Vibrationsteststand (VT)
Mit dem ZFW Vibrationstester können thermische Interfacematerialien und andere viskose und pastöse Probenkörper auf Fehlermechanismen wie Pump-out, Bleed-out, Dry-out, mechanische Stabilität, Partikeldelamination, Versprödung, Agglomeration sowie Adhäsion und Kohäsion geprüft werden. Während der Messung werden Spalt, Kraft und die Änderung des thermischen Widerstands aufgezeichnet. Der Vibrationstest simuliert die reale Spaltdehnung eines Fahr-oder Zufallprofils. Außerdem können Mikrozugversuche durchgeführt werden und das Vernetzungsverhalten von Gap-Fillern und Klebstoffen untersucht werden.
Beispiel 1: Bleed-Out bei Wärmeleitpasten
Im mobilen Einsatz oder in der Umgebung von bewegten Bauteilen wie Lüftern treten Vibrationen in Leistungselektronik-Anwendungen auf. Oft wird zur Kühlung dieser Leistungselektroniken herkömmliche Wärmeleitpasten eingesetzt, eine Mischung aus einer viskosen nicht-vernetzenden Grundsubstanz, zum Beispiel Silikonöl und wärmeleitenden Partikeln aus Keramik oder Metallen.
Durch die Vibrationen im Betrieb können sich die festen und flüssigen Bestandteile der Wärmeleitpaste auftrennen und das Öl austreten. Dies wird Bleed-Out Effekt genannt und hat negative Auswirkungen auf die thermischen Eigenschaften und die Lebensdauer der Wärmeleitpaste und kann dadurch zu erheblichen Beeinträchtigungen im Betrieb bis hin zum Ausfall der Leistungselektronik führen.
Beim ZFW können Wärmeleitpasten mit unserem Vibrationstester auf dieses Ausbluten mit folgenden Randbedingungen untersucht werden:
- Maximale Frequenz: 200 Hz
- Maximale Peak to peak Amplitude: 95 µm (bis 50 Hz Frequenz)
- Temperatur: 150 °C
Beispiel 2: Pump-Out bei Wärmeleitpasten
Der Pump-Out-Effekt ist ein bekanntes Problem bei Wärmeleitpasten, das insbesondere bei CPUs und GPUs auftreten kann. Er beschreibt die Verdrängung der Wärmeleitpaste aus dem Kontaktbereich zwischen Prozessor und Kühlkörper, was zu einer reduzierten Wärmeübertragung führt.