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''Hitzefrei dank Folie - Hocheffizientes Wärmemanagement für IGBT'' - Productronic 11, 8. November 2018

''Hitze stellt eine Gefahr für elektronische Geräte und Systeme dar. Während Anwendungen immer dünner und leichter werden, führen Platz- und Gewichtsbeschränkungen dazu, dass herkömmliche Wärmemanagement-Lösungen nicht mehr ausreichen. Davon betroffen sind nicht nur Konsumgüter, sondern auch Industrie 4.0 und Smart Factory, die Kommunikationsinfrastruktur sowie moderne medizinische Geräte. Alle diese Applikationen erfordern immer komplexere Systeme auf kleinem Raum und eine Lösung, die Wärme bei minimalem Platzbedarf effektiv ableitet oder verteilt. Eine besonders dünne thermische Lösung präsentiert Panasonic mit seiner pyrolytischen Grafitfolie.
Neben der pyrolytischen Grafitfolie Pyrolytic Graphite Sheet, PGS, gibt es für unebene und raue Oberflächen auch deren Weiterentwicklung, die Graphite TIM von Panasonic (Vertrieb: Schukat electronic). Letztere ist so biegsam, dass sie sich schneiden und in komplexe dreidimensionale Formen biegen lässt. Dank sehr hoher Wärmeleitfähigkeit sorgt die PGS in kompakten Elektronikgeräten für eine effiziente Wärmeverteilung. Zudem sind die Folien unter anderem auf IGBT-Module abgestimmt.

PGS - flexibel, knickbar, schneidfähig, wärmeleitfähig
Geringer Wärmewiderstand
Die 10 bis 100 µm dicke synthetische Folie wird aus einem Polymer mit einer sehr hohen Wärmeleitfähigkeit von 700 bis 1950 W/mK hergestellt. Damit übertrifft sie Kupfer um das Fünffache und Aluminium um das Siebenfache. Auch im Vergleich zu anderen Silikon- und Grafitprodukten weist die pyrolytische Grafitfolie einen deutlich geringeren Wärmewiderstand auf. Lediglich Silikonfett hat eine noch geringere Wärmeresistenz, trocknet jedoch mit der Zeit und verliert an Effektivität. Eine gleichmäßige Verwendung ist damit schwierig und sorgt bei der Anwendung für abweichende Ergebnisse.
Soft-PGS - komprimierbar, flexibel, schneidfähig, wärmeleitfähig
So funktioniert die PGS

Die PGS-Grafitbögen besitzen die Sechskantstruktur eines Kristalls und bestehen aus einer zweidimensionalen Kohlenstoffmatrix, sie sind gleichmäßig in einer horizontalen 2D-Struktur angeordnet. Damit ist die Folie sehr flexibel und lässt sich je nach Größe der Elektronikgeräte für den jeweiligen Bedarf zuschneiden, in komplexe dreidimensionale Formen biegen und einfach auf die Hitzequelle kleben.
Mit einem Krümmungsradius von 2 mm lassen sich die Folienstücke um 180 Grad biegen, auch wiederholtes Biegen mit bis zu 3000 Biegezyklen ist möglich. Lediglich ein Knicken ist zu vermeiden, um die Wärmeleitfähigkeit der Folie nicht zu beeinflussen. Aufgrund der Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse zeigt das Material auch nach jahrelanger Anwendung keinen Verschleiß...''


Autor: Annette Landschoof, Product Manager PEMCO, Schukat electronic

Dieser Artikel ist erschienen in der Fachzeitschrift Productronic 11 vom 8. November 2018. Um den kompletten Artikel lesen zu können, nutzen Sie bitte den PDF-Download.




 
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