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Thermische Interface-Materialien auf einen Blick

SEMIKRON war der erste Hersteller auf dem Markt, der Module mit voraufgetragener Wärmeleitpaste im Portfolio hatte. Mit mehr als zwei Jahrzehnten Erfahrung in diesem Bereich und mehr als 12 Millionen vorbedruckten Modulen im Feld, werden neue Maßstäbe in puncto Zuverlässigkeit gesetzt.

Unterschiedliche Anwendungsbedingungen, Umgebungsverhältnisse und Produktionsprozesse erfordern ein breites Spektrum an Wärmeleitmaterialien.

Für jede Anforderung bietet SEMIKRON die richtige Materialauswahl. Neben den standardmäßigen, silikonbasierten Wärmeleitpasten sind auch ein Phase-Change-Material und eine Hochleistungs-Wärmeleitpaste mit verbesserter Wärmeleistung erhältlich.
Eine Wärmeleitpaste oder ein Phase-Change-Material wird für die gegebenen Kundenanforderungen an Handhabung und Modulleistung sowie für den Modultyp (mit Bodenplatte, ohne Bodenplatte) empfohlen.

Die deutlichen Vorteile von Phase-Change-Material durch die feste und nicht verwischbare Konsistenz bei Raumtemperatur können nur bei Modulen mit Bodenplatte ohne weitere Nachteile voll ausgeschöpft werden. Modultechnologien ohne Bodenplatte benötigen jedoch ein Material mit geringerer Viskosität, damit die erforderliche Robustheit während der Montage gewährleistet bleibt. Hier sind Wärmeleitpasten die bevorzugte Lösung.

Vorteile bei Modulen durch den automatisierten Sieb- und Schablonendruck bei SEMIKRON:

  • Erhöhte Produktivität durch geringere Bearbeitungskosten und Logistik
  • Optimierter thermischer Widerstand mit einer präzisen TIMSchichtdicke
  • Verbesserte Lebensdauer und Zuverlässigkeit
  • Verbesserte Robustheit bei der Montage/li>
  • Keine zusätzlichen Fertigungsschritte zwischen Logistik und Montage
  • Geringere Gesamtkosten
Wärmeleitmaterialien für Module mit und ohne Bodenplatte

Hochleistungs-Wärmeleitpaste

Hervorragende thermische Performance und Lebensdauerverlängerung

Hervorragende thermische Performance und Verlängerung der Lebensdauer

Hochleistungs-Wärmeleitpaste ist unsere Lösung, um die Leistung von bodenplattenlosen Modulen deutlich zu steigern. Bei der Wärmeleitpaste handelt es sich um eine silikonbasierte Wärmeleitpaste mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit.
Durch den Einsatz dieser neuen Hochleistungs-Wärmeleitpaste anstelle von Standard-Wärmeleitpaste kann die Lebenszeit der Module aufgrund niedrigerer Chiptemperaturen erhöht oder der Ausgangsstrom in den entsprechenden Anwendungen merklich gesteigert werden. Es ist auch möglich, die beiden Vorteile – längere Lebensdauer und erhöhter Ausgangsstrom - miteinander zu kombinieren.

Ein auf jeden Modultyp abgestimmtes Drucklayout sorgt für hohe Prozesssicherheit bei der Montage und gewährleistet den gleichen Montageprozess, unabhängig der verwendeten Wärmeleitpaste.

Hauptmerkmale der Wärmeleitpaste

  • Hervorragende thermische Performance
  • Um bis zu 50 % reduzierter thermischer Widerstand Chipzu-Kühlkörper im Vergleich zu Standard-Wärmeleitpaste
  • Um bis zu 25% mehr Modulleistung oder Verlängerung der Lebensdauer um mehrere Jahrzehnte
  • Reduzierte Fertigungsprozesse und geringere Materialkosten
  • Kann teure Keramik-Substraten wie z. B. Aluminiumnitrid ersetzen
  • Hervorragende Montagesicherheit für Module ohne Bodenplatte
  • Bewährte Langzeitzuverlässigkeit ohne Pump-Out des Wärmeleitmaterials

    Phase-Change-Material

    Verformung der Bodenplatte bei SEMiX Press-Fit

    Einfacher zu handhaben durch trockene Kontaktflächen

    Die feste und trockene TIM-Schicht sorgt dafür, dass unbeabsichtigte Berührungen nicht zu einer Beschädigung des Druckmusters führen. Für jeden Modultyp wurde ein optimiertes Druckmuster entsprechend der bewussten Vorbiegung der Bodenplatte entwickelt.

    Diese Anordnung sorgt für direkten Kontakt der metallischen Flächen in ausgewählten Bereichen der Bodenplatte und dem Kühlkörper. Dabei werden nur die Hohlräume (Verformung sowie Rauigkeit des Kühlkörpers) mit Wärmeleitmaterial gefüllt. Dieser Ansatz bietet zwei wesentliche Vorteile:

    • Optimierter thermischer Widerstand Rth(j-s)
    • Kein Nachziehen der Schrauben nach dem ersten Betrieb

    Hauptmerkmale des Phase-Change-Material

    • Einfache Handhabung durch feste Kontaktflächen, kein Verschmieren der TIM-Schicht
    • Optimierte Schichtdicke für den niedrigsten thermischen Widerstand
    • Kein Nachziehen der Schrauben nach dem ersten Betrieb
    • Um bis zu 15 % reduzierter thermischer Widerstand Chip-zu-Kühlkörper im Vergleich zu Standard-Wärmeleitpaste

    Thermische Interface-Materialien

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    WärmeleitpastePhase-Change-Material
    ModulfamilieSilikonbasisierte Standard-WärmeleitpasteHochleistungs-Wärmeleitpaste, HPTP (silikonbasiert)
    MiniSKiiP Gen. II 0-3XX-
    MiniSKiiP 8XX-
    MiniSKiiP 2/3 DualXX-
    SKiM 63/93XX-
    SKiM 4XX-
    SKiM 5-X-
    SEMITOP 3/4XX-
    SEMITOP E2-XX
    SEMiX 1s-4s--X
    SEMiX 13--X
    SEMiX 33--X
    SEMiX 3 Press-Fit--X
    SEMiX 5--X
    SEMITRANS 2--X
    SEMITRANS 3/4--X
    SEMITRANS 10--X
    SEMIPACK 2--X