Discussion:
Wärmeleitender Kleber?
(zu alt für eine Antwort)
Nikolaus Riehm
2009-01-28 21:45:40 UTC
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Hallo,

ich müsste mehrere Konstrukte aus Widerstand-über-Keramik-DIL [1]
ausbessern und brauche dafür einen Kleber, der hinreichend fixiert,
thermisch gut koppelt und die Temperaturen locker wegsteckt. Die
IC-interne Heizung hält das DIL-Case laut Datenblatt auf 85°C und der
darüber gelegte Metallfilm-Widerstand brät beim Hochfahren nochmal gut
hinterher, bis sich der Regelkreis eingeschossen hat. Anfassen kann man
das dann aber auch nicht wirklich. Der Kleber darf zudem nicht anfangen
allmählich zu fließen, weil das PCB leicht schräg eingebaut ist. Was
nimmt man da am besten? Die Masse auf dem Foto fühlt sich jedenfalls
sehr Silikon-artig an.

BTW: da gibt's für solche Anwendungen doch bestimmt bessere Alternativen
als einen Metallfilm-R von der Stange? Bei einigen von denen kann man
schon die Farbringe nicht mehr lesen, so vorgeglüht sind die (wenn denn
überhaupt noch was zu lesen ist und nicht der Lack abgeplatzt ist).

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Grüße und Danke,
Niko
S.Urban
2009-01-28 22:08:19 UTC
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Post by Nikolaus Riehm
ich müsste mehrere Konstrukte aus Widerstand-über-Keramik-DIL [1]
ausbessern und brauche dafür einen Kleber, der hinreichend fixiert,
thermisch gut koppelt und die Temperaturen locker wegsteckt. Die
Entweder einen speziellen Wärmeleitkleber (gibts wie Sand am Meer, aber
vor dem Blick in die Preisspalte besser hinsetzen).
Alternativ ein beliebiges 2K-Epoxy, das ist nicht so gut wärmeleitfähig,
hält aber ebenfalls Temperaturen bis ca. 150°C aus. Irgendwo drüber
wirds dann wieder weich.

Darf man erfahren, was das für "heisse" ICs sind, die einen Heizer brauchen?
--
Gruesse
Stephan
Nikolaus Riehm
2009-01-28 22:27:31 UTC
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Post by S.Urban
Post by Nikolaus Riehm
ich müsste mehrere Konstrukte aus Widerstand-über-Keramik-DIL [1]
ausbessern und brauche dafür einen Kleber, der hinreichend fixiert,
thermisch gut koppelt und die Temperaturen locker wegsteckt.
Alternativ ein beliebiges 2K-Epoxy, das ist nicht so gut wärmeleitfähig,
hält aber ebenfalls Temperaturen bis ca. 150°C aus.
Ich müsste noch irgendwo UHU Endfest 300 zur Hand haben, könnt's das
tun? Oder doch lieber sowas in der Richtung:
<http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=38063> ?
Post by S.Urban
Darf man erfahren, was das für "heisse" ICs sind, die einen Heizer brauchen?
Das sind VCOs eines analogen Synthesizers aus den frühen 1980er Jahren.
Ich find's ein sehr heikles Konstrukt für ein Gerät, das so in Serie
ging und auch durchaus einige Male verkauft wurde. Offen gestanden bin
ich auch noch nicht wirklich daraus schlau geworden, warum die interne
Heizung nochmal von außen 'nachgefüttert' wird. Immerhin regelt das sehr
gut (wenn's denn mal läuft und nicht grad durchbrennt *g*) - beim
Dranhalten der Messspitzen des Multimeters zum Messen des
Spannungsabfalls am Heizwiderstand hat die Wärmeableitung sofort dazu
geführt, dass die Regelung hochgefahren hat. Ich vermute mal, dass die
interne Heizung entweder zu ungenau oder zu langsam war/ist.

Grüße, Niko
Michael Schlegel
2009-01-29 12:48:49 UTC
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Post by S.Urban
Alternativ ein beliebiges 2K-Epoxy, das ist nicht so gut wärmeleitfähig,
hält aber ebenfalls Temperaturen bis ca. 150°C aus. Irgendwo drüber wirds
dann wieder weich.
Hallo,

also mit "beliebiges 2K-Epoxy" wäre ich vorsichtig. Der 5Min-Epoxy von
Pollin z.B. fängt schon bei 80°C langsam an wieder weich zu werden. Ohne
explizite Angabe Kraft-Temperatur-Zeit würde ich keinem gewöhnlichen Epoxy
dauerhaft mehr als 100°C zumuten.

MfG
Michael
Michael Rübig
2009-01-29 16:03:45 UTC
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Hallo Michael,
Post by Michael Schlegel
also mit "beliebiges 2K-Epoxy" wäre ich vorsichtig. Der 5Min-Epoxy von
Pollin z.B. fängt schon bei 80°C langsam an wieder weich zu werden. Ohne
explizite Angabe Kraft-Temperatur-Zeit würde ich keinem gewöhnlichen Epoxy
dauerhaft mehr als 100°C zumuten.
Segelflugzeuge bestehen aus Epoxy und Glasfaser. 50°C sind zulässig.
Deshalb sind alle modernen Segelflugzeuge weiß.

Uhu Endfest kann aber definitiv viel mehr. Aber Du hast recht,
beliebiges Epoxy ist kritisch.

Michael
Harald Noack
2009-01-28 22:27:22 UTC
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Kleber selber mixen:

"UHU endfest 300" mischen und dann auf ca. 60° erwärmen, damit er
dünnflüssig wird.
Dann mit "Zinkoxid-Pulver" mischen.
Fertig ist der Wärmeleitkleber der bis 200° geht.

Zinkoxid siehe Wikipedia kostet so 6,5Euro/250g beim Künstlerbedarf.

Mit freundlichen Grüßen
Harald Noack
Uwe Bonnes
2009-01-28 23:04:17 UTC
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Post by Harald Noack
"UHU endfest 300" mischen und dann auf ca. 60° erwärmen, damit er
dünnflüssig wird.
Dann mit "Zinkoxid-Pulver" mischen.
Fertig ist der Wärmeleitkleber der bis 200° geht.
Zinkoxid siehe Wikipedia kostet so 6,5Euro/250g beim Künstlerbedarf.
Wenn die Flaechen glatt und parallel sind, wuerde ich eher irgenden
duennfluessigen Kleber nehmen. Wenige Mikrometer Kleber mit relativ
schlechter Waermeleitfaehigkeit sind gesamt betrachtet immernoch besser als
viele zig Mikrometer mit etwas besserer Waermeleitfaehigkeit. Denn Metall
leitet um mehrere Groessenordnungen besser.
--
Uwe Bonnes ***@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik Schlossgartenstrasse 9 64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------
Nikolaus Riehm
2009-02-11 19:01:58 UTC
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Post by Harald Noack
"UHU endfest 300" mischen und dann auf ca. 60° erwärmen, damit er
dünnflüssig wird. Dann mit "Zinkoxid-Pulver" mischen.
Fertig ist der Wärmeleitkleber der bis 200° geht.
Also ich hab jetzt mal nachgemessen und - soweit ein PeakTech
Handmultimeter denn genau sein kann - heizen die Widerstände beim
Einschalten für 5-10 Minuten auf satte 110°C hoch und pendeln sich dann
nach dem Aufwärmen der ICs auf etwa 74°C ein. Ohne thermische Kopplung
glühen die irgendwann schlichtweg durch (hab ein drittes Gerät
reinbekommen, bei dem fehlte der Kleber und die Widerstände bröselten
fröhlich auseinander).

Gibt's denn 1W-Widerstände in einem kleinen rechteckigen Keramikgehäuse?

Grüße, Niko

Michael Eggert
2009-01-28 23:03:11 UTC
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Nikolaus Riehm <***@web.de> wrote:

Moin!
Post by Nikolaus Riehm
[1] http://pics.studiorepair.de/IC_Heater.jpg
BTW: da gibt's für solche Anwendungen doch bestimmt bessere Alternativen
als einen Metallfilm-R von der Stange?
Klar, einen kleinen eckigen Drahtwiderstand zum Beispiel:
http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=2596

Der liegt dann schön plan auf, überträgt die Wärme also über eine
große Fläche und kurze Strecke, folglich spielt die Wärmeleitfähigkeit
des Klebers keine so große Rolle mehr - im Prinzip geht alles, was die
85°C+Reserve aushält.

Endfest 300 geht bestimmt, genauso könntest Du aber auch einen
dünnflüssigen Kleber nehmen, musst ja keine Ecken füllen. Ich weiß
nicht, ob Sekundenkleber die Temperatur auf Dauer abkann, Alternative
wäre sowas: http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=35418

Evtl reicht sogar Wärmeleitpaste, der Widerstand ist ja wohl
eingelötet, kann also nicht weg.

Einen Nachteil hat der eckige Widerstand allerdings: Durch die größere
thermische Masse könnte die Regelung anfangen zu schwingen, also
besser einmal vorher mit Wärmeleitpaste ausprobieren als gleich 20
Widerstände zu verkleben. :-)

Gruß,
Michael.
Christian Keck
2009-01-29 07:14:11 UTC
Permalink
Moin, Nikolaus,
Post by Nikolaus Riehm
ich müsste mehrere Konstrukte aus Widerstand-über-Keramik-DIL [1]
ausbessern und brauche dafür einen Kleber, der hinreichend fixiert,
thermisch gut koppelt und die Temperaturen locker wegsteckt. Die
IC-interne Heizung hält das DIL-Case laut Datenblatt auf 85°C und der
darüber gelegte Metallfilm-Widerstand brät beim Hochfahren nochmal gut
hinterher, bis sich der Regelkreis eingeschossen hat.
Die professionelle Lösung sind Epoxidharzkleber, die mit Metallflocken
gefüllt sind und die auch zum Diebonden von integrierten Schaltungen
oder Halbleiterlasern verwendet werden. Ein Abieter ist Polytec.

Christian

Anfassen kann man
Post by Nikolaus Riehm
das dann aber auch nicht wirklich. Der Kleber darf zudem nicht anfangen
allmählich zu fließen, weil das PCB leicht schräg eingebaut ist. Was
nimmt man da am besten? Die Masse auf dem Foto fühlt sich jedenfalls
sehr Silikon-artig an.
BTW: da gibt's für solche Anwendungen doch bestimmt bessere Alternativen
als einen Metallfilm-R von der Stange? Bei einigen von denen kann man
schon die Farbringe nicht mehr lesen, so vorgeglüht sind die (wenn denn
überhaupt noch was zu lesen ist und nicht der Lack abgeplatzt ist).
[1] http://pics.studiorepair.de/IC_Heater.jpg
Grüße und Danke,
Niko
Harald Noack
2009-01-29 07:29:40 UTC
Permalink
Hallo!
Post by Christian Keck
Die professionelle Lösung sind Epoxidharzkleber, die mit Metallflocken
gefüllt sind und die auch zum Diebonden von integrierten Schaltungen oder
Halbleiterlasern verwendet werden. Ein Abieter ist Polytec.
Alu-Pigment aus der Kugelmühle
http://www.boesner.com/boesner/servlet/~austria/frontend/articleDetail.html?command=display&btUid=bt_Article&iDf_id=c0a81e6:6f4ba678:109f9d18034:-2f7f&iDf_locale=de_AT&iDf_relayClientId=1

oder wenn es isolierend sein soll (in absteigender Wärmeleitung sortiert)
Berylliumoxid (sehr giftig)
Aluminiumnitrid
Aluminiumoxid
Zinkoxid

Mit freundlichen Grüßen
Harald Noack
Michael Rübig
2009-01-29 09:48:36 UTC
Permalink
Post by Nikolaus Riehm
Hallo,
ich müsste mehrere Konstrukte aus Widerstand-über-Keramik-DIL [1]
ausbessern und brauche dafür einen Kleber, der hinreichend fixiert,
thermisch gut koppelt und die Temperaturen locker wegsteckt. Die
IC-interne Heizung hält das DIL-Case laut Datenblatt auf 85°C und der
darüber gelegte Metallfilm-Widerstand brät beim Hochfahren nochmal gut
hinterher, bis sich der Regelkreis eingeschossen hat. Anfassen kann man
das dann aber auch nicht wirklich. Der Kleber darf zudem nicht anfangen
allmählich zu fließen, weil das PCB leicht schräg eingebaut ist. Was
nimmt man da am besten? Die Masse auf dem Foto fühlt sich jedenfalls
sehr Silikon-artig an.
BTW: da gibt's für solche Anwendungen doch bestimmt bessere Alternativen
als einen Metallfilm-R von der Stange? Bei einigen von denen kann man
schon die Farbringe nicht mehr lesen, so vorgeglüht sind die (wenn denn
überhaupt noch was zu lesen ist und nicht der Lack abgeplatzt ist).
[1] http://pics.studiorepair.de/IC_Heater.jpg
Hallo,
wenns nur für Dich privat ist, würde ich einfach Baumarkt-Silikon
nehmen. Die Epxoy-Geschichte ist unter Umständen sehr spröde und wenn
die thermischen Ausdehnungekoeffizienten zwischen IC-Gehäuse, Kleber und
Widerstand zu groß sind, dann bröckelt das irgendwann (Temperaturzyklen).
Nimm auch wieder einen Widerstand in ähnlich kleiner Bauform, damit die
Regelung so schnell und stabil bleibt, wie sie früher war.

Das bisschen Essig im Baumarkt-Silikon wird die Widerstandsbeinchen
schon nicht durchätzen.

Ansonsten gibt es auch essigsäurefreies Silikon z.B. bei Farnell.

Michael
Martin Trautmann
2009-01-29 12:22:51 UTC
Permalink
Post by Nikolaus Riehm
ich müsste mehrere Konstrukte aus Widerstand-über-Keramik-DIL [1]
ausbessern und brauche dafür einen Kleber, der hinreichend fixiert,
thermisch gut koppelt und die Temperaturen locker wegsteckt.
Ich habe hier als Schlagwort "Arctic Silver" in Erinnerung.

Uebermaessig heiss darf es aber wohl nicht werden: irgendwo jenseits von
150 deg C

Waermeleitung: > 7.5 W/mK

Kostet ca. 2 Euro/g

Schoenen Gruss
Martin
Wiebus
2009-01-29 16:21:40 UTC
Permalink
Hallo Nikolaus.
IC-interne Heizung hält das DIL-Case laut Datenblatt auf 85°C und > der........ Anfassen kann man
das dann aber auch nicht wirklich. Der Kleber darf zudem nicht
anfangen allmählich zu fließen, weil das PCB leicht schräg
eingebaut ist.
Mmmmh. Ich würde es mit Schnellklebstoff X60 (auf Methylmethacrylat
basis) probieren.
Ist eigentlich ein Spezialklebstoff aus dem Maschienenbau für
Dehnungsmesstreifen. Das Zeug wird sehr hart und schmilzt nicht so
schnell. Adhäesion ist nicht ganz so dolle.......dafür geht er auch
noch auf verölten Oberflächen.

Was
nimmt man da am besten? Die Masse auf dem Foto fühlt sich jedenfalls
sehr Silikon-artig an.
X60 fühlt sich NICHT Silikonartig an......X60 ist glashart.


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de
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