Leute,
Die Herausforderung, Wärme aus elektronischen Bauteilen abzuführen, ist fast so alt wie die 100-jährige Elektronikindustrie selbst. In der modernen Elektronik wird der größte Teil der Wärme durch integrierte Schaltkreise (ICs) erzeugt und muss abgeführt werden, da die ICs sonst nur eine sehr kurze Lebensdauer haben. Diese Herausforderung der Wärmeübertragung stellt häufig ein limitierendes Problem bei der Entwicklung elektronischer Bauteile dar.
In vielen Fällen stellt der Wärmepfad – also der Weg, den die Wärme vom integrierten Schaltkreis zu den Kühlrippen zurücklegen muss – eine entscheidende Herausforderung bei der Konstruktion dar. In seiner einfachsten Form verläuft der Wärmepfad vom IC-Chip über ein Wärmeleitmaterial (TIM) zum Kühlkörper, wie in Abbildung 1 dargestellt. Es gibt zwar auch andere Wärmepfade, doch sind sie hinsichtlich des Wärmeflusses ähnlich. Beispiele hierfür sind Burn-in und thermoelektrische Kühler Anwendungen.
Abbildung 1. Oben ist der einfachste Wärmepfad für einen IC dargestellt. Das Wärmeleitmaterial (TIM) ist ein entscheidender Bestandteil dieses Wärmepfads.
Auch wenn das Konzept eines TIM auf den ersten Blick trivial erscheinen mag, stellt die Entwicklung eines kostengünstigen, effektiven und einfach zu montierenden TIM doch seit Jahrzehnten eine Herausforderung dar. Um die Wärme effektiv vom IC abzuleiten, muss sich das TIM an die Oberfläche sowohl des ICs als auch des Kühlkörpers anpassen und den Kühlkörper mit dem IC verbinden. Wenn das TIM-Material Luftspalten hinterlässt, ist der Wärmepfad unzureichend und der IC überhitzt sich.
Wärmeleitpaste wird seit Jahren als Wärmeleitmittel (TIM) verwendet, hat jedoch den Nachteil, dass es ein schlechter Wärmeleiter ist und das Auftragen der Wärmeleitpaste oft mit Verschmutzungen verbunden ist.
Um den Herausforderungen im Bereich der Wärmeleitpaste (TIM) gerecht zu werden, wurde ein neues Produkt entwickelt. Es handelt sich um eine dünne Aluminiumfolie – Aluminium ist einer der besten Wärmeleiter –, die mit einer silikonfreien Wärmeleitpaste beschichtet ist. Diese Wärmeleitpaste zeichnet sich nicht nur durch eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit aus, sondern lässt sich auch leicht auftragen. Die neue Wärmeleitpaste wurde bereits erfolgreich in einigen Burn-in- und thermoelektrischen Kühlanwendungen eingesetzt.
Zum Wohl,
Dr. Ron
