Effiziente Bauteilentwärmung auf der Leiterkarte (FLKU 10)

Elektronische Bauteile, welche direkt auf der Leiterkarte verbaut sind, erfordern je nach Bauteilgröße und abzuführender Verlustleistung ein angepasstes Wärmemanagement.

Höhere Verlustleistungen der elektronischen Komponenten bedeutet ebenso mehr Stress und Belastung, was unmittelbar in der jeweiligen Applikation zu einer Reduzierung der Bauteillebensdauer oder sogar zu Funktionsausfällen des gesamten Systems führen kann. Neben intelligenten Schaltungskonzepten mit einer sinnvollen Bauteilauswahl, sind effiziente Entwärmungskonzepte für die Leiterkarte von essenzieller Bedeutung. Speziell für die Wärmeabfuhr größerer Verlustleistungen elektronischer Bauteile, bietet die Firma Fischer Elektronik GmbH & Co. KG ab sofort einen neu entwickelten Flüssigkeitskühlkörper für die Leiterkarte an. Der Artikel FLKU 10 ist für eine Entwärmung der gängigsten Leistungshalbleiter im TO-Gehäuse und etliche mehr, wie z. B.

TO 220, TO 218, TO 247, TO 248, diverse SIP-Multiwatt, loch lose MAX-Typen, ausgelegt und konzipiert worden. Der neuartige Flüssigkeitskühlkörper FLKU 10 wird im 3D Druckverfahren aus einem nichtrostenden austenitischen Stahl (V4A) hergestellt und enthält jeweils einen getrennten Kühlkreislauf auf jeder Montageseite. Die Halbleitermontageflächen sind feinst geschliffen mit sehr guter Ebenheit und geringer Rautiefe, gewährleisten darüber hinaus kleinste Wärmeübergangswiderstände zwischen dem zu entwärmenden Bauteil und dem Flüssigkeitskühlkörper. Aufgrund des verwendeten Materials kann das Kühlmedium Wasser mit einem maximalen Betriebsdruck von 3 bar ohne jegliche Korrosionsschutzinhibitoren eingesetzt werden.

Die Geometrie und Kontur der im Kühlkreislauf integrierten Wärmetauschstruktur, ist wärmetechnisch sowie strömungstechnisch optimal mittels künstlicher Intelligenz (KI) gestaltet und ausgeprägt. Das additive Fertigungsverfahren ermöglicht eine sehr kompakte Kühlkörperbauweise und die Wärmeableitung großer Wärmemengen bei geringem Platzbedarf. Die sichere Halbleitermontage bzw. -befestigung auf dem Flüssigkeitskühlkörper erfolgt in Verbindung mit sogenannten Einrasttransistorhaltefedern aus Edelstahl der Serie THFU, welche direkt per Clipfunktion in eine im Kühlkörper integrierte Nutgeometrie eingerastet werden können.

Einmal eingerastet hält die Feder unverrückbar sowie unverlierbar in ihrer Position und fixiert mit hohem Anpressdruck den jeweiligen Transistor auf der Montagfläche. Die Einrasttransistorhaltefeder ist in ihrer Position in Längsrichtung nicht verschiebbar, wobei ein herausfallen in Querrichtung nicht möglich ist. Passende Flüssigkeitspumpen und Schlauchsysteme, andere Materialien mit einer höheren Wärmeleitfähigkeit, Varianten mit Einlötbefestigung zur direkten Leiterplattenmontage sowie geometrische Anpassungen anhand vorgegebener Einbaubedingungen, werden auf Kundenanfrage spezifiziert und angeboten.

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