EPP 10.2021

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» BAUGRUPPENFERTIGUNG Bild: BJZ Der Vergleich Nutzentrennmaschine mit Keilmessern sowie mit Rollmesser und Linearmesser zeigt, dass sowohl die positive als auch die negative Dehnung beim Trennverfahren mit Keilmessern deutlich geringer ist als beim Trennverfahren mit Rollmessern KURZ & BÜNDIG Durch den Vergleich von Nutzentrennmaschinen mit linearen Keilmessern bzw. mit Rollmessern wird aufgezeigt, bei welchem Prozess sich der Einsatz des jeweiligen Systems empfiehlt. Verfahren bestimmt die Taktzeit Beim Nutzentrenner mit Rollmesser wird die Leiterplatte durch die Messer geschoben und während dessen zerteilt. Da es sich um ein manuelles Verfahren handelt ist die Taktzeit stark vom Bediener abhängig. In vielen Fällen wird ein Motor eingesetzt, welcher den Bediener unterstützt, indem er eines der Rollmesser antreibt und die Leiterplatten durch den Trennvorgang zieht. Beim Nutzentrennen durch das lineare Keilmesser wird die Leiterplatte zwischen die Messer geschoben und durch Auslösen eines Schalters oder durch Betätigung eines Hebels wird der Trennvorgang ausgelöst. Auch bei diesem Verfahren ist die Taktzeit vom Bediener abhängig, oft werden Hilfsmittel wie ein Auflagetisch oder ein Endschalter zur Unterstützung des Bedieners eingesetzt. Mittlerweile gibt es hier auch vollautomatische Nutzentrennsysteme mit linearen Keilmessern. Fazit Der Einsatz von Nutzentrennmaschinen mit linearen Keilmessern empfiehlt sich, wenn die zu zerteilenden Leiterplatten mit empfindlichen Bauteilen und/oder die Leiterplatten bis zum Ritzgraben bestückt sind. Nutzentrenner mit Rollmessern können bei Leiterplatten, die mit unempfindlichen/robusten Bauteilen bestückt sind, eingesetzt werden. Zudem muss ein entsprechender Abstand zum Ritzgraben eingehalten werden. www.bjz.de 48 EPP » 10 | 2021

BAUGRUPPENFERTIGUNG » Produkt-News Demonstrator für effiziente Kühlung in der E-Mobilität Keramisches Hochleistungsmodul für Drive Inverter CeramTec, weltweiter Hersteller technischer Hochleistungskeramik präsentierte seine kürzlich entwickelte keramische Kühllösung für ein Leistungsmodul, das seinen Einsatz in Wechselrichter im Antriebsstrang von E-Autos findet. Denn gerade die Leistungselektronik in der E-Mobilität benötigt innovative Kühllösungen, die auf kleinstem Raum sicher und zuverlässig funktionieren. Kühllösungen des Unternehmens können hier einen entscheidenden Beitrag leisten. Elektromobilität ist massiv auf dem Vormarsch. Bei der Weiterentwicklung der Antriebsstränge stößt die Automobilindustrie jedoch auf Herausforderungen, darunter knapper Bauraum, steigende Leistungsanforderungen und die Forderung nach hohen Reichweiten. Dank neuer Materialien erreichen Halbleiterchips zwar immer höhere Leistungsdichten, dies erzeugt jedoch zugleich mehr Wärme. Um Leistungssteigerungen dennoch umsetzen zu können, ist es nötig, thermische Widerstände zu senken. Dieser Herausforderung hat sich das Unternehmen gestellt und eine wegweisende Kühllösung für die Leistungselektronik in Elektroautos entwickelt. Sie trägt dazu bei, dass die Regelung und Steuerung in der Elektromobilität sicher und zuverlässig funktionieren. Keramische Kühlkörper für e-Mobility-Lösungen Hochleistungskeramik eignet sich besonders, um beispielsweise SiC-Halbleiterchips zu entwärmen, da sie hohe Wärmeleitfähigkeit, elektrische Isolierung sowie Korrosions- und Verschleißfestigkeit bietet. Besonders hohe Leistungsdichten werden mit Flüssigkühlern erreicht. Denn anders als Luft erreichen Wasser oder Glykol-Gemische eine signifikant höhere Entwärmungsleistung. Damit es zu einer effizienten Entwärmung kommt, wird bei der neuen Generation keramischer Kühlsysteme der Chip mittels der Chip-on-Heatsink Technologie direkt auf dem metallisierten Keramik-Kühlkörper angebracht. So ist er besonders nah an der Kühlflüssigkeit. Dafür werden die strukturierten Kupferbleche direkt auf der Vorder- und Rückseite des Keramikkühlers aufgebracht. Mittels dieses Aufbaus ist es auch möglich, beide Seiten als Schaltungsträger zu nutzen und gleichzeitig zu kühlen. Die innere Kühlstruktur der Keramik ist als Pin-Fin-Struktur aufgebaut. Das vergrößert die Wärmeübertragungsfläche des Kühlkörpers deutlich und ermöglicht eine ideale Umspülung der Pin-Fin-Oberfläche. So wird Wärme bestens abtransportiert und zugleich erhöht die Struktur die mechanische Festigkeit, welche so Druck-, Torsions- und Biegekräfte gut aufnehmen kann. Im Vergleich zu herkömmlich aufgebauten Systemen beträgt der thermische Widerstand von Chip-on-Heatsink Kühlkörpern lediglich die Hälfte des Wertes. Der sehr kompakte Kühlkörper ist dabei nur 48 x 36 mm groß, 3,6 mm dick (inkl. Metallisierung) und wiegt zehn Gramm. Anhand der thermischen Charakterisierung wurde die Performance des Moduls eindrucksvoll im PowerCycling Test bestätigt. Der thermische Widerstand des Leistungsmoduls mit Pin-Fin Keramik-Kühler beträgt im Auslegungspunkt vom Chip bis ins Kühlwasser 0,15 K*cm²/W. Weiterführende Informationen über die CeramTec Kühltechnologie hier. www.ceramtec-group.com Leistungsmodul für Drive Inverter Bild: Ceramtec EPP » 10 | 2021 49