Wärmeleitfähige Klebstoffe und Vergussmassen

Wärmeleitfähige Silikone

Silikon-polymere und –Elastomere besitzen spezielle, ihnen eigene physikalische Eigenschaften, wie:

  • Große Arbeitstemperaturbereiche von -115 bis 300ºC
  • Ausgezeichnete elektrische Eigenschaften
  • Flexibilität
  • Aushärtungsbereiche,  weiche Gele bis mässig harte
  • UV-Beständigkeit
  • Gute chemische Widerstandsfähigkeit
  • Beständigkeit gegen Feuchtigkeit und Wasser
  • Keine oder geringe Toxizität
  • Einfache Handhabung

Diese natürlichen Eigenschaften können noch verbessert werden, indem Füllstoffe und chemische Zusatzstoffe verwendet werden. Eigenschaften, wie z.B. Flammhemmung, Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Haftung werden massgeblich durch diese Füllstoffe beeinflusst. Polymere und Füllstoffe ermöglichen es ausserdem, die Viskosität und die Fliesseigenschaften sowie den finalen Härtegrad des ausgehärteten Kautschuks anzupassen. Durch die Nutzung der Silikoneigenschaften kann die Aushärtung und deren Geschwindigkeit kontrolliert und damit die Herstellung von sowohl wärmehärtenden sowie Raumtemperatur vernetzenden Systemen ermöglicht werden.

Arten der Silikonwärmeübertragungsmaterialien

Durch den Einsatz von Silikonpolymeren kann eine Vielzahl von Materialien hervorgebracht werden, die zusätzlich zu ihrer Fähigkeit Wärme übertragen zu können einige weitere Funktionen aufweisen, von denen Sie als Kunde profitieren können. Wir unterscheiden unsere Silikone wie folgt:

  • Klebedichtmittel
  • Verkapselungs- und Vergußmaterialien
  • Nicht-aushärtende Verbindungen
  • Lückenfüller

Klebedichtstoffe

Die offensichtlichen Vorteile der wärmeleitfähigen Klebestoffe ermöglichen es, die Teile dauerhaft an einen Wärmeableiter zu binden, ohne dass eine zusätzliche mechanische Fixierung benötigt wird. Sie schließen leistungsbeeinträchtigende Verschiebungen und die Bildung von Luftspalten aus. Diese Produkte können zudem zur Herstellung von Dichtungen genutzt werden, die nicht nur Wärme leiten sondern auch gegen Feuchtigkeit und andere Umweltschadstoffe abdichten.

Es können Anpassungen zur Aussteuerung der physikalischen Eigenschaften vorgenommen werden,  wie z.B. Fließfähigkeit, Härtegrad, Farbe, etc. damit bestimmte Anforderungen an das Design erfüllt werden können. Durch den Einsatz eines fließfähigen 1-Komponenten Klebstoffes wird die Aufbringung eines Überzugs mit wärmeleitfähigen Eigenschaften ermöglicht. Diese Methode wird erfolgreich bei der Aufbringung auf der Rückseite großer Mega LED Displays genutzt. Dadurch wird die Umwelt geschützt und die Wärme effektiv von den Dioden abgeleitet.

Da der Klebstoff in Kontakt mit empfindlichen Metallen, wie z.B. Kupfer kommt, ist es notwendig, dass dieser keine schädlichen, ätzenden Nebenprodute wie z.B. Essigsäure enthält. ACC hat im Hinblick auf den Elektronikmarkt ein Sortiment neutraler Härtungsklebstoffe, nämlich AS1400, AS1700 und AS1800 sowie eine Vielzahl von wärmeleitfähigen Produkten entwickelt.

Verkapselungs- und Vergußmaterialien

Die Nutzung eines wärmeleitenden Verkapselungsmaterials ist eine attraktive Möglichkeit, Wärme von einer Vielzahl von Materialien innerhalb eines einzigen Bauteils abzuleiten. Der Einsatz eines geeigneten fließfähigen Silikons ermöglicht die Entfernung von Luftspalten in und um verschiedene Komponenten herum, wobei für einen effektiven Weiterleitungspfad für ungewollte Wärme gesorgt wird. Zusätzlich zur Wärmeableitung, bieten Silikonverkapselungen Schutz vor rauen Umweltbedingungen, Vibrationen und Wärmeschocks. Durch die Nutzung der vielfältigen Silikoneigenschaften, können wir eine Vielzahl von Verkapselungen mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften anbieten.

Verkapselungsmaterialien können entweder als 1- oder 2 Komponentensysteme mit Kondensations- oder Vernetzungseigenschaften geliefert werden.

Nicht aushärtende Verbindungen

Wärmeleitende Silikonmaterialien sind insofern nicht aushärtend, da sie – ähnlich den Schmierfetten-  nicht ausvulkanisieren, nicht binden und ihre physikalischen Eigenschaften beibehalten. Der Hauptgrund, diese Verbindungen den Haftmitteln vorzuziehen, ist deren einfache Weiterverarbeitungsfähigkeit. Unter normalen Umständen würde das Material durch eine mechanische Fixierung an Ort und Stelle gehalten und zur Verbesserung der Wärmeableitung aufgebracht werden. Die Silikonmaterialien jedoch sind arbeitsstabil und widerstandsfähig gegenüber hohen Temperaturen.

Gapfiller

Die wärmeleitfähigen 1:1, 2-Komponenten und  pastösen Materialien sind für die Nutzung als flexible Lückenfüller in elektronischen Geräten entwickelt worden. Das ausgehärtete Material ist nicht selbst-bindend, bleibt aber flexibel und ermöglicht somit einen guten Kontakt zwischen den einzelnen Komponenten oder den kompletten Leiterplatten und Kühlkörpern oder Verkleidungen. Sie sind einfach aufzubringen und bieten einen effizienten Wärmeableitungspfad zwischen unebenen Oberflächen, indem sie Luftspalten entfernen, die sonst zu einem Wärmeaufbau im Geräteteil führen würden. Sie werden in Großbehältern zur automatisierten Aufbringung oder für die Aufbringung mit Semco®Zwillingskartuschen und einem statischen Mischer geliefert, die häufig in der Elektronikindustrie verwendet werden.

Gapfiller kommen immer dort zur Anwendung,  wo es einen großen Spielraum  oder große Unterschiede zwischen den Komponenten oder Leiterplatten und den Kühlkörpern gibt. In manchen Bereichen liegen die Luftspalten bei nahezu 0, in anderen Bereichen wiederum kann es sich um mehrere mm handeln. Wird ein hartes Kontaktmaterial verwendet, kann es durch den ausgeübten Druck, der zur Entfernung dieser Luftspalten notwendig ist, zu Schäden an der Leiterplatte oder den empfindlichen  Komponenten kommen.

Der Vorteil der Verwendung flüssiger, im Spender befindlicher Gapfiller, besteht darin, diese Materialien auf ganz spezifische Bereiche und in unterschiedlicher Dicke aufbringen zu können, was wiederum wirtschaftliche und technische Vorteile mit sich bringt. Ein Nachteil dieser Materialien ist es, dass eventuell notwendige Nacharbeiten schwierig auszuführen ist.

 

Mögliche Credimex Produkte für diese Anwendung:

Dow Corning 340 (Wärmeleitfähigkeitspaste)