INTERFACEMATERIALIEN Elektrisch nicht isolierend

1. Thermisch leitfähige Phase Change Filme und Compounds
Phase Change Materialien benetzen beim Weichwerden oberhalb der Phase Change Temperatur die unvermeidbaren Oberflächenrauhigkeiten und treiben Lufteinschlüsse aus den Mikroporen der Oberfläche aus. Dadurch, dass sich typenabhängig Phase Change Materialien bei steigender Temperatur volumetrisch ausdehnen, wird die Benetzung der Kontaktflächen zusätzlich verbessert. Konvexe und konkave Unebenheiten der Kontaktflächen und Toleranzen lassen sich dadurch sehr gut ausgleichen. Durch die thixotropische Fließeigenschaft kommt es zu keinem Auslaufen der Materialien. Die Materialdicken sind prozesssicher gleichmäßig, weswegen die Materialien u.a. ein idealer Ersatz für Wärmeleitpasten sind.

Ausführungsformen:

  • Aluminiumträgern mit Phase Change Beschichtung
  • Reine Phase Change Filme
  • Vorapplizierbare druck- oder dispensierbare Compounds


Durch beidseitige Aufbringung von definierten Phase Change Beschichtungen auf Aluminiumträgern oder als reine Phase Change Filme lässt sich der thermische Kontaktwiderstand bei geringem Druck auf ein Minimum reduzieren. In der Ausführungsform als trocknende Compounds können die Oberflächen von Wärmesenken oder -quellen z.B. durch Schablonen- oder Siebdruck oder durch Dispens beschichtet und das Phase Change Material berührungstrocken vorappliziert werden.

Download Standardformen

Eigenschaften und Vorteile in aller Kürze:

  • Sehr niedrige thermische Widerstände bis zu 0,003 °C-inch2/W
  • Silikonfrei
  • Keine Austrocknung, Migration, Auslaufen oder Auspumpen
  • Einfache Vormontage
  • Prozesssicher gleichmäßige Dicke
  • Berührungstrockene Vorapplikation von druck- oder dispensierbaren Typen
  • Idealer Ersatz für Wärmeleitpasten


Ausführungen:

  • Bogen oder Rolle
  • Kiss Cut Formteile
  • Lose Formstanzteile
  • Mit oder ohne Haftfähigkeit, ganzflächig oder partiell
  • Unterschiedliche Phase Change Beschichtungsdicken auf Anfrage
  • Druck- und dispensierbare Compounds in Kartuschen

 

2. Hoch thermisch leitfähige Gap-Filler

Nicht dielektrische hoch wärmeleitfähige Gap-Filler erreichen extreme Wärmeleitfähigkeiten von 10 W/mK bis zu 50 W/mK. Durch ihre hohe Weichheit wird ein exzellenter thermischer Oberflächenkontakt erreicht und große mechanische Toleranzen lassen sich sehr gut ausgleichen. 

Übersicht auf dem HALA Thermal Navigator

Eigenschaften und Vorteile in aller Kürze:

  • Thermische Leitfähigkeiten von 10 W/mK bis zu 50 W/mK
  • Thermisch Widerstände unter 0,05 °C-inch²/W
  • Dicke von 0,2 bis 2,0 mm
  • Außerordentliche Oberflächenanpassung und thermischer Kontakt durch hohe Weichheit
  • Sehr guter Ausgleich von mechanischen Toleranzen


Ausführungen:

  • Bogen
  • Lose Formstanzteile
  • Kiss Cut Formteile auf Bogen


Einige Anwendungsbeispiele:

Thermische Anbindung von:

  • CPUs an Kühlkörper
  • Leistungsmodulen an Kühlkörper
  • elektronischen Bauteilen an Kühlkörper

z.B. in:

  • Wechselrichtern
  • Laptops
  • Automotive Stromversorgungen
  • Industrie PC

 

3. Grafitfolien

3.1. Pyrolytische Grafitfolien

Pyrolytische Grafitfolien bestehen aus reinem synthetischem Grafit. Durch ihre flockenförmige Struktur weisen sie anisotrope Wärmeleitfähigkeiten in der Folienebene (x-y-Ebene) und Senkrechten (z-Richtung) auf. Dadurch kann Wärme aus punktförmigen Wärmequellen, sogenannten Hot Spots, über die Folien gespreizt und gerichtet abgeleitet werden. Durch ihre Flexibilität passen sie sich Oberflächen sehr gut an, wodurch der thermische Kontaktwiderstand minimiert wird. Durch ihre sehr geringe Dichte im Vergleich zu Kupfer und Aluminium eignen sie sich sehr für den Einsatz in Applikationen mit hohen Anforderungen an das Gewicht. Die extrem hohe Temperaturbeständigkeit ermöglicht den Einsatz in extrem heißen Umgebungen.  Die Folien zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität auf und lassen sich bruchfrei um 180° biegen. 

Übersicht auf dem HALA Thermal Navigator

Eigenschaften und Vorteile in aller Kürze:

  • Thermische Leitfähigkeiten bis zu 1.950 W/mK in x-y-Richtung und 
25 W/mK in z-Richtung
  • Gerichtete Wärmespreizung von Hot Spots
  • Thermische Widerstände bis unter 0,03 °C-inch2/W
  • Geringer thermischer Kontaktwiderstand durch sehr gute Oberflächenformanpassung
  • Sehr geringes Gewicht
  • Silikonfrei
  • Extreme Temperaturbeständigkeit bis 400 °C
  • Keine Austrocknung, Migration, Auslaufen oder Auspumpen
  • EMV-Abschirmung durch hohe elektrische Leitfähigkeit als Zusatzeffekt
  • Biegbar um 180°C

Ausführungen:

  • Bogen 
  • Lose Formstanzteile 
  • Mit oder ohne Haftfähigkeit
  • Mit oder ohne dielektrischen Isolierfilm (PEEK, PI, PET)


Einige Anwendungsbeispiele:



  • Thermische Anbindung z.B. von: 
  • CPUs
  • Peltierelementen
  • Laserdioden
  • High Power LEDs

z.B. in: 

  • Hochleistungsrechnern
  • Analysegeräten
  • Photonik
  • Leuchtmitteln
  • Medizintechnik 

3.2. Naturgrafitfolien

Grafitfolien bestehen über 98% aus reinem natürlichem Grafit. Durch ihre flockenförmige Struktur weisen sie anisotrope Wärmeleitfähigkeiten in der Folienebene (x-y-Ebene) und Senkrechten (z-Richtung) auf. Dadurch kann Wärme aus punktförmigen Wärmequellen, sogenannten Hot Spots, über die Folien gespreizt und gerichtet abgeleitet werden. Durch ihre Weichheit passen sie sich Oberflächen sehr gut an, wodurch der thermische Kontaktwiderstand minimiert wird. Durch ihre sehr geringe Dichte (15% von Kupfer, 50% von Aluminium) eignen sie sich sehr für den Einsatz in Applikationen mit hohen Anforderungen an das Gewicht. Die extrem hohe Temperaturbeständigkeit ermöglicht den Einsatz in extrem heißen Umgebungen. 

Übersicht auf dem HALA Thermal Navigator

 Eigenschaften und Vorteile in aller Kürze:

  • Thermische Leitfähigkeiten bis zu 200 W/mK in x-y-Richtung und 5 W/mK in z-Richtung
  • Gerichtete Wärmespreizung von Hot Spots
  • Thermische Widerstände unter 0,07 °C-inch2/W
  • Geringer thermischer Kontaktwiderstand durch sehr gute Oberflächenformanpassung
  • Sehr geringes Gewicht
  • Silikonfrei
  • Hohe Temperaturbeständigkeit über 300 °C
  • Keine Austrocknung, Migration, Auslaufen oder Auspumpen
  • EMV-Abschirmung durch hohe elektrische Leitfähigkeit als Zusatzeffekt

Ausführungen:

  • Bogen oder Rolle
  • Kiss Cut Formteile auf Rolle
  • Lose Formstanzteile 
  • Mit oder ohne Haftfähigkeit 

Einige Anwendungsbeispiele:

Thermische Anbindung z.B. von: 

  • CPUs an Kühlkörper
  • Leistungsmodulen an Kühlkörper
  • elektronischen Bauteilen in Wechselrichtern

z.B. in: 

  • Stromversorgungen und Wechselrichtern
  • Notebooks
  • Stromversorgungen in Automotiveanwendungen
  • Industriecomputern

  

4. Thermisch leitfähige PSA Klebebänder
Die thermisch leitfähigen PSA Klebebänder auf Akrylatbasis weisen eine Anfangsdruckabhängigkeit der Klebeeigenschaft und keine dielektrischen, elektrisch leicht leitende Eigenschaften auf. Durch die Kleber wird der thermische Kontaktwiderstand bei geringem Druck auf ein Minimum reduziert. Konvexe und konkave Unebenheiten der Kontaktflächen und Toleranzen lassen sich dadurch sehr gut ausgleichen.

Die klebenden Filme eignen sich zur einfachen, wirkungsvollen und kostengünstigen thermischen Anbindung von Kühlkörpern an elektrisch isolierte Halbleiterbauelemente. Vor allem werden Klebefilme in Applikationen eingesetzt, in denen nur geringer Platz zur Verfügung und bei denen es auf geringes Gewicht ankommt. Materialien mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten können sicher verbunden und gut thermisch angebunden werden.


Eigenschaften und Vorteile in aller Kürze:

  • Akrylat - silikonfrei
  • Sehr niedrige thermische Widerstände bis unter 0,3 °C-inch2/W durch maximalen thermischen Kontakt
  • Zuverlässige Klebkraft auf unebenen oder schwierig zu behandelnden Oberflächen
  • Mechanische Befestigungen durch Schrauben, Klammern oder Nieten werden verzichtbar
  • Gute Vorapplizierbarkeit
  • Keine Migration im Vergleich zu Wärmeleitpaste
  • Kein Mischen von Komponenten und Aushärteprozesse wie bei flüssigen Klebstoffen
  • Lösungsmittelsicher und -frei
  • Verunreinigungsfrei
  • Prozesssicher gleichmäßige Dicke


Ausführungen:

  • Bogen oder Rolle
  • Kiss Cut Formteile
  • Formstanzteile auf Rolle
  • Loseteile


Einige Anwendungsbeispiele:

Thermische Anbindung z.B. von:

  • LED's
  • Kühlkörpern an CPUs
  • Temperatursensoren an den Messort
  • Through-hole Vias an Kühlgehäuse


z.B. in:

  • LED Leuchtmitteln
  • Motorsteuerungen in Automotiveanwendungen
  • Computern
  • Telekomanwendungen

 

5. Thermisch leitfähige Kleber

Die thermisch leitfähigen Klebesysteme sind als Silikon oder Acrylatkleber ausgeführt. Die ein- oder zweikomponentigen Klebesysteme härten bei Raumtemperatur aus, das einkomponentige System ist schnell unter Wärme aushärtend. Durch ihre sehr gute klebende thermische Kontaktierung und durch hohe Leitfähigkeiten bis zu 2,8 W/mK wird der thermische Spannungsabfall minimiert. Gleichzeitig kommt diese Art der drucklosen Aufbautechnik ohne mechanische Befestigungselemente aus. Toleranzen werden vollständig kompensiert.

Die Klebelösungen eignen sich zur einfachen, wirkungsvollen und kostengünstigen thermischen Anbindung von Wärmsenken an Leiterplatten, LEDs, CPUs, ICs und andere Halbleiterbauelemente. Vor allem werden die Klebesysteme dort eingesetzt, wo nur geringer Platz zur Verfügung und wo es auf geringes Gewicht ankommt. Materialien mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten können sicher verbunden und thermisch gut angebunden werden.

Eigenschaften und Vorteile in aller Kürze:

  • Sehr niedrige thermische Widerstände durch minimale thermische Kontaktwiderstände
  • Zuverlässige Dauerklebkraft auf unebenen oder schwierig zu behandelnden Oberflächen
  • Hoher Ausgleich mechanischer Toleranzen
  • Mechanische Befestigungen durch Schrauben, Klammern oder Nieten werden verzichtbar

Ausführungen:

  • Modifiziertes Acrylat oder Silikon
  • Ein- oder zweikomponentig
  • Raumtemperatur RTV oder wärmeaushärtend
  • Additions- oder kondensationsvernetzend
  • In Kartuschen oder Hobbocks

 

 

Informationen zu den einzelnen Materialien finden Sie in den Produktdatenblättern.

Gerne unterstützen wir Sie bei der Produktauswahl und beim Produkt Design-In.

Bitte kontaktieren Sie uns als Ihren Entwicklungspartner.