Wärmewiderstand bei 10 x 10mm Klebepads

[Achim H]

Hallo,

der Wärmewiderstand der hier erhältlichen 10 x 10mm Klebepads ist mit <0,3°C.In2/W angegeben.
Umrechnung: 1 in² (2,54 x 2,54 cm) = 6,4516 cm²

Wenn die Fläche 6,4516mal größer ist, dann müsste der Wärmewiderstand folglich 6,4516mal schlechter werden.
Oder sehe ich das falsch?

0,3 °Cin²/W = 1,93548 °C/W = 1,93548 K/W

°C/W --> gleichbedeutend mit: K/W (die Skala ist nur verschoben)

[Drooter]

Das kommt mir irgendwie komisch vor.
Eigentlich müsste der Wärmewiderstand doch gleich bleiben, die Schichtdicke ändert sich ja nicht.

[Loong]

Das Klebepad ist mit einer Wärmeleitfähigkeit von besser 0,6 W/mK angegeben. Nach der hier schon einmal geposteten Größengleichung errechnet sich bei einer angenommenen Standard-Schichtdicke von 0,125 mm ein Wärmewiderstand von 2,1 K/W für das 10 x 10 mm² Pad. Das passt auch mit dem aus dem spezifischen Wärmedurchgangswiderstand von 0,3°C.In2/W errechneten Wert zusammen.

[Borax]

Danke für die Klarstellung! Und bei LEDs die typischerweise auf den 10x10mm Platinen verwendet werden (i.A. 1-5W Typen) ist das der weniger kritische Wärmeübergang. Viel schlimmer ist der Wärmewiderstand zwischen LED und Platine (i.A. zwischen 5K/W und 15K/W - hängt stark von der Größe der LED ab).

[Achim H]

Das Klebepad ist mit einer Wärmeleitfähigkeit von besser 0,6 W/mK angegeben. Nach der hier schon einmal geposteten Größengleichung errechnet sich bei einer angenommenen Standard-Schichtdicke von 0,125 mm ein Wärmewiderstand von 2,1 K/W für das 10 x 10 mm² Pad. Das passt auch mit dem aus dem spezifischen Wärmedurchgangswiderstand von 0,3°C.In2/W errechneten Wert zusammen.

So ganz falsch habe ich also mit meiner Umrechnung nicht gelegen (Abweichung <10%).
Aber so richtig gut scheinen die Klebepads nicht zu sein (siehe auch Kundenmeinungen).

Da gibt es deutlich besseres Material (doppelseitig selbstklebend).
Zum Beispiel (Datenblatt, 1.89MB): Kerafol KL90 (0,52K/W) oder KL91 (0,55K/W)
Damit könnten auch 20 Watt Leds (oder noch höhere Leistungen) geklebt werden.

[Loong]

Das Kerafol besitzt zwar gut die doppelte Wärmeleitfähigkeit wie die Lumitronix-Pads, dafür sind sie aber auch mehr als doppelt so dick. Die in der Praxis erreichbaren Wärmewiderstände unterscheiden sich daher praktisch nicht, wie man an der Angabe des Wärmedurchgangswiderstands erkennt.

[Achim H]

Das Kerafol besitzt zwar gut die doppelte Wärmeleitfähigkeit wie die Lumitronix-Pads, dafür sind sie aber auch mehr als doppelt so dick.

Das mag alles richtig sein, was Du da schreibst, aber 0,125mm ist nicht sonderlich dick.
Etwas dickeres Material sehe ich als positiven Aspekt. Kühlkörper (wenn diese nicht geschliffen wurden) sind immer etwas konkav, von daher kann zu dünnes Material dazu führen, dass das Alu der Platine aufliegt und der Kleber quasi nur noch die Mitte unterfüttert. Da die Klebepads aber bis zum Rand der Platine reichen, liegt es in der Mitte hohl. Und genau dort wird die meiste Wärme übertragen.
Für die 10x10mm großen Platinen mag das noch unerheblich sein, weil diese Platinen recht klein sind. Ganz anders sieht es aber bei den Starplatinen oder denen für die SmartArrays aus.

OffTopic:
Es gibt auch sehr dickes Wärmeleitmaterial mit mehreren Millimeter. Und auch diese haben einen besseren Wärmewiderstand.
Beispiel: Kerafol Keratherm - Softtherm (86/525).

keratherm_softtherm_86525.png

Nimm zum Beispiel mal die hellblaue Linie (3mm dickes Material).
Bei einem Anpressdruck von 10 N/cm² (entspricht: 1,02 kg/cm²) hat dieses gerademal einen Wärmewiderstand von 1 K/W.

[Loong]

Ein Achtel Millimeter ist sogar ziemlich dick, die Schichtdicken von Wärmeleitkleber und -Paste sind üblicherweise geringer. Ein "Kühlkörper", der auf den paar Quadratmillimetern einer Star-Platine mehr als 0,125 mm uneben ist, gehört auf den Müll. Du kannst gerne selber mal bei Fischerelektronik, Seifert, Alutronic, und wie sie alle heißen, die Planlage nachfragen.

[Loong]

So, ich habe Zahlen von Fischer: Ein SK 47 darf auf seine 200 mm Breite maximal 0,8 mm konkav bis 0,2 mm konvex durchgebogen sein.

Da mache ich mir um die 20 mm Starplatine keine Sorgen.

[R.Kränzler]

Wenn die LEDs nicht wirklich an der Grenze des Möglichen betrieben werden, spielt es praktisch keine Rolle, ob man Wärmeleitpaste, Wärmeleitkleber oder Wärmeleitpads verwendet, da kann man einfach nehmen, was am einfachsten zu handhaben ist.

[Achim H]

FSF 52 P von Fischer Elektronik.
trägerloser Wärmeleitfilm, selbsthaftende Eigenschaften

Wärmewiderstand (1 in²): 0,03 K/W bei einem Anpressdruck von 0,031 N/mm².
Adhäsive Haltekraft: 0,35 N/mm²

Umrechnungen:
1 in² = 6,4516 cm²
0,031 N/mm² = 0,316 kg/cm²

0,35 N/mm² = 3,5679 kg/cm²

Für Leds, die angeschraubt werden sollen.