Fehlertolerante HV-Isolationsfolie Safeguard-Plus™

Maßnahmen wie Reinräume, spezielle Verpackungen, Schutzkleidung und kontrollierte Umgebungsbedingungen sind für Elektronik-Fertigungen bereits lange Standard. Die Gründe dafür sind leicht verständlich: bei immer kleiner werdenden Strukturen wird die Empfindlichkeit gegenüber unkontrollierten Fertigungsbedingungen immer größer.

Doch nicht jeder Hersteller kann oder will sich gleich einen kostspieligen Reinraum leisten. Oder Arbeitsschritte lassen sich gar nicht erst in der Sauberkeit eines Reinraums abbilden.

In diesem Fall muß das Design des Produktes so robust ausgelegt sein, dass unvermeidbare Abweichungen im Produktionsprozess nicht zu einem Fehler führen.

In Sachen elektrische Isolation kann das bedeuten, dass eine Isolationsfolie zwar theoretisch eine ausreichende Spannungsfestigkeit aufweist. Doch nur ein einziger metallischer Span reicht aus, um eine z.B. 0,025 mm dünne Kapton® MT – Folie zu zerstören, wenn er zwischen Kühlkörper und Leistungsbauteil eingeklemmt wird. Im schlimmsten Fall erfolgt nicht sofort ein Ausfall, sondern erst nach gewisser Zeit im Einsatz. Wärmeausdehnungsunterschiede, Vibration und allgemein Alterung führen dann dazu, dass die Materialstärke der Isolationsschicht immer weiter reduziert wird und schließlich der Durchschlag erfolgt.

Eine sehr effiziente Maßnahme dagegen ist die von CMC klebetechnik angebotene „Safeguard-Plus™“ Folie. Wie schon der Name sagt, schützt diese Safeguard-Plus™ Folie durch zusätzliche Maßnahmen vor einer Zerstörung der elektrischen Isolationsschicht. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass anstelle von einer Lage Isolationsfolie (meist Kapton® MT) eine zweite Lage (Kapton® MT) verwendet wird.

Um keine allzu große Veränderung des thermischen Widerstandes durch die zusätzliche Schutzisolation (Basisisolation plus Zusätzliche Isolation) zu erreichen, werden entsprechend dünne Folien (kurzer Wärmepfad) und gut wärmeleitende Klebstoffe, Silikonkautschuk-Beschichtungen oder Phase-Change Produkte eingesetzt. Die Kombinationen werden stets kundenspezifisch definiert und sind kein Standard. Sie verfügen jedoch gegenüber Einzellagen eine dramatisch verbesserte Sicherheit und Fehlertoleranz, was eine eigene Entwicklung durchaus sinnvoll macht. Denn sporadische Ausfälle im Feld werden früher oder später wesentlich kostspieliger sein.

Safegueard-Plus™ - die Lösung für sichere Elektronik und gute Wärmeableitung.


Fehler durch eingeschlossenen Schmutzpartikel, z.B. 50µm Folie Kapton® MT kann durchstossen werden
Fehlertolerant durch zweite Lage Isolationsfolie und Absorbtionsschicht (z.B. Silikonkautschuk)

Oben:
Safeguard-Version (beispielhafte Ausführung), ein extrem dünnes, sehr spannungsfestes Laminat aus 2x 25µm Kapton 100MT+, dünner Laminatkleber, beidseitig klebend mit guter Wärmeleitfähigkeit (geringe Dicke)


Weitere mögliche Varianten (beispielhaft):

 

Materialnummer Aufbau  Skizze
MP 7017-008E 25µm Kapton® 100MT
mit einseitig 220µm wärmeleitendem Gapfiller, guter Schutz vor Schmutz auf Beschichtungsseite und gute Anbindung an Oberflächen (geringerer Übergangswiderstand)
 
MP7017-008K 25µm Kapton® 100MT,
einseitig wärmeleitender Gapfiller (60µm), andere Seite wärmeleitender Acrylatkleber für leichte Vormontage und gute Benetzung zur Reduktion des Wärmeübergangswiderstandes
 
MP7017-008H 50µm Kapton® 200MT+,
einseitig mit 200µm wärmeleitender Beschichtung für gute Anbindung an raue Oberfläche. Verbessertes Kapton mit höherer Wärmeleitung, Schutz vor Beschädigungen durch Schmutzpartikel