilfunksystemen: Überall verrichten thermische Interfacematerialien gute Dienste. Wie so oft im Leben, kommt es auf die richtige Dosierung an.

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Typischer Aufbau einer Leiterplatte
Typischer Aufbau einer Leiterplatte
(Bild: ViscoTec)

Wärmeleitpasten oder sogenannte TIM (Thermal Interface Materials) werden immer dann aufgetragen, wenn Wärme von einem Bauteil abgeleitet werden muss. Es werden damit beispielsweise Lücken zwischen zwei Bauteilen gefüllt – bei kleinsten Komponenten in der Elektronikfertigung bis hin zur Herstellung von Elektrofahrzeugen. Neben der Wärmeableitung bieten die Pasten zum Teil auch Schutz vor mechanischen Einflüssen oder Vibration.

Das Ziel mit der Auftragung der hochviskosen, abrasiven Pasten lautet: einen stabilen, wiederholbaren Prozess mit langer Lebensdauer des Dosiersystems zu erreichen. Dabei gibt es drei große Herausforderungen.

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Lufteinschlüsse vermeiden: Luft ist ein schlecht leitendes Material. Deshalb müssen Hohlräume zwischen kleinen Bauteilen in der Elektronikfertigung luftfrei verklebt und Lücken gefüllt werden. preeflow ermöglicht einen luftblasenfreien Auftrag von Fluiden und Pasten.

Hochviskose Materialien verarbeiten: Die Lösung ist, den Dosierdruck so gering wie möglich zu halten – auch im Hinblick auf die Sedimentation. Das wird erreicht, indem der größtmögliche Dispenser verwendet wird. Denn je größer der Dispenser, umso langsamer kann man fahren (20 bis 40 Prozent des maximal möglichen Volumenstroms) und damit den Dosierdruck reduzieren.

Materialien mit abrasiven Füllstoffen dosieren (Konstitution, Verteilung, Sedimentation): Füllstoffe unterscheiden sich in ihrer Art und Form und verteilen sich unterschiedlich im Trägermedium. Dies macht sie zu einem besonders kritischen und unberechenbaren Faktor im Dosierprozess. Dank den Eigenschaften des ViscoTec-Endloskolben-Prinzips und passenden Dosierkomponenten eignen sich preeflow-Mikrodispenser für das Handling hochgefüllter Materialien.

Die richtigen Dosierkomponenten für Wärmeleitpasten

Dosierung abrasiver Wärmeleitpaste mit Dispenser
Dosierung abrasiver Wärmeleitpaste mit Dispenser
(Bild: ViscoTec)

Je nach Dosiermenge müssen verschiedene Komponenten gewählt werden. Zur Auswahl stehen: Diamond-Coated(DC)-Rotoren und VisLas-Statoren. Bei den DC-Rotoren handelt es sich um eine speziell für diesen Zweck entwickelte Kombination aus verschiedenen Beschichtungs- und Veredlungsverfahren. Durch dieses einzigartige Multilayer-Prinzip lässt sich eine bis dato nicht realisierbare Oberflächenhärte für Rotoren aus Metall erreichen. Diese übersteigt die Oberflächenhärte der Standardrotoren deutlich und bietet auch Vorteile hinsichtlich auftretender Reibung zwischen Rotor und Stator. Den Gegenpart zum DC-Rotor bildet der bereits etablierte und für abrasive Materialien besonders geeignete VisLas-Stator.

preeflow bietet flexible Dosiersysteme für verschiedenste Anwendungen. Mittels einem modularen Aufbau der Dispenser können jederzeit einzelne Bauteile ausgetauscht und dem aktuellen Dosierprozess und all seinen Anforderungen angepasst werden. Mit den passenden Komponenten verlängern Sie die Lebensdauer Ihrer Dosiersysteme. Und sparen damit Zeit, Nerven und Geld. Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie auch im Whitepaper „Wärmemanagement".

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