DAU - A Miba Group Company

Bonded Fin Heat Sinks

DAU BONDED FIN Kühlkörper bestehen aus einem extrudierten Aluminiumprofil, das als Basisplatte verwendet wird, sowie aus separaten Finnenteilen, die nachträglich mit der Basisplatte verbunden werden.

Die Verbindung zwischen Basisplatte und Finnen wird durch Verwendung eines Spezialklebers mit extrem hohem Aluminiumgehalt hergestellt.

Der dafür verwendete Kleber wurde in Zusammenarbeit mit einem erfahrenen europäischen Klebehersteller entwickelt und gewährleistet einen optimalen Temperaturfluß zwischen der Basisplatte und den Finnen.

Die thermische Leitfähigkeit dieses Klebers ist nur um 15 bis 20 % geringer als die thermische Wärmeleitfähigkeit der Basisplatte selbst.

Durch diese hervorragende Wärmeleitfähigkeit bieten DAU BONDED FIN Kühlkörper wesentlich bessere Wärmeabfuhr als Kühlkörper, die mit anderen Herstelltechniken gefertigt werden.

Die Finnen können sich auch bei hoher Vibrationsbelastung nicht von der Basisplatte lösen.

Für die Basisplatte wird ein hochwärmeleitendes Aluminiummaterial auf der Basis von Al Mg Si 0,5 verwendet.

Die Finnen werden aus Reinaluminium hergestellt und haben dadurch eine um 15 % bessere Wärmeleitfähigkeit als Finnen aus extrudiertem Material.

Dadurch werden die allgemeinen Eigenschaften des Kühlers verbessert und der Wärmeübergangsverlust in der Klebestelle mehr als kompensiert.



DAU BONDED FIN Kühlkörper bieten darüber hinaus noch weitere Vorteile:

  • Während bei extrudierten Aluminiumprofilen das Verhältnis zwischen Finnenhöhe und Finnenabstand aus fertigungstechnischen Gründen auf einen Faktor von 6:1 beschränkt ist (in einigen Fällen ist auch ein Verhältnis bis 9:1 möglich), bieten DAU BONDED FIN Kühlkörper die Möglichkeit ein Verhältnis von über 30:1 zu realisieren. Dadurch steht eine wesentlich größere Finnenfläche zur Wärmeabfuhr zur Verfügung. Mehr Oberfläche bedeutet jedoch, daß mehr Leistung über den Kühlkörper und somit von den elektronischen Bauteilen an die Umgebungsluft abgeführt werden kann.
  • Ein weiterer Vorteil der DAU BONDED FIN Kühlkörper ist, daß auf wesentlich kleinerem Raum die gleiche Leistung umgesetzt werden kann als bei herkömmlich extrudierten Kühlkörpern. Kleinerer Raum bedeutet jedoch wiederum geringeres Gewicht und damit in den meisten Fällen auch geringere Kosten.
  • Ebenso wird durch die bessere Wärmeabfuhr die Junctiontemperatur der Bauelemente verringert, was im Endeffekt eine längere Lebensdauer bzw. geringer Ausfallshäufigkeit der Bauelemente bedeutet. BONDED FIN Kühlkörper erlauben auch komplizierte Kühlkörperformen, die mit extrudierten Profilen nicht realisierbar sind. So wurde zum Beispiel mit einem namhaften Kunden von DAU eine Basisplattenform entwickelt, die bei der Verwendung von IGBT-Bauteilen eine optimale Wärmeabfuhr gewährleistet. Diese Form wird entsprechenden IGBT-Anwendern mit dem zum Patent angemeldetem Kühler IHM bzw. IHM-1 angeboten.

    Durch die unkonventionelle Gestaltung der Basisplatte war es möglich, die Temperaturverteilung im Kühler so zu gestalten, daß alle Finnen in der gleichen Höhe nahezu die gleiche Temperatur haben und somit die größtmögliche Wärmeabfuhr an die Umgebungsluft gegeben ist. Bei der Verwendung des IHM-Kühlers ist es deshalb möglich, den gesamten Luftstrom durch den Kühler zu führen. Dadurch werden geringere Luftmengen benötigt als bei Konstruktionen mit herkömmlichen ebenen Basisplatten, bei denen eine Luftströmung an der Außenseite des Kühlers, dh eine Bypassluftführung notwendig ist, um auf annähernd jegliche Leistungsabfuhr zu kommen.