Ziitek liefert vibrationsbeständige Spaltfüller, stanzbare Wärmeleitpads und exportkonform zertifizierte TIMs, die für die Leiterplatten von Elektrowerkzeugen qualifiziert sind. Qualifiziert bei FYT, ersetzt es das bisher importierte Tier-1-Pad und verfügt über eine vollständige Dokumentation gemäß PAHs / PFAS / POPs / RoHS / SVHC / TSCA / CP65 / REACH.
Leiterplatten in Elektrowerkzeugen arbeiten unter anhaltend hoher Last, starken Vibrationen, wiederholten Start-Stopp-Zyklen und in kompakten, abgedichteten Gehäusen. MOSFETs, Treiber-ICs und Leistungswiderstände konzentrieren die Wärme auf einen kleinen Bereich, während herkömmliche Wärmeleitpaste zum Fließen neigt, nicht ausreichend isoliert und die Montage erschwert – was zu thermischem Derating, vorzeitiger Bauteilalterung und Kurzschlussausfällen führt. Programme, die bisher importierte Tier-1-Pads spezifizierten, sind nun mit langen Lieferzeiten, hohen Preisen und engen Zeitfenstern für die Exportkonformität konfrontiert. Die TIF-Serie von Ziitek wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt.
Herausforderungen im Anwendungsfall
Lösungswert
Plattformen für Elektrowerkzeuge setzen zunehmend auf bürstenlose Antriebe und Lithium-Akkus, wodurch sich die thermische Last auf einige wenige MOSFETs, Gate-Treiber und Leistungswiderstände in der Steuerungs-Leiterplatte konzentriert. Betriebsbedingungen wie dauerhaft hohe Belastung, häufiges Schalten, Vibrationen und Stoßbelastungen durch Herunterfallen beeinträchtigen herkömmliche Wärmeleitpasten und Pads mit geringer Dichte, die im Betrieb fließen, sich verschieben oder reißen können. Endkunden in Nordamerika und Europa fordern inzwischen eine Dokumentation zur Export-Compliance als Voraussetzung für die Materialfreigabe.
Die beiden kritischen thermischen Schnittstellen einer typischen Plattform und die für jede Position im FYT-Programm qualifizierten Ziitek-Materialien werden im Folgenden beschrieben.
An der Schnittstelle zwischen der Motortreiber-Leiterplatte und dem Aluminiumkühlkörper verwendete der Kunde bisher ein importiertes Tier-1-Silikonpad. Das bisherige Pad hatte eine Wärmeleitfähigkeit von 3,0 W/m·K bei einer Härte von Shore 00 30; die geringe Härte machte es anfällig für Risse bei der Montage der Stanzteile. Ziitek qualifizierte TIF140-30-05E-FYT – mit der gleichen Leitfähigkeit von 3,0 W/m·K, aber einer Härte von Shore 00 45 – für diese Position. Die höhere Härte verbesserte die Handhabung der Stanzteile, die Vibrationsfestigkeit und die Positioniergenauigkeit am Fließband, ohne die Anpassungsfähigkeit zur Lückenfüllung zu beeinträchtigen. Das Pad wird ohne Trägerklebstoff geliefert, ist aber haftbeschichtet und selbstpositionierend auf der Leiterplatte.
An der Schnittstelle zwischen der MOSFET-Anordnung und dem Aluminiumgehäuse wurde das bisherige importierte Pad von einem Drittlabor mit 0,8 W/m·K getestet. Ziitek qualifizierte TIF260-04U-FYT", das vom selben Labor mit 1,25 W/m·K getestet wurde und ein besseres Rückstellvermögen nach Kompression sowie eine verbesserte Reißfestigkeit bei der Handhabung von Stanzteilen aufwies. Das Pad wird exakt auf die Grundfläche des MOSFETs zugeschnitten und mit einem Trägerklebstoff geliefert, der die Montage vereinfacht, ohne den Wärmekontakt zu beeinträchtigen.
Werkzeuge, die im Rahmen des FYT-Programms ausgeliefert werden, müssen die Compliance-Anforderungen mehrerer Rechtsordnungen erfüllen – PAHs, PFAS, POPs, RoHS, SVHC, TSCA, California Proposition 65 und REACH –, bevor ein neues Wärmeleitmaterial zugelassen werden kann. Die Materialien TIF140-30-05E-FYT und TIF260-04U-FYT sind UL94 V-0-gelistet und werden für jede Charge mit den vollständigen Dokumentationen zu SDS, RoHS, REACH sowie der Erklärung zur PFAS-Freiheit geliefert.
Im Rahmen des FYT-Programms führte der Ersatz der bisherigen importierten Pads durch die Kombination aus TIF140-30-05E-FYT und TIF260-04U-FYT zu den folgenden verifizierten Ergebnissen:
Der Zyklus von der Bemusterung bis zur Serienfertigung betrug 10 Wochen: erste Musterlieferung in Woche 2, Testbericht von Drittanbietern und kundenseitige Temperaturtests in den Wochen 2–3, vollständige Validierung von Kompression, thermischen Zyklen und Alterung bis Woche 5, Pilotserie mit 500 Einheiten bei 98,5 % Ausbeute in Woche 7 und Unterzeichnung einer jährlichen strategischen Vereinbarung in Woche 10.
Das Elektrowerkzeug-Portfolio von Ziitek ist für eine Live-Plattform für bürstenlose Werkzeuge qualifiziert und stellt eine Alternative zu den etablierten importierten Pads dar, mit nachgewiesenen Vorteilen in Bezug auf Leistung, Kosten, Lieferzeit und Exportkonformität. Die Produktfamilie TIF140 / TIF260 ist die Referenzkonfiguration, die wir für neue Programme für Akku-Plattformen empfehlen.
Anwendung | Empfohlenes Modell | Wichtige Spezifikationen |
|---|---|---|
PCBA-Steuerplatine ↔ Kühlkörper | TIF140-30-05E-FYT | 3.0 W/m·K, Shore OO 45, keramikgefülltes Silikon, UL94 V-0 |
MOSFET ↔ Aluminiumgehäuse | TIF260-04U-FYT | 1.25 W/m·K (von Drittanbietern getestet), keramikgefülltes Silikon, stanzbar, mit klebender Trägerfolie |
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