Wärmemanagement auf der Leiterplatte Bessere Designs und Materialien sorgen für mehr Effizienz

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Um die Effizienz von Elektronikprojekten zu verbessern, müssen sich die Entwickler mit den Ursachen und Auswirkungen der Wärmeentwicklung auseinandersetzen. Geeignete Materialien sind dabei entscheidend. Ein Leitfaden auf der Power of Electronics.

In der modernen Elektronikentwicklung und insbesondere bei Energieanwendungen müssen sich die Entwickler mit zwei kritischen Aspekten auseinandersetzen. Dies sind zum einen ein effizientes Wärmemanagement und zum anderen der Wirkungsgrad. Die kontinuierliche Entwicklung neuer Materialien und Technologien ist unerlässlich, um den steigenden Anforderungen gerecht zu werden. Ein effektives Wärmemanagement verlängert nicht nur die Lebensdauer der Komponenten, sondern trägt auch zur Zuverlässigkeit und Effizienz des Gesamtsystems bei.

Graphen und andere Nanomaterialien zeigen vielversprechende Wärmeleiteigenschaften und könnten in Zukunft Lösungen für ein besseres Wärmemanagement bieten. Ebenso werden Sensoren direkt in die Elektronik integriert, um Temperaturen in Echtzeit zu überwachen. Dadurch können Anwendungen dynamisch gekühlt werden. Das Wärmemanagement ist entscheidend, um die Temperatur von Leiterplatten und den darauf befindlichen Komponenten in einem sicheren Bereich zu halten. Hohe Temperaturen können zur Degradation von Komponenten führen und deren Lebensdauer verkürzen.

Auf der Power of Electronics im Schwerpunkt Cooling Days wird Hüseyin Anaç von der NCAB Group Germany am 12. September einen Vortrag über das Wärmemanagement im Leiterplattendesign sprechen. Im Gespräch erklärt er, was Entwickler aus seinem Vortrag lernen können und warum sein Vortrag eine Art Leitfaden für die tägliche Arbeit in der Elektronikentwicklung ist.

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Herr Anaç, warum ist das Thema Ihres Vortrags für unsere Teilnehmer besonders relevant?

Das Thema Wärmemanagement ist ein grundlegender Aspekt während der Konstruktion. In meinem Vortrag gehe ich darauf ein, wie je nach Anwendung das gesamte Design und die Spezifikationen darauf ausgerichtet sind oder eine sehr hohe Priorität haben. In der Vergangenheit wurde das Wärmemanagement als Nebenaspekt im Design behandelt. Doch die Anforderungen und Anwendungsbereiche haben sich grundsätzlich geändert. Meinen Vortrag verstehe ich als einen Leitfaden und Ideenpool für Entwickler, die mit diesem Thema konfrontiert sind, aber auch für alle anderen Interessierten in der Lieferkette, die mit Leiterplatten zu tun haben.

Was sind die drei wichtigsten Aspekte Ihres Vortrags?

Das Wärmemanagement spielt bei der Entwicklung moderner elektronischer Systeme eine zentrale Rolle. Eine effiziente Wärmeableitung ist heute unverzichtbar. Nur so kann die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Systeme gewährleistet werden. Ein wichtiger Aspekt ist dabei das Ursache-Wirkungs-Verhältnis. Die Wärmeentwicklung in elektronischen Systemen ist eine unvermeidliche Folge von Energieverbrauch und Verlustleistung. Das Problem bei zu viel Wärme ist eine unzureichende Wärmeabfuhr. Materialien und Bauteile können zerstört werden und die Lebensdauer wird verkürzt.

Der zweite wichtige Aspekt meines Vortrags betrifft das Design. Denn ein gut durchdachtes Design ist entscheidend für das Wärmemanagement. Wichtig sind die Platzierung der Bauteile, die Leiterbahnführung und der Einsatz von Multilayer-Leiterplatten.

Der dritte Punkt ist die Materialwissenschaft. Das richtige Material ist wichtig für die Wärmeableitung. Dazu gehören zum Beispiel FR4 mit Kupferkernen oder Metal-Core-PCBs (MCPCBs). Thermische Interface-Materialien verbessern den Wärmeübergang zwischen Bauteilen und Kühlkörpern.

Der Vortrag von Hüseyin Anaç bei den Cooling Days 2024 zeigt, wie wichtig das Wärmemanagement beim Design elektronischer Systeme ist. Durch das Verständnis von Ursache und Wirkung der Wärmeentwicklung, die Optimierung des Designs und die Auswahl geeigneter Materialien lassen sich thermische Probleme effektiv in den Griff bekommen. Sein Vortrag ist auch eine Art Leitfaden für die tägliche Arbeit.(heh)

Das erwartet Sie auf den Cooling Days

Wärmemanagement

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