IGF-Nr.: 15.674N / Bedeutung der Fügeteiloberflächen für die Wärmeleitung von Klebverbindungen

Produktinformationen

Die zunehmende Verkleinerung von mikroelektronischen Komponenten bei gleichzeitig weiter anwachsenden elektrischen Verlustleistungen erfordert leistungsfähige Konzepte zur Kühlung der Bauelemente. Vielfach dienen Leitklebstoffe zur Ableitung der entstehenden Wärme in Kühlkörper und gleichzeitig zur zuverlässigen mechanischen Verbindung der Bauteile.
Ziel des Vorhabens ist die Verbesserung des Wärmetransports durch dünne Klebstoffschichten. Dabei steht die Verminderung der bisher nur unzureichend verstandenen thermischen Grenzschichtwiderstände zwischen den Fügeteilen und dem Klebstoff im Vordergrund. Diese bestimmen das Wärmeleitungsvermögen der Klebfuge vor allem dann, wenn gut leitfähige Klebstoffe in dünner Schicht appliziert werden. Der Einfluss von Art und Struktur der Fügeteiloberflächen auf die Grenzschichtwiderstände soll untersucht werden, um so diejenigen Kenngrößen zu identifizieren, die für einen guten Wärmetransport durch die Grenzschicht ausschlaggebend sind. Ausgehend von einer beschränkten Anzahl von Basissubstraten werden unterschiedliche Oberflächenstrukturen erzeugt und Primer-, Metall- bzw. Oxidschichten aufgetragen. Die so modifizierten Substrate werden mit typischen Wärmeleitklebstoffen gefügt und an den Schichtverbunden Wärmeleitfähigkeitsmessungen durchgeführt. Aus einer Abnahme der effektiven Wärmeleitfähigkeit bei dünner werdender Klebschicht lässt sich auf den thermischen Widerstand der Klebstoff/Substrat-Grenzschicht schließen.
Zusammen mit einer umfassenden Charakterisierung der Grenzschicht zwischen Substrat und Klebstoff sollen die Wärmeleitfähigkeitsmessungen zu einem detaillierten Modell für den thermischen Grenzschichtwiderstand führen. Damit wird die Voraussetzung zur Berechnung bzw. Simulation der Wärmeflüsse durch dünne Klebschichten geschaffen und eine gezielte Optimierung von Substraten und Klebstoffen ermöglicht.
Das Vorhaben wird eine Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit zu Gunsten deutscher kmU zur Folge haben.

ISBN

978-3-96870-172-1

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 173

Erscheinungsdatum

September 2010

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

112