Kühlkörper - f.cool - Katalog Fischer Elektronik - page 27

Leistung, Lebensdauer und Zuverlässigkeit elektronischer Halbleiterbauteile werden maßgeblich von der thermischen Belas-
tung bestimmt, denen die einzelnen Komponenten ausgesetzt sind. Eine Überschreitung der maximalen Betriebstemperatur
führt zu Fehlfunktionen. Eine Überschreitung der zulässigen Sperrschichttemperatur führt zur Zerstörung des Halbleiters.
Erschwerend hinzu wiegt ein voranschreitender Trend in der Halbleiterindustrie, mit stetig steigenden Integrations- und Leis-
tungsdichten elektronischer Bauelemente. Bei der Lösung von thermischen Problemen stellt sich zu Beginn die Frage, welche
Art der Entwärmung in Betracht gezogen werden muss. Hierfür stehen unterschiedliche Verfahren zur Verfügung: mittels
natürlicher Konvektion (passiv) durch verschiedenartige Kühlkörperlösungen, mittels erzwungener Konvektion (aktiv mit Hilfe
von Lüftermotoren, Lüfteraggregate) oder mittels flüssiger Medien (Flüssigkeitskühlung).
Elektronische Bauteile und Systeme verfügen aller-
dings über viele verschiedene Randparameter und
Einbaubedingungen. Die Auswahl des optimalen
thermischen Managements gestaltet sich deshalb
oftmals als schwierig. Hierzu gibt es sicherlich Mög-
lichkeiten das richtige Entwärmungskonzept über den
thermischen Widerstand zu berechnen oder mittels
Prototypen unmittelbar in der Applikation zu testen
und zu verifizieren, nur sind heutzutage mehr den
je kundenspezifische mechanische Anpassungen
gefragt und gefordert. Kleine mechanische Nachbe-
arbeitungen, wie zusätzlich eingebrachte Gewinde
oder Bohrungen, können bei der Berechnung des
Wärmewiderstandes über Sicherheitsreserven der
Temperatur berücksichtigt werden, allerdings erfor-
dern umfangreiche Modifikationen eine nochmalige
Überprüfung der thermischen Sachverhalte.
Um die Ermittlung der passenden Entwärmungskonzepte zu erleichtern, bietet Fischer Elektronik die computergestützte Wär-
mesimulation, auch als Dienstleistung an.
Berücksichtigte Faktoren bei der Wärmesimulation
Mit der computergestützten Wärmesimulation lassen
sich die erforderlichen Eigenschaften des Kühlkörpers
beziehungsweise des Entwärmungskonzeptes genau
ermitteln. Basierend auf physikalischen Konzepten wie
Erhaltung von Masse, Energie und Impuls, berück-
sichtigt die Software insbesondere die thermischen
Voraussetzungen für eine natürliche oder forcierte
Konvektion. Gleichzeitig ist das System auf die Entwär-
mung durch Flüssigkeiten ausgerichtet. Darüber hinaus
berechnet die Wärmesimulation physikalische Effekte
wie zum Beispiel Wärmestrahlung und Turbulenzen.
Die Emissionsfaktoren der verschiedenen Oberflächen
spielen ebenfalls eine Rolle. Als Ergebnis liefert die
Simulationssoftware eine für die Applikation passge-
naue Entwärmungslösung sowie eine enorme Hilfe bei
der Entscheidungsfindung und Auslegung des Elektro-
nikdesigns.
Vorteile einer computergestützten Simulation
Die computergestützte Wärmesimulation wird bereits in der Prototypenentwicklung eingesetzt. Dadurch lassen sich Entwick-
lungszyklen von Entwärmungskonzepten erheblich verkürzen. Nicht geeignete Konzepte können schnell und ohne erheb-
lichen Materialaufwand wieder verworfen werden. Viele Features und Optionen des Simulationssystems verkürzen zudem
den zeitlichen und apparativen Aufwand im Vergleich zu einer herkömmlichen Simulation in der Messkammer.
Gerne beraten wir Sie ausführlich zum Thema Wärmesimulation.
Computergestützte Wärmesimulation für optimale Entwärmungskonzepte
Technische Erläuterungen
A 4
Standardstrangkühlkörper
A 22 - 91
Leiterplattenkühler
A 98 - 112
Wärmeleitmaterial
E 2 - 44
Montagematerial für Halbleiter
E 65 - 71
Druckguss-Aluminiumkühlkörper
A 133 - 136
Transistorhaltefedern
A 124 - 130
Kühlkörper für LED
B 39 - 59
Technische Erläuterungen
A 2 - 8
A
B
C
D
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