Effizientes Wärmemanagement mit Klebstoffen und Vergussmassen

Thermisch leitfähige Klebstoffe für kraftschlüssige Verbindungen in Mikroelektronik, Elektro- und Motorentechnik optimieren das Leistungsvermögen der Komponenten. Sie unterstützen deren zuverlässige Funktion.

Die Steigerung der sogenannten Leistungsdichte elektronischer Komponenten schreitet unaufhaltsam voran: Sie müssen immer höhere Leistungen bereitstellen, dabei mit möglichst sparsamen Materialeinsatz auskommen und gleichzeitig ausdauernd hohe Kapazitäten abrufen. Die Leistungsfähigkeit einer elektrischen Komponente wird an der erreichbaren Dauerleistung gemessen. Doch wo viel Energie (in Form von Leistung) erzeugt werden soll, wird auch viel Energie in Form von Wärme frei. Diese intern generierte Wärme, die unmittelbar an elektronischen Komponenten anliegt und hier zu dauerhaften Performanceverlusten führen kann, muss gezielt abgeführt werden – im günstigsten Fall direkt am Ort ihres Entstehens.

Innerhalb der hochspezialisierten Klebstoffe zeigen wärmeleitfähige Produkte immer deutlicher ihre Daseinsberechtigung als etablierter Verguss oder Klebstoff. Sie schützen wärmebelastete Bauteile vor Überhitzung, führen als passiver Kühler jedoch immer nur so viel Wärme ab, dass noch genügend Energie zum performanten Betrieb der Elektronik verfügbar bleibt. So können Bauteile im optimalen Temperaturbereich arbeiten, ohne Gefahr zu laufen, in strapaziöse Leistungsbereiche abzugleiten. Ein gutes Wärmemanagement verlängert die Funktionsdauer des Endproduktes und trägt so dazu bei, Energieeffizienz und Umweltbilanz nachhaltig zu verbessern.

Dauerelastische Verbindung kompensiert thermische Ausdehnung

Ein guter Wärmetransport ist jedoch nur dann gewährleistet, wenn die Haftung des Materials zu jeder Zeit vollumfänglich gegeben ist. Daher sind unter Umständen Oberflächenvorbehandlungen sinnvoll und nötig, aber auch das Haftspektrum des Produktes selbst ist ein Faktor. Der Einsatz eines Elastomers (z. B. eines Silicons) bietet gegenüber Polyurethanen oder Epoxyd-Massen zudem den wesentlichen und oft auch entscheidenden Vorteil, dass die dauerelastische Struktur des Silicons beim Verkleben von Bauteilen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten die thermische Ausdehnung der Bauteile kompensiert, ohne dass es zu einem Haftungsverlust käme: Dank der dauerelastischen Struktur bleiben Haftverbindungen dauerhaft stabil und garantieren eine ausdauernde Funktion der Wärmeabfuhr an den Kontaktstellen.

Es ist davon auszugehen, dass künftige Anwendungen in der Energie- und Elektrotechnik noch höhere Wärmeleitfähigkeiten erfordern als bisher. Auch verkürzte Taktzeiten und geringer Energieaufwand gelten als wichtige Einflussfaktoren, um Produktionen ressourcenschonend, nachhaltig und kostensensitiv zu betreiben.