Wärmeleitkleber

Wärmeleitkleber, englisch thermal conductive adhesive (TIM), sind Klebstoffe, die neben einer festen Haftung auch eine gute Wärmeübertragung zwischen Bauteilen ermöglichen. Sie verringern thermische Grenzflächenwiderstände und werden eingesetzt, um elektronische Bauteile effektiv zu kühlen.

Die Materialien basieren meist auf Silikon, Epoxid oder Polyurethan und enthalten thermisch leitfähige Füllstoffe wie Al2O3, AlN oder BN; Metall- oder Kohlefiller kommen ebenfalls vor. Es gibt sowohl elektrisch isolierende als auch elektrisch leitfähige Typen; erstere schützen vor elektrischen Verbindungen, letztere ermöglichen sie gezielt, meist zu höheren Kosten.

Verarbeitung und Aushärtung variieren je nach System: RTV-Silikone, Zwei- oder Mehrkomponenten-Epoxide oder UV- bzw. Wärme härtende Klebstoffe. Aushärtung erfolgt bei Raumtemperatur oder durch Wärme (typisch 60–120 °C). Anwendung erfolgt oft per Spritze, Spachtel oder als Gap-Filler.

Anwendungsfelder sind Elektronik, Leistungselektronik, LED-Bauteile, Kühlkörper, Batteriepackungen und Automotive-Komponenten. TIMs reduzieren den thermischen Widerstand zwischen Bauteilen, gleiten Überhitzung entgegen und gleichen Ungleichheiten in Oberflächen aus.

Bei der Auswahl spielen Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Viskosität, Betriebstemperaturbereich, CTE-Anpassung und Langzeitstabilität eine Rolle. Höhere Füllung steigert die Wärmeleitfähigkeit oft auf Kosten der Verarbeitbarkeit. Langzeitbelastung, Temperaturwechsel und Feuchtigkeit beeinflussen die Zuverlässigkeit; Datenblätter liefern Werte zu Wärmeleitfähigkeit, Aushärtebedingungen und mechanischer Festigkeit.