Phase change material (PCM)

Ein Phasenwechsel-Wärmeleitmaterial (PCM) ist ein Wärmeleitpad, das bei Raumtemperatur fest bleibt und sich bei Erwärmung im Betrieb erweicht. Zwischen einem heißen Bauteil und einem Kühlkörper eingesetzt, beginnt es bei etwa 50 °C zu fließen und füllt mikroskopisch kleine Zwischenräume zwischen den beiden Oberflächen. Dadurch wird eingeschlossene Luft reduziert und ein dünnerer, durchgängigerer Wärmeübertragungsweg geschaffen. Wenn das System abkühlt, verfestigt sich das Material wieder an Ort und Stelle, ohne zu tropfen oder neu aufgetragen werden zu müssen.

PCM-Pads bieten ähnliche thermische Vorteile wie Wärmeleitfett, sind bei der Montage jedoch deutlich sauberer und einfacher zu handhaben. Da das Material bei Raumtemperatur fest ist, lässt es sich präzise platzieren, ohne zu verschmieren oder überzulaufen. Zudem sorgt es über die gesamte Kontaktfläche hinweg für eine gleichmäßige Dicke und Abdeckung, was mit Paste oft schwieriger zu erreichen ist. In vielen Designs ermöglicht dies eine nahezu pastenähnliche Leistung bei besserer Prozesskontrolle und geringerem Risiko des Herauspumpens im Laufe der Zeit.

Die TCPC Serie ist dafür ausgelegt, im Bereich von 50–60 °C weich zu werden. Unterhalb dieses Bereichs bleibt das Pad fest und formstabil, was Lagerung, Handhabung und Montage vereinfacht. Erwärmt sich die Grenzfläche im Betrieb, wird das Material flexibel genug, um die Oberflächen zu benetzen und Hohlräume zu füllen. Es wird dabei nicht zu einer frei fließenden Flüssigkeit und bleibt daher innerhalb der Grenzfläche eingeschlossen.

Diese Pads werden in der Regel beidseitig mit Schutzlinern geliefert. Schneiden Sie das Material bei Bedarf auf die gewünschte Form zu, ziehen Sie eine Abdeckfolie ab und platzieren Sie das Pad auf dem Bauteil oder Kühlkörper. Anschließend entfernen Sie die zweite Folie und montieren die Gegenfläche mit normalem Anpressdruck. Die von Natur aus leicht haftende Oberfläche hilft in der Regel, das Pad auch ohne zusätzlichen Klebstoff an Ort und Stelle zu halten, wobei für spezielle Anforderungen auch PSA-beschichtete Varianten erhältlich sein können.

Ja. Die TCPC Serie ist dafür ausgelegt, neben der Wärmeübertragung auch elektrische Isolierung zu bieten. Je nach Variante kann der Volumenwiderstand sehr hoch sein und so eine sichere Trennung zwischen spannungsführenden Bauteilen und geerdeten Kühlkörpern unterstützen. Dadurch kann in vielen Elektronikanwendungen eine separate Isolationsschicht entfallen.

Die TCPC Reihe ist je nach Variante in dünnen Ausführungen von 0,1 mm bis 0,5 mm erhältlich. Zu den Standard-Bogenformaten gehören 400 × 300 mm, wobei einige Varianten auch als Bogen in 200 × 300 mm oder 200 × 400 mm verfügbar sind. Das Material kann außerdem als gestanzte oder kiss-cut Teile geliefert werden, um die Montage zu beschleunigen und eine präzise Passform in der Anwendung zu gewährleisten.

Phasenwechsel-Pads sind für wiederholte Heiz- und Kühlzyklen ausgelegt, ohne die bei einigen anderen Wärmeleitmaterialien auftretenden Probleme wie Austrocknung oder Aushärtung. Bei jedem Zyklus wird das Material weich, passt sich an und verfestigt sich anschließend wieder, während es an Ort und Stelle bleibt. Das unterstützt eine langfristig stabile Wärmeübertragung und einen niedrigen Grenzflächenwiderstand in anspruchsvollen Elektronikanwendungen. Bei Bedarf können Verstärkungsoptionen zudem die mechanische Robustheit verbessern.

Lagern Sie die Pads in einer kühlen, trockenen Innenraumumgebung, geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung und idealerweise unterhalb ihres Erweichungsbereichs. Wenn die Schutzliner bis zur Verwendung auf dem Material bleiben, hilft das, Verunreinigungen zu vermeiden. Die typische empfohlene Haltbarkeit beträgt bei Lagerung unter normalen Raumbedingungen etwa 12 Monate, wodurch Handhabungseigenschaften und Phasenwechsel-Performance erhalten bleiben.

Ja. Da das Material nicht zu einer dauerhaften Verbindung aushärtet, lässt es sich bei Servicearbeiten oder Nacharbeit in der Regel wieder entfernen. Nach der Demontage kann das Pad auf einer der Oberflächen verbleiben und lässt sich üblicherweise mit nur minimalen Rückständen abziehen. Für die beste Leistung nach Wartungsarbeiten wird in der Regel empfohlen, das verwendete Pad durch ein neues zu ersetzen, statt das ursprüngliche Teil erneut zu verwenden.