Hallo zusammen, ich habe eine kleine Platine (30x40mm) auf der ein Leistungs-MOSFET sitzt. Alle Bauteile sind als SMD ausgeführt, die Kontakte führe ich über Kabel/Klemmen nach außen. Diese Platine würde ich gerne - wasserdicht, - wärmeleitfähig, - hitzebeständig und - unempfindlich gegen Vibrationen vergießen, lackieren oder sonstwie versiegeln. Optik ist egal und es kann auch "für immer" sein. Ich habe hier im Forum schon diverse Tipps gelesen, hier eine Auswahl: - Überziehen mit Harz (welches?) -> Wird angeblich in der Automobilindustrie angewandt - Vergießen mit Epoxy-Harz und Quarzsand für die Wärmeleitfähigkeit - Silikon -> Wie sieht es da mit der Wärmeleitfähigkeit aus? - Bestimmte Lacke -> Hitzebeständigkeit? - "SIKAFLEX" Bin allerdings unschlüssig, was für meine Anwendung das Richtige ist. Hat jemand einen Vorschlag? Viele Grüße Oliver
Hallo,
Essigfreies Silikon dürfte gut geeignet sein (in einen Gehäuse) um alle
deine Voraussetzungen ausser der Wärmeleitfähigkeit zu erfüllen.
Irgendwie haben alle deine Vorschläge das Problem der
Wärmeleitfähigkeit.
Dummerweise habe ich auch keine weiteren sinnvollen Vorschläge (Trafoöl
dürfte wohl etwas zu aufwendig sein - abdichtung und
ausdehnungsproblem).
mfg
Homemade
Bisher haben wir beste Erfahrungen mit den Lacken von Peters gemacht. Frage doch einfach mal deren Spezialisten. Die wissen sicher am Besten was dir weiterhilft. Unter http://www.peters.de findest du deren Homepage.
Oliver B. schrieb: > - wasserdicht, > - wärmeleitfähig, > - hitzebeständig und Was heißt "wasserdicht"? Schutzart IP64 .. IP69K? Ein Problem sind die Leitungen wegen Kapillarwirkung Was heißt "wärmeleitfähig"? Wieviel Wärme mußt du abführen? Welche Temperaturerhöhung ist erlaubt Was heißt "hitzebeständig"? Der eine klagt bei 30° über Hitze, andere reden bei 900°C von Hitze. Was meinst du?
>Bin allerdings unschlüssig, was für meine Anwendung das Richtige ist.
Gar nichts vergießen, sondern in ein wasserdichtes Metallgehäuse
einbauen.
Ich hab mit Epoxy-Knete und Epoxy-Kleber schlechte Erfahrungen mit Vergießen gemacht: bei Temperaturschwankungen reisst es Dir durch unterschiedliche Ausdehnung die Bauteile von der Platine. Da reicht schon ein warmer Tag im Sommer für. Das beste dürfte ein wasserdichtes Gehäuse mit einer Goretex (oder so ähnlich) Membran sein.
Wie wäre es mit Silikon(wie Homemade schon erwähnte)? Das ist elastisch und leitet die Wärme auch gut ab. Ich hatte mal so ein Zeug von Wacker-Chemie in Gebrauch, aber die Beschaffung wird wohl ein Problem sein, sowohl was die benötigte (geringe?)Menge wie auch den Preis angeht. Obs noch hergestellt wird kann ich nicht sagen weil es schon lange her ist. Vielleicht reicht mein Tipp ja.
Ich denke auch, wie hier schon erwähnt wurde, dass der TE zuerst einmal genauer definieren sollte, was er genau für Anforderungen hat. Ich denke wenn ein Leistungs-Fet drauf ist, kommt einfach nur vergiessen nicht in Frage. Da müsste man dann wohl am besten den FET an's Gehäuse kleben, und dann vielleicht vergiessen. Aber die grosse Frage ist sowieso was der TE genau meint, wenn er sagt: > - wasserdicht, > - wärmeleitfähig, > - hitzebeständig und > - unempfindlich gegen Vibrationen
Format schrieb: > Michael S. schrieb: >> Das ist elastisch und leitet die Wärme auch gut ab. > lol Was du wohl mit deiner schmutzigen Fantasie wieder denkst?
Michael S. schrieb: > Format schrieb: >> Michael S. schrieb: >>> Das ist elastisch und leitet die Wärme auch gut ab. >> lol > > Was du wohl mit deiner schmutzigen Fantasie wieder denkst? Dass du schlau wie Bohnenstroh bist. Silikon leitet Wärme so gut wie Kupferkabel Licht.
:
Wiederhergestellt durch Moderator
Format schrieb: > Dass du schlau wie Bohnenstroh bist. > Silikon leitet Wärme so gut wie Kupferkabel Licht. Der Vergleich ist doch dämlich Wärmeleitfähigkeit: Silikon:~0,07W/mK Luft: ~0,026W/mK Immerhin leitet Silikon ca. 3x besser die Wärme als Luft oder liege ich falsch? Ich denke nicht.
Lol, wobei Luft von seiner Wärmeleitfähigkeit her gesehen eher als Isolator bekannt ist... Die Kühlung an Luft besteht hauptsächlich aus dem Aufnehmen der Wärme (Wärmekapazität) und der anschliessenden Konvektion (aktiv oder passiv) und nicht über die Wärmeleitung...
Oder einfacher ausgedrückt: Das Silikon wird viel schlechter die Wärme ableiten als Luft, weil eben das Silikon keine Konvektion zulässt, zumindest in fester Form und nicht in Form von Silikonöl.
Hui schrieb: > Lol Ich weiß nicht was es da zu lachen gibt? Ist doch ein ernstes Problem. In der Regel nimmt man bei Vergleichen Bezug zu dem einfachsten Stoff der sowieso schon vorhanden ist, also Luft. Will man Elektronik gegen Feuchtigkeit schützen (worum es hier ja eigentlich ging) gibts eben nicht viele Möglichkeiten. Giesharz hat eine Wärmeleitfähigkeit (0,02W/mk)die in etwa der von Luft (0,026W/mk)entspricht, aber trotzdem schlechter ist und auch noch andere Nachteile besitzt. An für sich gibts für das Problem nur die beiden Möglichkeiten. Andere kenn ich (noch) nicht oder halte z.B. Öl für unpraktikabel. Sollte Wärme ein erhebliches Problem sein würde ich das so machen wie ein Solid-State-Relais. Eine Aluplatte nehmen, das ganze berechnen und dann den Leistungshalbleiter isoliert auf dem Alu montieren, dann vergießen, aushärten lassen, fertig. Was der TO nun macht ist ihm überlassen. Ist das Thema nun genug verrissen und damit erledigt?
Oliver B. schrieb: > Bin allerdings unschlüssig, was für meine Anwendung das Richtige ist. > Hat jemand einen Vorschlag? Wepuran-Vergußmasse VU 4453/101 WR, blau von Lackwerke Peters Das Zeug hat die höchste Wärmeleitfähigkeit, die mir bislang bei den (wasserfesten) Vergussmassen über den Weg gelaufen sind. Wir haben dies einmal sehr erfolgreich zum wasserdichten Vergießen von Temperatursensoren benutzt. Normales Silikon ist aufgrund der sehr schlechten Wärmeleitfähigkeit wirklich nicht zu empfehlen und durch die fehlende Konvektion ist das Ergebnis deutlich schlechter als Luft. Peters hat aber auch spezielle Silikon-Kautschuk-Massen, die bis zu 0,8W/mK gehen (aber meiner Erinnerung nach nicht wirklich wasserfest sind). Einfach mal hier stöbern: http://www.peters.de/produkte_d/ue4_0400000d_018.pdf
Lol, ich wollte eben nur darauf hinweisen, dass laut deinem eigenen Zitat: "Der Vergleich ist doch dämlich" dein Vergleich ziemlich sinnlos ist. Du kannst nicht ernsthaft die Wärmeleitfähigkeit von Luft und Silikon vergleichen, wenn es um die Kühlung geht. Weil eben bei der Luftkühlung praktisch nur die Konvektion von Bedeutung ist. Wie ich auch schon geschrieben habe, ist das einzig sinnvolle, falls der Leistungsfet eine bestimmte Wärmelmenge abgeben muss, das Ding an's Gehäuse zu montieren. Ob isoliert oder nicht, hängt von der Schaltung/Anwendung ab. Ich glaub aber sowieso, dass der TE sein Interesse verloren hat, da er ja selbst nie mehr geantwortet hat...
Vielen Dank für die Beiträge, das Interesse habe ich keineswegs verloren, nur die vergangene Woche sehr wenig Zeit. Um die Anwendung ein wenig zu konkretisieren: - Die Schaltung soll ein Motorrad-Starterrelais ersetzen, dementsprechend kämen noch Resistenz gegen diverse Substanzen (Öl, Benzin, Reiniger) hinzu. Die Isolationsfestigkeit ist weniger entscheident, da die Spannung nur 12V DC beträgt. Schutzklasse mind. IP64 (Spritzwasser), besser IP65 (Strahl). - Temperaturmäßig sollte der Verguss/die Lackierung auf jeden Fall mindestens so lange durchhalten, wie es der MOSFET tut. Bei einer maximalen Junction-Temperatur von 175°? dann vielleicht so 150°C? Müsste man konkret ausrechnen, der Wärmefluss hängt ja stark vom Kühlkörper ab. - Habe heute nochmal Messungen bezüglich der zu erwartenden abzuführenden Wärme durchgeführt. Anlasserstrom bewegt sich im Mittel wohl bei ~110A, bei erhöhter Belastung (Gang testweise "aus Versehen" eingelegt) geht es auch höher, dann waren es auch mal 160A. Die gewählten MOSFETs haben einen typ. Rds,on von 1,5mOhm. Insgesamt sind vier MOSFETs vorgesehen, die abzuführende Wärmeleistung beträgt dann ca. 10W im schlimmst anzunehmenden Fall. Das Bild im Anhang zeigt einen Grobentwurf der Platine, damit ihr euch die Anordnung in etwa vorstellen könnt. "Oben" am exposed pad ist Drain, Source kommt über die Beinchen der MOSFETs. Die vier großen Vias sind zur Befestigung der Anschlüsse mittels Ringkabelschuhen. Die Anschlüsse sind symmetrisch ausgeführt, damit alle MOSFETs möglichst gleich belastet werden. Der Top-Layer wird geflutet mit Drain- bzw. Source-Potential. Auf dem Bottom-Layer befindet sich auf der unteren Hälfte die Ansteuerschaltung für die Mosfets, die obere Hälfte ist ebenfalls mit Drain-Potential geflutet und mittels der zahlreichen thermischen Vias (übertrieben?) mit Top verbunden. Die untere Hälfte des Bottom Layers ist nicht geflutet. So gut es geht möchte ich nämlich verhindern, dass sich auch die Treiber erwärmen, die machen nämlich nur 85°C mit. Um zum eigentlichen Thema zurückzukommen: Im Moment favorisiere ich eher einer Lackierung, da bei einem Vollverguss evtl. mehr Wärme vom heißen Teil der Schaltung zu den Treibern transportiert wird. Außerdem stelle ich mir die Applikation leichter vor, da man den Lack einfach aufpinseln oder sogar sprühen kann. Aus dem Sortiment der Firma Peters habe ich dabei die Lacke DSL 1705 FLZ (Dickschicht) und SL 1400 ECO-FLZ (Dünnschicht) im Auge. Spricht gegen die etwas, das ich nicht bedacht habe? Wie wendet man die Wepuran-Vergussmasse an? Wäre es damit auch möglich, die Schaltung nur mit einem eher dünnen Überzug zu versehen? Viele Grüße Oliver
wenn du 4 der Transistoren nimmst und wir Einschaltverluste, Unsymetrien und so weiter ausblenden komme ich auf ca. 2,4W pro Transistor. Das schaffst du nur noch mit einem Kühlkörper. Ich habe ein Halbleiterrelais entworfen bei dem der Transistor 1,2W Wärmeenergie erzeugt und diese nur durch Abstrahlung loswerden kann (entsprechendes Layout und entsprechende Kupferstärke ist Vorraussetzung.) Das Relais kann bei 24V 9.5A dauerhaft schalten (mit 100% on time, also nicht im "Dimmodus") bei einer Umgebungstemperatur von 50°C kommt die Baugruppe auf eine Temperatur von 75°C (im Eingeschwungenen Zustand) was gerade noch akzeptabel ist. Bei Fahrzeuganwendungen musst du von noch höheren Umgebungstemperaturen ausgehen. Allerdings hast du einen Vorteil: der Startvorgang dauert in der Regel ja nicht allzulang. d.h. du musst nicht den eingeschwungenen Zustand erreichen. sogesehen könnte hier der Schlüssel darin liegen die Wärme möglichst schnell vom Transistor weg zu bringen und zu speichern. Eine große Kupferfläche auf der LP kann das leisten (aber nicht mit 35µm Kupfer sondern mind. 75, besser 105). Bei geschicktem Layout kannst du es möglicherweise hinbekommen, daß die Baugruppe 5min Dauernudeln ohne Schaden übersteht. Evtl ist es in der Form sinnvoll eine Art Temperaturabschaltung mit einzubauen die dann erst nach Abkühlung auf einen ungefährlichen Wert ein neues Starten zulässt. Das mitgelieferte Layout kann diese Forderung übrigens keinesfalls erfüllen. die Platine muss sehr viel größer werden. Oder du schraubst sie irgendwo an den Rahmen an der dann als Wärmesenke dient
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.