Thermisches Management mechatronischer Systeme mit wärmeleitenden Kunststoffen

Inhalt:
Bei der Entwicklung (leistungs-)elektronischer Komponenten für automobile Systeme gilt es Anforderungen hinsichtlich höchster Integrationsdichte, Vermeidung von Totvolumen bei gleichzeitig geringem Bauteilgewicht und kosteneffizienter Fertigung zu erfüllen. Aus der Kombination dieser Anforderungen ergibt sich die Notwendigkeit für neue Konzepte für das thermische Management mechatronischer Systeme. Aus wirtschaftlicher Sicht muss dabei die Verbindung von hoher Entwicklungsfreiheit bei der Systemkonzeptionierung mit einem hochintegrativen Fertigungsverfahren im Vordergrund stehen. Spritzgegossene Formteile aus wärmeleitendem Kunststoff können als Funktionskomponenten im thermischen Management zur gezielten Zu- oder Ableitung von Wärmeenergie eingesetzt werden. Dabei können sowohl einzelne metallische Komponenten ersetzt, als auch gesamte dreidimensionale Gehäusestrukturen erzeugt werden. Die Entwicklungsstrategie und -möglichkeiten im thermischen Management von Elektronikkomponenten verdeutlicht der im Rahmen des SFB-Projektes B3 realisierte Demonstrator "Spulenumhausung". Unter Verwendung eines elektrisch isolierenden aber wärmeleitenden Kunststoffes war es hier möglich, die Umhausung der Drossel eines Gleichspannungswandlers durch Spritzgießen in einem Prozessschritt zu realisieren, wobei sowohl die mechanische als auch thermische Funktionalität in eine einzige Gehäusestruktur integriert werden konnte. Die Herstellung von spritzgegossenen Formteilen aus wärmeleitenden Kunststoffen stellt insgesamt aufgrund des Integrationspotentials einen hoch wirtschaftlichen und innovativen Ansatz zur Umsetzung neuartiger Entwär-mungskonzepte von Elektronikkomponenten dar.