Heatsink

Wärmemanagement durch Leiterplattentechnik

Eine spezielle, aber sehr effektive Möglichkeit zur Entwärmung von Bauteilen über die Leiterplatte bietet die Heatsink-Technologie. Hierbei werden vorzugsweise dünne Leiterplatten mit Hilfe einer Wärmetransferkleberfolie großflächig auf ein Aluminium oder Kupfer Heatsink laminiert. Zum Heatsink hin kann so die Wärme problemlos gespreizt und weitergegeben werden.

Die Highlights der Heatsink Technologie im Überblick:

  • Heatsink Applikationen bieten ein optimiertes thermisches Management
  • dünne Leiterplatte für gute Wärmeleitung und hohe Zyklenfestigkeit
  • Kombination von vertikaler und horizontaler Entwärmung
  • vertikale Entwärmung durch Thermovias oder Kombination Microvia/Burried Via
  • horizontale Entwärmung durch Wärmespreizung in Kupferlagen und/oder Heatsink
  • niedriger thermischer Widerstand 
  • unterschiedliche Dicken möglich
  • individuelle Formen möglich
  • photosensitiver Lötstopplack, verschiedene Endoberflächen möglich
  • mit allen Technologien kombinierbar

Besonderes Augenmerk ist auf ein blasenfreies Verkleben von Leiterplatte auf das Heatsink zu legen. Lufteinschlüsse zwischen Leiterplatte und Heatsink erhöhen den thermischen Widerstand der Anwendung.

Der Einsatz von Wärmetransferklebern gegenüber der Verklebung mit Prepreg hat den Vorteil, dass diese Acrylkleber während ihrer gesamten Lebensdauer elastisch und flexibel bleiben. Durch das leicht viskose Verhalten können Rauhigkeiten und Höhendifferenzen auf Heatsink und Leiterplatte gut aufgefüllt werden. Unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten von Leiterplatte und Heatsink können problemlos ausgeglichen werden.

Bei der Bestückung von Bauteilen auf Leiterplatten mit verklebten Heatsinks können Konvektions- oder Kondensationslötverfahren eingesetzt werden. Die verwendeten Kleber sind für kurzeitige Peaktemperaturen von 260 Grad ausgelegt und behalten ihre Eigenschaften auch nach dem Lötprozess bei. Die maximale Dauereinsatztemperatur beträgt 150 Grad. Durch die sehr gute Wärmeableitung muss eine längere Vorwärm- und Abkühlzeit sowie die Zeit über Liquidustemperatur berücksichtigt werden. Bei idealem Wärmemanagement ist der Lötprozess erschwert!