Die viskoelastische Paste eignet sich zum Auffüllen großer und ungleichmäßiger Lücken.

Die viskoelastische Paste eignet sich zum Auffüllen großer und ungleichmäßiger Lücken. Parker Chomerics

Hoch anpassungsfähige, vorgehärtete Einkomponenten-Silikone wie die Therm-A-Gap-Reihe von Chomerics lassen sich sauber dosieren (dispensieren) und eignen sich gut zum Auffüllen großer und ungleichmäßiger Lücken in Elektronikbaugruppen. Die viskoelastische Paste ist ein formstabiles, gehärtetes Silikonmaterial, das sich im Vergleich zu herkömmlichen formstabilen Gap-Fillern mit wesentlich weniger Kraft während der Montage in Form bringen lässt. Diese Eigenschaft vermeidet übermäßige Belastungen der Bauteilanschlüsse und Lötverbindungen, die zu einem vorzeitigen Ausfall des Bausteines oder zu einer Beschädigung der Leiterplatte führen können.

Einige Anwendungen erfordern, dass die einem Wärmemanagement unterzogene Baugruppe vom Gehäuse oder Kühlkörper elektrisch isoliert ist. Dies betrifft die Verbindung über das Wärmeleitmaterial. Für diesen Fall lassen sich kleine Glaskügelchen in das Material einfügen, die ein Zusammenpressen des Materials verhindern. Auch ein Abstandshalter (Spacer) lässt sich einsetzen, der sicherstellt, dass beide Oberflächen nicht miteinander in Berührung kommen.

Isolator-Pads sind mit unterschiedlichen Wärme- und Isolationseigenschaften verfügbar.

Isolator-Pads sind mit unterschiedlichen Wärme- und Isolationseigenschaften verfügbar. Parker Chomerics

Isolator-Pads

Isolator-Pads sind sehr dünne, zirka 0,25 mm starke Materialien aus einem Silikon-Elastomer, in das ein wärmleitfähiger Filler eingebracht ist. Glasfasergewebe dient zur Verstärkung des Materials und sorgt für eine gewisse Festigkeit gegen Schnitte oder Beschädigungen, was die elektrischen Isoliereigenschaften des Materials verringern würde. Elastischere Trägermaterialien stehen für Anwendungen bereit, die einem höheren Druck während der Montage Stand halten müssen oder wenn das Schnittrisiko erhöht ist. Die unterschiedlichen verfügbaren Isolator-Pad-Materialien basieren auf verschiedenen Fillern, die unterschiedliche Wärme- und Isolationseigenschaften bieten.

Klebebänder

Wärmleitfähige Bänder wie Thermattach von Chomerics sind eine Alternative zu mechanischen Befestigungselementen wie Schrauben, Klammern und Nieten, um Kühlkörper mit Keramik- oder Metallgehäusen von Bauteilen zu verbinden. Sie sorgen für kürzere Montagezeiten, kleinere Stellflächen und geringere Materialkosten.

Gap-Filling-Pads

Zu den wohl erfolgreichsten neueren Wärmeschnittstellenmaterialien zählen silikonbasierte Gap-Filling-Pads. Sie ermöglichen den Einsatz von Gehäusen und Chassis als Wärmeverteiler anstelle teurer, spezieller Kühlkörper. Durch Einpassen eines Stücks Soft-Gap-Filling-Material zwischen einem Bauteil, das ein Wärmemanagement benötigt, und einem Gehäuse lässt sich die Wärme effektiv abführen. Mit diesem Ansatz lassen sich selbst Lüfter vermeiden. In einigen Anwendungen ermöglichen Gap-Filler sogar vollständig abgeschlossene Designs, die sich in rauen Umgebungen, beispielsweise mit hoher Luftfeuchtigkeit, einsetzen lassen.

Mit den silikonbasierten Gap-Filling-Pads lassen sich selbst größere Lücken zwischen Bauteilen überbrücken.

Mit den silikonbasierten Gap-Filling-Pads lassen sich selbst größere Lücken zwischen Bauteilen überbrücken. Parker Chomerics

Gap-Filling-Pads stehen in verschiedenen Dicken zur Verfügung, die mittlerweile über 5 mm hinaus gehen. Damit lassen sich selbst große Lücken überbrücken. Ihre äußerst weiche Beschaffenheit (bis 4 Shore 00) deckt große mechanische Toleranzen ab, und das bei relativ geringen Montagekräften. Die Kenntnis der exakten Zusammensetzung silikonbasierter Gap-Filler, die aus verschiedenen Materialien mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten bestehen können, ermöglicht Entwicklern die genaue Bestimmung des Materials, das den Anforderungen ihres spezifischen Designs gerecht wird. Dies ist besonders hilfreich, da Materialien mit besseren Wärmeleitfähigkeiten (bis zu 6 W/m-k und mehr) teurer sind oder strengere Anforderungen an das Mischverhältnis stellen.

Der Markt für Thermal-Gap-Filler und Wärmeschnittstellenmaterialien entwickelt sich immer weiter, da die Anforderungen an die Kühlung von Bauelementen und Systemen in den Bereichen Automotive, Luft- und Raumfahrttechnik, Consumer und Medizintechnik weiter steigen und niedrigere Preise und eine höhere Leistungsfähigkeit gefordert werden. Zu den Kriterien, die Entwickler bei der Auswahl dieser Materialien beachten müssen, zählt nicht nur die Wärmeleitfähigkeit, sondern auch andere Materialeigenschaften, um eine optimale Entwärmung zu erreichen.