Die Auswahl von wärmeleitenden Silikondichtungen ist nicht umso besser, je höher die Wärmeleitfähigkeit ist.
Entscheidend ist die Ausgewogenheit der Wärmepfade, der Montagetoleranzen und der Kompression mit der langfristigen Zuverlässigkeit.
1. zuerst die Anwendung: Wärmequelle, Kühlkörper und Montageabstand
- Leistungsaufnahme der Wärmequelle und zulässiger Temperaturanstieg
- Material des Heizkörpers und Ebenheit der Oberfläche
- Montagespiel und Toleranzen: Bestimmung der Dichtungsdicke und des Kompressionsfensters
2. wie die wichtigsten Parameter verstanden werden
- Wärmeleitfähigkeit: spiegelt die intrinsische Fähigkeit des Materials wider, aber der tatsächliche Wärmewiderstand wird auch durch die Dicke und den Kontakt beeinflusst.
- Dicke: Je dicker sie ist, desto größer ist der Wärmewiderstand, aber sie kompensiert größere Montageabstände.
- Kompressionsverhältnis: Beeinflusst den thermischen Kontaktwiderstand und die Spannungen bei der Montage
- Isolationsanforderungen: Spannungsfestigkeit und Durchschlagsrisiko (insbesondere bei Stromversorgungsanwendungen)
3. die Auswahlschritte (empfohlen)
- Spaltbereich und Zielverdichtungsverhältnis festlegen
- Auswahl von Dicke und Härte zur Gewährleistung der Montagefähigkeit
- Vergleich der Wärmeleitfähigkeit und der Dämmwerte der in Frage kommenden Materialien
- Thermische Tests und Überprüfung der Zuverlässigkeit (erneute Tests nach Zyklen/Alterung)
4. gemeinsame Fehler und Gegenmaßnahmen
- Abpumpen: Thermische Wechselbelastung führt zu Materialmigration, Materialsystem und Kompressionskontrolle müssen bewertet werden.
- Oberflächenverschmutzung führt zu erhöhtem thermischen Kontaktwiderstand: Kontrolle der Verpackungs- und Montagesauberkeit
- Strukturverformung durch Überkompression: Begrenzung der Montagekräfte und Erhöhung der Grenzwerte
5. vorgeschlagene Checkliste zur Validierung
- Prüfung des anfänglichen Wärmewiderstands/Temperaturanstiegs
- Erneute Prüfung nach hohen und niedrigen Temperaturzyklen
- Erneute Prüfung nach Vibration/Fall (je nach Produkt)
- Prüfung der Isolationswiderstandsspannung (gemäß Norm)
FAQ
- Warum sinkt der Temperaturanstieg bei hoher Wärmeleitfähigkeit nicht?
Es könnte sein, dass der Wärmewiderstand des Kontakts überwiegt (unebene Oberfläche/unzureichende Kompression), oder dass die Dicke zu groß ist, was den Wärmewiderstand erhöht.
- Ist die Dichtung umso weicher, je besser sie ist?
Nicht unbedingt. Eine übermäßige Weichheit kann zu einer instabilen Dicke nach dem Abpumpen oder der Montage führen und muss anhand einer Kombination aus Konstruktion und Zuverlässigkeit beurteilt werden.