Wärmeleitender Epoxidklebstoff

Wärmeleitendes Epoxidharz ist ein duroplastisches Polymer, das mit Metalloxid- oder Keramikfüllstoffen versetzt ist und nach dem Aushärten eine starre, hochmodulige Strukturverbindung mit einer Doppelfunktion bildet — mechanische Befestigung plus Wärmeleitungspfad. Im Vergleich zu RTV-Silikonklebstoff (TIS580) bietet Epoxidharz eine höhere Zugscherfestigkeit (typischerweise 8 – 20 MPa gegenüber 1 – 3 MPa bei RTV-Silikon), einen steiferen Modul nach der Aushärtung und eine bessere Feuchtigkeitsbeständigkeit, jedoch auf Kosten von Sprödigkeit bei thermischer Wechselbelastung und der Notwendigkeit eines Heißhärtungsschritts. Wählen Sie Epoxidharz, wenn die Verbindung eine Schraube oder Niete ersetzen muss; wählen Sie Silikon, wenn die Verbindung mechanische oder thermische Zyklusbelastungen absorbieren muss.

Sowohl TIE380-25 als auch TIE380-45 sind einkomponentige (1K), wärmehärtende Formulierungen – vorgemischt und bereit zum Dosieren aus Kartuschen oder Spritzen, ohne dass ein Mischen von Teil A und Teil B erforderlich ist. Sie härten auf einer beheizten Platte oder in einem Reflow-Ofen aus (typischerweise 130 °C / 30 min). Für zweikomponentige, bei Raumtemperatur aushärtende strukturelle Verklebungen bietet unsere zweiteilige Epoxid-Vergussmasse der TIE280-AB-Serie eine längere Topfzeit ohne Notwendigkeit eines Ofens; siehe die Produktfamilie der Epoxid-Vergussmassen für diesen Arbeitsablauf.

Die TIE380-Serie ist elektrisch isolierend (typischer spezifischer Durchgangswiderstand ≥ 10¹³ Ω·cm) – der keramische Füllstoff sorgt für Wärmeleitung, ohne einen durchgehenden Metallpfad zu bilden, sodass eine dünne Klebeschicht zwischen einem LED-Gehäuse und einem Kupferkühlkörper keinen Kurzschluss verursacht. Überprüfen Sie die Durchschlagsfestigkeit auf dem Datenblatt für die spezifische Sorte, wenn Ihre Klebeschicht über 100 V betrieben wird; einige Sorten können bei sehr dünnen Klebeschichten unter Hochspannungsbedingungen eine Leistungsminderung aufweisen.

Für eine maximale thermische Leistung streben Sie die dünnste Klebeschicht an, die noch eine vollständige Abdeckung gewährleistet und die Ebenheit von Bauteil und Substrat toleriert – typischerweise 50 – 200 µm. Dünnere Klebeschichten reduzieren den Wärmewiderstand linear mit der Dicke, sodass 50 µm bei 2.5 W/m·K einen geringeren Übergangswiderstand ergeben als 200 µm bei 4.5 W/m·K. Verwenden Sie während der Aushärtung einen kontrollierten Anpressdruck oder eine Passscheibe, um die Klebeschichtdicke zu fixieren; nach der Aushärtung ist die Verbindung dauerhaft und kann nicht nachgearbeitet werden, ohne die Substrate zu beschädigen.

Ausgehärtetes TIE380-Epoxidharz ist eine dauerhafte strukturelle Verbindung – sie kann konstruktionsbedingt weder abgezogen noch abgeschmolzen werden. Die Entfernung erfordert entweder einen mechanischen Bruch (Meißel, Ultraschall) oder einen Angriff mit Lösungsmitteln (chlorierte oder stark polare Lösungsmittel), was in der Regel das Substrat beschädigt. Wenn Nachbearbeitbarkeit in der Spezifikation gefordert ist, wechseln Sie zu TIA800 Wärmeleitklebeband (abziehen und ersetzen) oder TIS580 RTV-Silikonklebstoff (kann geschnitten und neu verklebt werden).

TIE380-25 und TIE380-45 sind für den Dauerbetrieb von −40 °C bis +150 °C ausgelegt. Oberhalb von 150 °C oxidiert das Epoxid-Grundgerüst allmählich (eine Glasübergangstemperatur (Tg) von ca. 110 – 120 °C bedeutet, dass der Modul erweicht, bevor die chemische Zersetzung beginnt). Für Dauerbetriebsbereiche der Silikonklasse (−50 bis +200 °C und darüber hinaus) verwenden Sie TIS580 RTV-Silikonklebstoff oder eine der Silikon-Vergussmassen.