Entwärmung von Komponenten Neuartige Wärmeleitfolie isoliert und entwärmt

Autor / Redakteur: Uwe C. Lemke * / Michael Eckstein

Aismalibar hat eine 2,2-W-Wärmeleitfolie mit bis zu 6 kV Durchschlagsfestigkeit entwickelt, die als Thermisches Interface Material (TIM) in der Leistungselektronik eingesetzt wird.

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Schematische Darstellung (links) einer Kühlkette in der Leistungselektronik: Rechts Praxisbeispiel einer LED-basierenden IMS-Leiterplatte, über eine TIM-Folie gekoppelt an einen AL-Kühlkörper.
Schematische Darstellung (links) einer Kühlkette in der Leistungselektronik: Rechts Praxisbeispiel einer LED-basierenden IMS-Leiterplatte, über eine TIM-Folie gekoppelt an einen AL-Kühlkörper.
(Bild: Asmalibar)

Der allgegenwärtige Trend in der Elektronik zu immer höheren Leistungsdichten, erfordert die von der Elek­tronik erzeugte Wärme möglichst schnell, effektiv und kostengünstig abzuleiten. Ein ausgewogenes Wärmemanagementkonzept ermöglicht eine längere Lebensdauer der elektronischen Bauteile und damit eine höhere Leistungsfähigkeit und Qualität der gesamten Elektronikbaugruppe.

Hauptanwendungsgebiete einer neu entwickelten Wärmeleitfolie von Aismalibar sind Leistungselektronik-Applikationen, in denen der Wärmeübergang und die elektrischer Isolation optimiert werden soll.

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Erfolgreich eingesetzt wird die Folie heute zum Beispiel in Solar-Invertern und Windkraftanlagen, Getriebesteuerungen für Nutzfahrzeuge und LED-Industrie-Beleuchtungen. Künftige Projekte finden sich vermehrt im E-Auto, beispielsweise im Antriebsstrang und Batteriemanagement, und der On-Board-Ladeelektronik.

Ausgangspunkt ist ein Glasgewebematerial, das in einem Verfahren mit keramischen Füllstoffen angereichert wird, damit das Glasgewebe homogene wärmeleitende Eigenschaften erhält. In einem Aismalibar­eigenen Verfahren wird das erzeugte B-Stage PrePreg ausgehärtet, um die spezifizierten Werte zur Wärmeleitfähigkeit und Isolationsfestigkeit zu erreichen. Das sogenannte BONDSHEET Cured wird in beliebigen rechteckigen bzw. quadratischen Formaten geliefert, in Stapeln zu jeweils mehreren 100 einzelnen Folien, zur manuellen oder automatisierten Weiterverarbeitung beim Anwender. Das zugehörige Datenblatt finden Sie auf www.aismalibar.com.

Für Muster, Prototypen oder Kleinserien, konturiert Aismalibar die Folie BONDSHEET Cured entsprechend Kundenvorgabe, um die Folie in der Endprodukt-Montage des Kunden zwischen Kühlkörper und Platine zu montieren. Da beim Einsatz der Wärmeleitfolie auf Öle, Pasten oder Silikone verzichtet wird, ist eine einfache saubere Montage und Demontage des Elektronik Moduls möglich – zum Beispiel im Servicefall.

Für hochvolumige Serienproduktionen hat sich gezeigt, dass ein Stanzen der Folie mit einem kundenspezifischen Stanzwerkzeug das kosteneffizienteste Herstellungsverfahren darstellt.

Ausblick: Aismalibar entwickelt derzeit TIM-Folientechnologien aus einer Kombination von ausgehärteten Innenlagen mit B-Stage-Beschichtungen, die ein Laminieren weiterer Elemente der gesamten Baugruppen-Kühlkette ermöglichen werden.

* Uwe C. Lemke ... arbeitet als Buiness Development Manager für die Region DACH beim Elektronikkühlungs-Spezialisten Aismalibar.

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