Fertigung von Baugruppen mit Power-LEDs Wärmeleitfähiger Kleber erhöht die Lebensdauer von LEDs

Niedrige Betriebstemperaturen sind für Power-LEDs entscheidend für eine hohe Lebensdauer. Mit entscheidend dafür ist das richtige Thermomangement bei der Verarbeitung der LEDs: Während viele Fertiger dabei noch auf thermoleitfähige Klebestreifen oder Wärmeleitpasten setzen, zeigt der US amerikanische Kleber-Hersteller Hernon mit dem wärmeleitfähigen Kleber »Dissipator 745« eine kostengünstige Alternative auf, die die Betriebstemperatur von LEDs um 6 bis 7 °C reduziert.

Der »Dissipator 745« ist ein thermisch leitender Acryl-Kleber, der mit einem lösungsmittelfreien Aktivator arbeitet. »Mit diesem Kleber ist es möglich, Power-LEDs direkt auf dem Substrat zu bonden«, erklärt Thomas Witt, von 4Advanced Technologies, die als Vertriebsrepräsentanz das Produkt für Hernon in Deutschland vermarktet. »Untersuchungen bei einem führenden LED-Hersteller haben gezeigt, dass sich durch die guten wärmeleitenden Eigenschaften des Klebers die Betriebstemperatur um ca. 6°C bis 7°C reduzieren lässt«, betont Witt. Die LED zieht weniger Strom, brennt heller und länger, weil sie weniger warm wird. Laut Witt ist dadurch konkret sowohl eine Steigerung der LED-Lebensdauer von 15 bis 20 Prozent als auch der Lichtleistung um 5 Prozent realisierbar.

Darüber hinaus ist die Klebe-Methode laut Witt deutlich günstiger als die bisher meist verwendeten Methoden mit Klebestreifen oder der Einsatz einer Wärmeleitpaste. Die Wärmeleitpaste ist zudem nur ein Teil der Medaille, hier muss die LED zudem mechanisch fixiert werden, was wiederum mehr Fertigungsschritte bedeutet. Aber auch gegenüber Klebestreifen hat der Kleber einen entscheidenden Vorteil, wie Witt erklärt: »Man kann die LEDs noch fein justieren innerhalb einer Fixierzeit von 1,5 bis 2 Minuten, was mit Klebebändern nicht mehr möglich wäre.«  Die Verarbeitung des Klebers ist zudem relativ einfach, weil sich der Klebespalt durch integrierte »Spacer-Elemente« konstant auf 0,127 mm (0,005 inch) bis 0,152 mm (0,006 inch) einstellt. Die dieelektrische Durchschlagsfestigkeit beträgt 26,7 kV/mm basierend auf Tests nach IEC 60243-1. Der Kleber ist für die automatisierte Verarbeitung mit gängigen Dosieranlagen geeignet. Den Dissipator gibt es in Gebinden von 25 mm, 300 mm, 800g und kundenspezifisch nach Absprache. Der Kleber eignet sich sowohl für kleine Musterfertigungen als auch für große Serien.

Nicht nur Power-LEDs kann man mit dem Dissipator 745 verarbeiten. Mögliche weitere Einsatzbereiche sind zum Beispiel beim direkten Bonden von elektronischen Bauteilen auf Leiterplatten oder das Aufkleben von Leiterplatten auf ein Heatsink. 
Wärmeleitfähige Kleber gibt es mittlerweile auch von anderen Herstellern, aber, so Witt, Hernon ist hier deutlich günstiger als die großen Marktbegleiter. Das liege vor allem daran, dass Hernon in Europa eine sehr schlanke Vertriebsstruktur hat und nur an einem Standort, dem Hauptsitz in den USA (Florida) produziert. »Weltweit soll das Produkt die gleiche Qualität haben«, betont Witt. Und das lasse sich nur wirklich sicherstellten, wenn alles aus einer Fabrik kommt. Für die schnelle Belieferung der europäischen Kunden unterhält Hernon auch ein Lager in Europa. Von dort dauert die Belieferung normalerweise zwei Tage, ist das Produkt nicht ab Lager verfügbar spricht Witt von 30 Tagen.

Ein Newcomer ist Hernon nicht, das Unternehmen ist in den USA bereits seit 30 Jahren aktiv, hat etwa um die 5000 Klebesubstrate entwickelt und kann sogar etliche Militärfreigaben vorweisen. In Europa ist Hernon derzeit dabei, sein Geschäft und die Marktpräsenz auszubauen. Der Vertrieb in Deutschland erfolgt über die Vertriebsrepräsentanz 4Advanced Technologies. Das Kundenspektrum ist industrieweit bunt gemischt, als Neukunden im Visier hat Witt hierzulande vor allem die EMS-Firmen und die OEM-Elektronikunternehmen. Auch einige LED-Hersteller haben den Kleber bereits erprobt. Kleinere Firmen, die LED-Systeme herstellen, setzen den Dissipator 745 bereits ein. Klebemuster gibt es auf Anfrage über twitt@4advancedtechnologies.de.