Haftung und Wärmeübertragung in einem Material

Wärmeleitende Klebstoffe für Elektronik und Leistungsbauelemente

Haktak liefert wärmeleitende Klebstoffe, die Bauteile miteinander verbinden und gleichzeitig Wärme von LEDs, Leistungsmodulen, Komponenten von Elektrofahrzeug-Batterien, Steuergeräten, Sensoren und Industrieelektronik ableiten.

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Auswahlpfad

Ein thermischer Klebstoff ist dann erfolgreich, wenn thermische, mechanische und verfahrenstechnische Anforderungen gemeinsam berücksichtigt werden.

Den Wärmepfad definieren Wärmequelle, Kühlfläche, Verbindungsfläche und Temperatur des Zielbauteils.
Die Klebefuge kontrollieren Spalt, Ebenheit, Dosiervolumen, Füllgröße und Montagedruck.
Stress und Kraft im Gleichgewicht Haftung, Elastizitätsmodul, CTE-Unterschied, Schwingungen und Temperaturwechselbeanspruchung.
Zuverlässigkeit überprüfen Thermische Impedanz, dielektrische Sicherheit, Alterung, Feuchtigkeit und Wiederholbarkeit der Produktion.

Am besten geeignet für: geklebte Kühlkörper, LED-Module, Leistungskomponenten, Elektronik für Elektrofahrzeuge und kompakte Module, bei denen eine Befestigung mit Kontaktpads oder Wärmeleitpaste nicht möglich ist.

Kernfunktion Haftung plus Wärmeleitung

Chemie Epoxid-, Silikon-, Acrylat- und Hybridsysteme

Wichtige technische Daten W/mK, Klebefuge, Haftfestigkeit, Durchschlagfestigkeit

Häufige Verwendungszwecke LED, EV-Batterie, Stromversorgung, Telekommunikation, Module

Kurze Antwort

Was sind wärmeleitende Klebstoffe?

Wärmeleitende Klebstoffe sind Klebematerialien, die mit wärmeleitenden Partikeln angereichert sind. Sie unterstützen die Wärmeübertragung von Bauteilen auf Kühlkörper, Gehäuse, Metallsubstrate oder Kühlplatten und sorgen gleichzeitig für eine mechanische Befestigung. Je nach Zusammensetzung können sie zudem elektrische Isolierung, Vibrationsfestigkeit, Abdichtung oder strukturelle Unterstützung bieten.

Wann sollte man wärmeleitenden Klebstoff verwenden?

Wärmeleitender Klebstoff eignet sich besonders dann, wenn ein Bauteil dauerhaft oder halbdauerhaft verklebt werden muss, während gleichzeitig Wärme durch den Klebebereich übertragen wird.

LED-Module und Beleuchtung

LEDs, Substrate, Gehäuse oder Kühlkörper miteinander verbinden und gleichzeitig dazu beitragen, Wärme von Lichtquellen mit hoher Leistung abzuleiten.

Leistungselektronik

Befestigen Sie Komponenten, Module, Wärmeverteiler oder Metallhalterungen an Stellen, an denen es auf Wärmeübertragung und elektrische Zuverlässigkeit ankommt.

EV-Batteriesysteme

Unterstützung bei der thermischen Verbindung, Isolierung und mechanischen Stabilität in batteriebezogenen Modulen, BMS-Bereichen und Ladesystemen.

Sensoren und Steuergeräte

Zum Verkleben von wärmeerzeugenden Bauteilen oder kleinen Modulen, bei denen sich Schrauben, Klammern oder Unterlegscheiben nur schwer einsetzen lassen.

Telekommunikations- und Datenausrüstung

Verbesserung der Wärmeübertragung in kompakten Baugruppen mit hoher Packungsdichte, die eine stabile thermische Leistung über einen langen Zeitraum erfordern.

Industrielle Elektronik

Kombinieren Sie Haftfestigkeit, Wärmemanagement und Umweltbeständigkeit für Steuerungen, Treiber, Netzteile und Module.

Gängige chemische Zusammensetzungen von Thermoklebstoffen

Verschiedene chemische Zusammensetzungen bieten unterschiedliche Kombinationen aus Festigkeit, Flexibilität, Aushärtungsgeschwindigkeit, Temperaturbeständigkeit und Spannungskontrolle.

Wärmeleitender Epoxidklebstoff: starke Haftung, stabile Stützkraft, gute Haltbarkeit und verschiedene Isolierungsmöglichkeiten.
Wärmeleitender Silikonklebstoff: flexible Verklebung, Spannungsentlastung, Temperaturwechselbeständigkeit und Abdichtung.
Wärmeleitender Acrylatklebstoff: Optionen für eine schnellere Aushärtung bei der Montage mit hohem Durchsatz, sofern die Geometrie dies zulässt.
Maßgeschneiderte Hybridsysteme: angepasste Viskosität, Härte, Aushärtungsverfahren, thermische Eigenschaften und Haftung auf dem Untergrund.

Thermally conductive adhesive for electronic heat transfer

So wählen Sie einen wärmeleitenden Klebstoff aus

Entscheiden Sie sich nicht allein anhand des W/mK-Werts. Die tatsächliche Kühlleistung hängt von der Dicke der Klebefuge, der Kontaktqualität, der Haftung, der Aushärtung, dem Anpressdruck, der Grenzfläche und der Langzeitzuverlässigkeit ab.

Auswahlkriterium	Was ist zu definieren?	Warum das wichtig ist
Thermisches Ziel	Wärmeleitfähigkeit, thermische Impedanz, Leistung der Wärmequelle, Zieltemperatur	Gibt an, ob der Klebstoff in der Endmontage ausreichend Wärme ableiten kann.
Klebstoffschichtdicke	Spalt, Ebenheit, Dosiervolumen, Füllstoffgröße, Montage-Druck	Eine dünnere und gut ausgefüllte Klebefuge kann besser abschneiden als ein Klebstoff mit höherem W/mK-Wert, der jedoch einen schlechten Kontakt aufweist.
Haftung auf dem Untergrund	Aluminium, Kupfer, Keramik, Leiterplatten, Kunststoff, Glas, beschichtete Metall- oder Verbundwerkstoffoberflächen	Die Haftung hängt von der Oberflächenenergie, der Rauheit, der Sauberkeit und der Vorbehandlung ab.
Mechanische Beanspruchung	Härte, Elastizitätsmodul, CTE-Unterschied, Schwingungen, Temperaturwechselbeanspruchung, Sprödigkeit der Bauteile	Verhindert Rissbildung, Delaminierung, Verbiegen der Leiterplatte und Spannungen an den Lötstellen.
Elektrische Anforderungen	Durchschlagfestigkeit, spezifischer Volumenwiderstand, Isolationsabstand, Spannungspegel	Von Bedeutung für LEDs, Batteriesysteme, Leistungselektronik und Hochspannungsgeräte.
Aushärtungsprozess	Aushärtung bei Raumtemperatur, thermische Aushärtung, UV-Aushärtung, Zweikomponenten-Aushärtung, Abbindezeit	Der Klebstoff muss auf die Produktionsgeschwindigkeit, die Anlagen, die Teilegeometrie und die Schattenbereiche abgestimmt sein.
Verlässlichkeit	Temperaturwechsel, Feuchtigkeitsalterung, Vibration, Einwirkung chemischer Stoffe, Ausgasung	Bestätigt eine stabile Haftung und thermische Leistung nach einer Beanspruchung unter realitätsnahen Bedingungen.

Wärmeleitender Klebstoff im Vergleich zu anderen TIMs

Thermokleber ist nur eine Art von Wärmeleitlösung. Er entfaltet seine größte Wirksamkeit, wenn sowohl eine Klebeverbindung als auch eine Wärmeübertragung erforderlich sind.

Material	Am besten für	Vorteile	Zu prüfende Einschränkungen
Wärmeleitender Klebstoff	Verklebung und Wärmeübertragung	Mechanische Befestigung, weniger Teile, stabile Schnittstelle	Nachbearbeitung, Spannung, Aushärtungsprozess, Kontrolle der Klebefuge
Wärmeleitpad	Kontrollierte Spalte und abnehmbare Baugruppe	Sauber, einfache Montage, elektrische Isolierung	Kompression, Anpressdruck, Dickentoleranz
Thermisches Schmierfett	Dünne Klebefuge mit mechanischer Klemmung	Geringer Grenzflächenwiderstand, gute Benetzbarkeit	Abpumpen, Trocknen, keine strukturelle Verankerung
Thermisches Gel	Ungleichmäßige Abstände und automatisierte Dosierung	Geringe Spannung, gute Spaltfüllung, gut dosierbar	Bei vielen Konstruktionen fehlt eine stabile strukturelle Fixierung
Wärmeleitende Vergussmasse	Kapselung und Schutz	Wärmeableitung, Isolierung, Umweltschutz	Reparierbarkeit, Exothermie, Schrumpfung, Bauteilspannung

Anwendungs- und Designmatrix

Anmeldung	Typische Kleberichtung	Wesentliche Anforderungen	Schwerpunkt Validierung
LED-Substrat zum Kühlkörper	Wärmeleitender Epoxid- oder Silikonklebstoff	Thermotransfer, dielektrische Sicherheit, Wärmealterung, stabile Klebeverbindung	LED-Temperatur, Haftfestigkeit nach Wärmealterung, Stabilität des optischen Moduls
Leistungskomponente in Metallgehäuse	Hochfester Thermoklebstoff oder flexibler Thermoklebstoff	Haftfestigkeit, thermische Impedanz, elektrische Isolierung, Schwingungsfestigkeit	Temperaturwechsel, Vibration, dielektrischer Durchschlag, Zug-/Scherfestigkeit
Elektronik für Elektrofahrzeug-Batterien	Wärmeisolierender Klebstoff oder flexibles thermisches Verbindungsmaterial	Durchschlagfestigkeit, geringe Belastung, Feuchtigkeitsbeständigkeit, Wiederholbarkeit des Prozesses	Hochspannungssicherheit, Temperaturwechselprüfungen, Feuchtigkeitsalterung
Verklebung von Sensoren oder Modulen	Spannungsarmer thermischer Klebstoff auf Silikon- oder Acrylatbasis	Kontrollierte Dosierung, geringe Belastung, kompakte Klebefläche, Zuverlässigkeit	Ausgangsstabilität, Vibration, Temperaturdrift, Adhäsion
Industrielle Steuergeräte	Wärmeaktivierbarer Klebstoff auf Epoxid-, Silikon- oder Polyurethanbasis	Wärmeübertragung, Dichtungsunterstützung, Chemikalien- und Feuchtigkeitsbeständigkeit	Alterserscheinungen im Einsatz, Vibration, Thermoschock, Prozessausbeute

Überlegungen zur Verarbeitung und Zuverlässigkeit

Dosierung und Viskosität

Die Viskosität beeinflusst die Form der Klebstoffraupe, die Benetzung, das Absetzen des Füllstoffs, den Dosierdruck und die endgültige Klebefuge. Thixotrope Materialien tragen dazu bei, ein Absinken zu verhindern, während Materialien mit niedrigerer Viskosität schmale Fugen leichter ausfüllen können.

Vorbereitung der Oberfläche

Thermoklebstoffe erfordern saubere Oberflächen. Öl, Oxid, Trennmittel, Staub oder Flussmittelrückstände können die Haftfestigkeit und die thermische Beständigkeit beeinträchtigen. Bei einigen Kunststoffen oder beschichteten Oberflächen kann eine Plasma-, Corona- oder Grundierungsbehandlung erforderlich sein.

Aushärtungsprofil

Die Aushärtung beeinflusst die Haftung, den Elastizitätsmodul, die Schrumpfung und das thermische Verhalten. Überprüfen Sie gegebenenfalls die Aushärtungszeit, die vollständige Aushärtung, die Wärmeeinwirkung, das Mischungsverhältnis der beiden Komponenten sowie die Aushärtung in den Schattenbereichen.

Langfristige Stabilität

Temperaturwechsel, Feuchtigkeit, Vibrationen und Alterung bei hohen Temperaturen können die Haftfestigkeit und den thermischen Widerstand verändern. Zuverlässigkeitsprüfungen sollten die tatsächlichen Einsatzbedingungen widerspiegeln.

Entwicklung kundenspezifischer Thermoklebstoffe

Sollten herkömmliche thermische Klebstoffe nicht zu Ihrer Baugruppe passen, kann Haktak Sie bei der Entwicklung maßgeschneiderter Materialien in Bezug auf Leitfähigkeit, Haftkraft, Viskosität, Aushärtungsverfahren, Härte und elektrische Isolierung unterstützen.

Definieren Sie die Schnittstelle

Geben Sie Wärmequelle, Substrat, Spalt, Bondfläche, Kühlfläche, Betriebsspannung und Umgebungsbedingungen an.

Eigenschaften abgleichen

Passen Sie Wärmeleitfähigkeit, Haftfestigkeit, Elastizitätsmodul, Viskosität, dielektrische Eigenschaften und Aushärtungsverfahren aneinander an.

Prototyp und Test

Überprüfung der thermischen Impedanz, der Haftung, der Aushärtung, der Isolierung, der Alterungsbeständigkeit und der mechanischen Zuverlässigkeit.

Produktion vorbereiten

Optimierung von Verpackung, Lagerung, Dosierung, Prozessfenstern und Qualitätskontrolle für die Massenproduktion.

Benötigen Sie Hilfe bei der Auswahl eines wärmeleitenden Klebstoffs?

Bitte senden Sie uns Ihre Substrate, die Wärmequelle, die Klebefläche, den Spalt, das thermische Ziel, den Aushärtungsprozess, die Spannungsanforderungen und den Zuverlässigkeitsprüfplan zu. Haktak kann Ihnen einen geeigneten thermischen Klebstoff empfehlen oder eine maßgeschneiderte Rezeptur entwickeln.

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Häufig gestellte Fragen zu wärmeleitenden Klebstoffen

Was ist ein wärmeleitender Klebstoff?

Ein wärmeleitender Klebstoff ist ein Klebematerial, das thermische Füllstoffe enthält, um beim Verkleben von Bauteilen Wärme zu leiten. In bestimmten Konstruktionen kann er den Einsatz separater mechanischer Befestigungselemente überflüssig machen.

Ist wärmeleitender Klebstoff elektrisch leitfähig?

Nicht immer. Viele wärmeleitende Klebstoffe sind elektrisch isolierend. Ingenieure sollten vor der Auswahl die Durchschlagfestigkeit, den spezifischen Volumenwiderstand und die Spannungsanforderungen überprüfen.

Ist eine höhere Wärmeleitfähigkeit immer besser?

Nein. Die Dicke der Klebeverbindung, die Benetzung, die Kontaktqualität, die Aushärtung, der Druck und der Wärmewiderstand können in der tatsächlichen Baugruppe wichtiger sein als der W/mK-Wert allein.

Wann sollte ich Wärmeleitkleber anstelle eines Wärmeleitpads verwenden?

Verwenden Sie einen thermischen Klebstoff, wenn sowohl eine Verklebung als auch eine Wärmeübertragung erforderlich sind. Verwenden Sie ein Thermopad, wenn die Baugruppe abnehmbare Teile, eine kontrollierte Spaltfüllung oder einen druckbasierten Kontakt ohne dauerhafte Verklebung erfordert.

Kann wärmeleitender Klebstoff Schrauben ersetzen?

Bei manchen Konstruktionen ja. Thermokleber kann sowohl für die mechanische Befestigung als auch für die Wärmeübertragung sorgen, allerdings müssen bei der Konstruktion die Anforderungen hinsichtlich Haftfestigkeit, Alterung, Vibration und Reparatur erfüllt sein.

Bietet Haktak maßgeschneiderte Formulierungen für thermische Klebstoffe an?

Ja. Haktak kann die Eigenschaften von thermischen Klebstoffen wie Leitfähigkeit, Viskosität, Härte, Haftkraft, Aushärtungsverfahren, dielektrische Eigenschaften und Temperaturbeständigkeit individuell anpassen.