Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Montage von COB-LEDs


von Roland F. (rhf)


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Hallo,
wie montiert man COP-LEDs wie die oben gezeigte? Haben die LEDs in der 
Regel schon einen Klebstreifen auf der Rückseite oder muss man sich 
dafür eine spezielle Klebefolie besorgen? Und wenn letzteres, was nimmt 
man da?

rhf

: Verschoben durch Moderator
von S. Z. (moennky)


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Wärmeleitpaste zu einem ausreichend großen metallischen Träger ist 
üblich.
Siehe DaBla der COB-LED.

von Holger L. (symetron)


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Wärmeleitpaste ist zwar auch etwas klebrig. Benötigt aber dann noch eine 
mechanische Komponente, die das Board mit etwas Druck sicher auf dem 
Kühlkörper fixiert. Wie die Schraube für TO-220er.

Wärmeleit*Kleber* liefert das. Aus der Tube oder als Pad / Band.

Bei 7 Watt funktionieren evtl auch Standardmaterialien. Bei den 
50-Watt-oder-mehr-Boliden müsste man da wohl auch etwas genauer 
hinschauen.

Das Datenblatt ist da wenig hilfreich, kloppt nur die Rahmenbedingungen 
fest:

"Sufficient thermal management must be implemented. Substrate of the 
positive in temperature must be kept under 105°C at the driving current 
of 550mA. Otherwise, the junction temperature of die may exceed the 
limit at high current driving conditions and the LEDs’lifetime may be 
decrease dramatically."

Ansonsten: Suchfunktion. Erste Ratschläge z.B. in

Beitrag "High Power LED - Wie befestigen/kühlen?"

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Roland F. schrieb:
> wie montiert man COP-LEDs wie die oben gezeigte?

Ein sehr montagefreundliches Teil , nicht vollflächig rückseitig auf 
Aluplatine löten, keine rückseitige  Isolierung nötig.

Man könnte zur Montage auf einem mit dünnster Wärmeleitpaste versehenen 
Kühlkörper nicht unter 5K/W die extra vom Hersteller angebotene 
Befestigung verwenden

https://www.reichelt.de/cob-halterung-lumawise-z35-fuer-ju1215-amp-2213678-4-p310996.html

oder sich selbst was zusammenkonstruieren was mit Federkraft (nicht 
starr wie eine überpappender Schraubenkopf) l rund um die LED auf den 
Keramikträger drückt und an die Anschlusspads Drähte anlöten.


Aber sicher kein

Roland F. schrieb:
> Klebstreifen

denn zwischen Rückseite und Kühlkörper darf nichts den Wärmetransport 
verhindern.

von Gunnar F. (gufi36)


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Roland F. schrieb:
> Hallo,
> wie montiert man COP-LEDs wie die oben gezeigte? Haben die LEDs in der
> Regel schon einen Klebstreifen auf der Rückseite oder muss man sich
> dafür eine spezielle Klebefolie besorgen? Und wenn letzteres, was nimmt
> man da?
>
> rhf

Ich habe mal das Experiment gemacht, einen TO220-Halbleiter einmal mit 
Wärmeleitpaste auf Alu zu schrauben und einmal, etwas angeraut mit 
Cyanacrylat-Kleber festgeklebt. Ich konnte in der Erwärmung keinen 
signifikanten Unterschied feststellen.
Kann jetzt nicht beurteilen, ob das auf deine LED übertragbar ist. Wenn 
die LED "auf Kante genäht ist" und du die Leistung zu 100% nutzen 
willst.... s.o. Selbstverständlich spielt auch der Kühlkörper selbst 
eine Rolle, und vieles mehr. LED-Leuchten dieser Art habe ich zuhause 
seit vielen Jahren im Einsatz.  Nur als Anregung!
"Duck und weg" sagen einige in der Situation...

von Michael L. (nanu)


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Gunnar F. schrieb:
> Ich habe mal das Experiment gemacht, einen TO220-Halbleiter einmal mit
> Wärmeleitpaste auf Alu zu schrauben und einmal, etwas angeraut mit
> Cyanacrylat-Kleber festgeklebt. Ich konnte in der Erwärmung keinen
> signifikanten Unterschied feststellen.

Der Haken ist, wenn's dem Superkleber zu warm wird, löst sich die 
Verbindung und der Kühlkörper schwimmt weg, fällt runter. Und bei LEDs 
ist die Chance groß, daß die genügend Wärme generieren.

Es ist ja sowieso so, daß auch Wärmeleitpaste eine Wärmewiderstand hat. 
Daher sollte man die auch nur so dünn auftragen, daß sie die 
Zwischenräume/Rauhigkeiten der aufeinanderliegenden Materialien 
ausfüllt. Dann leitet sie zusätzlich zu den eh schon vorhandenen 
Kontaktflächen Wärme ab. Pampt man das Zeug dick drauf, kann es bei 
glatten Flächen sein, daß die Wärme schlechter abgeleitet wird als ohne 
Wärmeleitpaste. Da das aber bei vielen Anwendungen nicht kritisch ist, 
man macht ja auch mal ne Glimmerscheibe hinter einen Transistor, fällt's 
nicht auf. Und genauso gut geht's auch mit Kleber, wenn der nur dünn 
genug aufgetragen wird, hitzebeständig ist, und der Übergang auf den 
Kühlkörper von der Wärmeabfuhr her nicht kritisch ist.

von Uli S. (uli12us)


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Sinnvoll ist sicher, die Teile mit einer WLP auf einen Alu oder noch 
besser KupferKK zu montieren. Je nach Leistung kann sogar eine 
Zwangslüftung sinnvoll sein. Im Extremfall vielleicht sogar per 
Heatpipe.

von Gerald B. (gerald_b)


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TME hat da auch was: 
https://www.tme.eu/de/katalog/steckverbinder-fur-led_113409/?params=6:1584500_steckverbinder-typ:halter-fur-led&queryPhrase=led

Es kann nur etwas mühsam sein, wenn das eigene COB nicht in den 
Vergleichslisten vorkommt. Dann heißt es mit den dort genannten COB 
Typen vergleichen, ob die Maß passen und die Goldpads auch an den selben 
Stellen sind.
Wenn es ganz bekloppt kommt, ist die LED günstiger, als ihr Halter ;-)
Zwischen COB und KK wenig und gute Wärmeleitpaste dünn auftragen und 
dann den Halter drüber und dort die Anschlusskabel nur noch einstecken.

von Markus L. (rollerblade)


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Für COB-LEDs gibt es Anschlußelemente/Holder z.B. von Ledil und BLB. Die 
haben z.T. auch steckbaren Kabelanschluß dabei. Passende Optiken und 
Reflektoren gibt's auch.

Oder man holt sich gleich Bridgelux Vero COBs, bei denen das bereits 
integriert ist, allerdings ohne die Möglichkeit, Reflektoren darauf 
anzubringen. Dafür gibt's wiederum eigene Halter.

Kühlkörper mit passenden Bohrungen gibt's z.B. von Mechatronix.

: Bearbeitet durch User
von Christian (dragony)


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Ich verbaue die 250W Versionen. Alukühlkörper kaufen, Wärmeleitpaste 
kaufen, Gewinde in die Kühlkörper bohren und dort dann die COBs 
dranschrauben. Dazu braucht man Erfahrung, da Gewindebohren in reines 
Alu nicht trivial ist. Wenn man weiss wie es geht, ist es aber ne Sache 
von 3-5 Minuten einen COB zu verbauen.

Dass die Dinger nur auf zwei Seiten Schraublöcher haben, ist n bissl 
doof. Sind immerhin 250W und wenn man mal vergleicht, was für ein 
Aufwand bei 150W CPUs für die Kühlerbefestigung betrieben wird, ist das 
schon ein Witz bei den 250W COBs, die eine ähnliche Verlustleistung 
haben.

Danach mit Wärmebildkamera prüfen, ob die Wärmeverteilung gut ist.

Naja, sind halt 250W. Bei 10W Spielzeug ist das alles wohl Overkill.

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Gunnar F. schrieb:

> Ich habe mal das Experiment gemacht, einen TO220-Halbleiter einmal mit
> Wärmeleitpaste auf Alu zu schrauben und einmal, etwas angeraut mit
> Cyanacrylat-Kleber festgeklebt. Ich konnte in der Erwärmung keinen
> signifikanten Unterschied feststellen.

Hast Du mit dem Finger oder mit einem Meßgerät gemessen? Wenn die
abzuführende Wärme >1W ist, sollte es da auf jeden Fall einen
Unterschied geben.

von Harald W. (wilhelms)


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Christian schrieb:

> da Gewindebohren in reines Alu nicht trivial ist.
> Wenn man weiss wie es geht...

OT: Was ist denn da das Problem? Ich hatte da noch nie Pobleme.
Ich "schmiere" da mit Spiritus.

von Christian (dragony)


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Harald W. schrieb:
> Christian schrieb:
>
>> da Gewindebohren in reines Alu nicht trivial ist.
>> Wenn man weiss wie es geht...
>
> OT: Was ist denn da das Problem? Ich hatte da noch nie Pobleme.
> Ich "schmiere" da mit Spiritus.

Ich sagte nichts von Problemen, nur dass es nicht trivial ist. Reines 
Alu halt ein relativ weiches Zeug und wenn man dann kleine Gewinde von 
Hand schneiden will, reissen die schnell aus. Ein einfaches 
Durchgangsloch bohren kann natürlich (fast) jeder.

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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Harald W. schrieb:
>> da Gewindebohren in reines Alu nicht trivial ist.
>> Wenn man weiss wie es geht...
> OT: Was ist denn da das Problem?

Mein letzter Gewindebohrer ist an einem Kühlkörper verstorben. Das Alu 
hat dermaßen geschmiert, dass kein ordentlicher Span kam und der Bohrer 
gefressen hat.

Das muß aber nicht generell so sein, es gibt auch bei Kühlkörpern 
unterschiedliche Alu-Legierungen.

von Michael B. (laberkopp)


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Manfred P. schrieb:
> Mein letzter Gewindebohrer ist an einem Kühlkörper verstorben

Ging mir ähnlich mit einem Fräser: eigentlich arbeitet 
https://am-zerspanungstechnik.com/products/vhm-fraser-schaftfraser-alu-ne-metalle-alufraser 
in Alukühlkörpern gut, aber der eine KK war wohl aus Reinaluminium. 
Zugesetzt, ich wundere mich noch und knack. Nicht alle KK sind gleich.

von Christian (dragony)


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Die aus reinem Alu haben einen besseren Wirkungsgrad. Ich durfte auch 
schon einen abgebrochenen Bohrer aus einem 200 Euro Kühlkörper 
rausbohren. Da muss man schon ein Gefühl für bekommen... sobald der 
festsitzt, direkt aufhören und Rückwärtsgang. Gibt auch spezielle 
Schmierstoffe für Alu.

M3 nehme ich gar nicht mehr. Das ist ein Krampf...

Alles kein Problem. Nur halt nicht trivial :p

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Christian schrieb:

> Ein einfaches Durchgangsloch bohren kann natürlich (fast) jeder.

Da hast Du allerdings recht. Ich habe in den Kühlkörpern nur in
Duchgangslöchern Gewinde geschnitten.

von Stephan S. (uxdx)


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Das klassische Schmiermittel für Bohrungen und Gewinde in Alu ist 
stinknormaler Spiritus

von J. S. (pbr85)


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Die Wärmestromdichte dieser COB-LED ist selbst wenn man mal die ganze 
elektrische Leistung als Heizleistung nimmt doch ziemlich gering. 
Doppelseitiges Klebeband a ~40µm dürfte locker ausreichen, solange man 
jetzt den eigentlichen Kühlkörper nicht unterdimensioniert, sodass 
dieser 70°C oder so hat.

Ansonsten Wärmeleitkleber, einfach nur Epoxidharz tut es auch, oder 
Wärmeleitpaste. Im Abstand der Diagonale Löcher bohren und dann mit 
große U-Scheiben sachte anpressen, vllt auch eine Schicht Kunststoff wie 
Klebeband dazwischen verwenden, damit da kein Druckspitzen entstehen, 
welche die Keramikplatte zerstören.

: Bearbeitet durch User
von Gunnar F. (gufi36)


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Harald W. schrieb:
> Hast Du mit dem Finger oder mit einem Meßgerät gemessen? Wenn die
> abzuführende Wärme >1W ist, sollte es da auf jeden Fall einen
> Unterschied geben.

Kann man mit Fingern messen? SCNR...
Temperaturdifferenz ist linear zur übertragenen Leistung, der Rth ist 
bei 1W derselbe wie bei 1kW.

von Gerald B. (gerald_b)


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Halbrundes Rippenkühlprofil ist Krampf, wenn man bei Bohren dann auf der 
halben Rippe rauskommt

von Jens K. (jensky)


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S. Z. schrieb:
> Wärmeleitpaste zu einem ausreichend großen metallischen Träger ist
> üblich.
> Siehe DaBla der COB-LED.

Ich würde das unbedenkliche Metall "Gallium" empfehlen. Das schmilzt ab 
ca 29,8°C und verbindet Kühlkörper direkt mit der COB. Daher ist der 
Wärmeüberganswiderstand sehr gering und die LED lebt länger da besser 
gekühlt.

von Gerald B. (gerald_b)


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Soso, Gallium. Hast du mal auf die Gebrauchanweisung derlei Pasten 
geguckt? NICHT auf Alu, nur mit Kupferkühlern u.ä. nehmen. Gallium wird 
vermutlich analog zu Quecksilber mit Al Legierungen bilden, die sich 
dann nicht mehr vor Oxidation durch Bildung einer stabilen Oxidschicht 
schützen können. Das blüht dir mit Feuchtigkeit weg, wie Blumenkohl

von Markus L. (rollerblade)


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Jens K. schrieb:
> Ich würde das unbedenkliche Metall "Gallium" empfehlen.
Grandiose Idee: https://www.youtube.com/watch?v=DaPy23yXqNM

von Harald W. (wilhelms)


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Gunnar F. schrieb:

>> Temperatur mit dem messen

> Kann man mit Fingern messen? SCNR...

Nun, ab 60° zieht man den Fingewr weg. Als grobe Schnellprüfung
funktioniert das schon. Zur Messung von unterschiedlichen Rth
reicht das natürlich nicht.

> Temperaturdifferenz ist linear zur übertragenen Leistung, der Rth ist
> bei 1W derselbe wie bei 1kW.

Ja, das Ohmsche Gesetz der Temperatur...

von Roland F. (rhf)


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Hallo,
zunächst vielen Dank an alle die geantwortet haben.
Der Hintergrund zu meiner Frage ist die Reparatur einer LED-Wandlampe. 
Auf Grund der Konstruktion ist eine (auch von mir bevorzugte mechanische 
Befestigung) der COP-LED nicht möglich. Bleibt nur kleben. Es gibt auch 
einen verwendbaren Kleber, allerdings ist der sehr teuer (4ml = 20,-€) 
und es wird zusätzlich ein Aktivator benötigt, der 13,-€ kostet. Alles 
zusammen, recht viel für 2 kleine Klebungen.

Ich habe jetzt als Alternative eine extrem dünne, wärmeleitfähige 
Klebefolie bei Reichelt gefunden, die zwar auch nicht gerade günstig 
ist, die ich aber noch bei anderen Gelegenheiten gebrauchen kann.

rhf

von Uli S. (uli12us)


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2 oder 3  kleine BlechSchräubchen und DDR-Nivea reichen nicht?

von Stephan S. (uxdx)


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Roland F. schrieb:
> Bleibt nur kleben. Es gibt auch
> einen verwendbaren Kleber, allerdings ist der sehr teuer (4ml = 20,-€)
> und es wird zusätzlich ein Aktivator benötigt, der 13,-€ kostet. Alles
> zusammen, recht viel für 2 kleine Klebungen.

JBWeld hätt's auch getan. Hält bis >300°C

von Uli S. (uli12us)


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Ein beliebiger Sekundenkleber hält bis 180° Dann noch etwas Metallpulver 
bzw
Zinkoxid rein zur Wärmeübertragung, was anderes ist in den käuflichen 
WLPs auch nicht drin.

von Gerald B. (gerald_b)


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Es soll auch schon Leute gegeben haben, die normale Wärmeleitpaste unter 
das Bauteil gegeben haben und an der "Nahtkante" außenrum dann mit ein 
paar Tröpfchen herkömmlichen Kleber fixiert haben.
Wenn man nicht gerade so rummoddert, das rundherum alles verschmiert ist 
und vorher alles mit ISO putzt und entfettet, kann das für den 
Einzelfall durchaus eine brauchbare Lösung sein.

von Michael L. (nanu)


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Uli S. schrieb:
> Ein beliebiger Sekundenkleber hält bis 180°

Du träumst. Sowohl bei üblichen UHU wie auch Pattex Sekundenkleber steht 
im Technischen Merkblatt eine maximale Temperaturbeständigkeit von 80°C.

Deckt sich auch mit meiner Erfahrung bei Bauteilen, die tatsächlich heiß 
werden. Da fällt der Kühlkörper ab, bzw. Schwimmt weg.

von Markus L. (rollerblade)


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LEDs mögen so einige Chemikalien nicht. Darunter sind auch Lösungsmittel 
in Klebstoffen und Cyanacrylat im Sekundenkleber:
https://www.vossloh-schwabe.com/fileadmin/user_upload/Service_und_Downloads/Literatur/LED-Anwendungshinweise/Chemical_Incompatibility_EN.pdf

von J. S. (pbr85)


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Markus L. schrieb:
> LEDs mögen so einige Chemikalien nicht. Darunter sind auch Lösungsmittel
> in Klebstoffen und Cyanacrylat im Sekundenkleber:
> 
https://www.vossloh-schwabe.com/fileadmin/user_upload/Service_und_Downloads/Literatur/LED-Anwendungshinweise/Chemical_Incompatibility_EN.pdf

Die Platine besteht aus Al2O3, da kommt beim sauberen Arbeiten nix in 
die eigentliche LED.

von Gunnar F. (gufi36)


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Markus L. schrieb:
> LEDs mögen so einige Chemikalien nicht

Meine LED in der Küchenzeile haben das Blatt vielleicht nicht 
gelesen.... Seit 8 Jahren schon!

von Manfred P. (pruckelfred)


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Markus L. schrieb:
> LEDs mögen so einige Chemikalien nicht. Darunter sind auch Lösungsmittel
> in Klebstoffen und Cyanacrylat im Sekundenkleber:
> .../Chemical_Incompatibility_EN.pdf

Hier ist ein deutsches Forum!

https://www.vossloh-schwabe.com/fileadmin/user_upload/Service_und_Downloads/Literatur/LED-Anwendungshinweise/Chemical_Incompatibility_DE.pdf

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Ich habe die immer mit drei oder vier Schrauben, deren Köpfe gerade so 
den Rand einklemmen können, auf Kühlkörpern montiert, Wärmeleitpaste 
drunter, und die haben alle überlebt. Nützlich ist noch eine Abschaltung 
bei zu hoher Temperatur, falls ein Lüfter ausfällt oder Wärmestau 
entsteht.


mfg

von Gerald B. (gerald_b)


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Christian S. schrieb:
> Ich habe die immer mit drei oder vier Schrauben, deren Köpfe gerade so
> den Rand einklemmen können, auf Kühlkörpern montiert, Wärmeleitpaste
> drunter, und die haben alle überlebt.

Mit den Chinakrachern mit Metallboden, kann man das machen. Bessere Ware 
hat inzwischen aber Keramikgrundplatten, (haben auch einen geringeren 
Wärmewiderstand) die kannst du so recht zuverlässig schrotten.

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