Hochleistungs-IGBT-Module finden breite Anwendung in der Leistungselektronik, in Systemen für erneuerbare Energien, in Industrieantrieben, Traktionssystemen, Energiespeichern und Hochspannungswandlern. Im Betrieb erzeugen IGBT-Module eine große Wärmemenge. Wird diese Wärme nicht effizient abgeführt, kann die Sperrschichttemperatur schnell ansteigen, was zu Wirkungsgradverlusten, thermischer Belastung, Leistungsreduzierung oder sogar zum Ausfall des Moduls führen kann.
Für viele Hochleistungsanwendungen werden Wärmerohr-Kühlkörper häufig in Betracht gezogen, da Wärmerohre Wärme über eine gewisse Distanz effizient übertragen können. In rauen Umgebungen wie im Freien, bei hoher Luftfeuchtigkeit, in großen Höhen und bei niedrigen Temperaturen können Wärmerohr-basierte Kühllösungen jedoch Zuverlässigkeitsrisiken ausgesetzt sein. Das Arbeitsmedium in den Wärmerohren kann in extrem kalten Umgebungen gefrieren, und die abgedichtete Rohrstruktur kann Leckagen aufweisen oder langfristig an Leistung verlieren.
Um diese Probleme zu lösen, hat Kingka einen Kupfer-Aluminium-Lötkühlkörper entwickelt, der auf einer Kupfergrundplatte, geschälten Aluminiumlamellen und einer Hochtemperatur-Lötpasten-Verbindungstechnologie basiert. Diese Konstruktion verzichtet auf Heatpipes und nutzt die Wärmeleitung durch Kupfer und Aluminium, wodurch eine stabilere und zuverlässigere IGBT-Kühllösung für anspruchsvolle Betriebsbedingungen entsteht.

Warum die Kühlung von Hochleistungs-IGBTs eine entscheidende Designherausforderung darstellt
IGBT-Module sind zentrale Leistungskomponenten in vielen elektrischen Systemen. Sie schalten hohe Spannungen und hohe Ströme, wodurch sie im Betrieb erhebliche Wärme erzeugen. Kann die Wärme nicht schnell genug vom Modul abgeführt werden, steigt dessen Temperatur, was Leistung und Lebensdauer beeinträchtigt.
In realen Anwendungen geht es beim Wärmemanagement von IGBTs nicht nur um die Temperaturreduzierung. Kunden interessieren sich in der Regel für mehrere tieferliegende Aspekte:
Wie lassen sich lokale Hotspots unter dem IGBT-Modul reduzieren?
Wie lässt sich die Wärmeverteilung über die Kühlkörperbasis verbessern?
wie eine stabile Kühlleistung in Außenumgebungen aufrechterhalten werden kann
Wie man Leckagen, Einfrieren und Wartungsrisiken vermeidet
Wie lassen sich Kühlleistung, strukturelle Zuverlässigkeit, Gewicht und Kosten in Einklang bringen?
Wie man einen maßgeschneiderten Kühlkörper baut, der zum tatsächlichen Einbauraum passt
Aus diesem Grund ist ein Standard-Aluminium-Kühlkörper für Hochleistungs-IGBT-Anwendungen oft nicht ausreichend. Eine zuverlässigere, kundenspezifische Kühlkörperkonstruktion ist erforderlich.
Häufige Probleme von Wärmerohr-Kühlkörpern in rauen Umgebungen
Wärmerohr-Kühlkörper können in vielen kontrollierten Umgebungen effektiv sein. Bei Anwendungen im Freien und unter extremen Bedingungen können sie jedoch technische Risiken bergen, die nicht ignoriert werden dürfen.
1. Erfrierungsgefahr in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen
Eine Wärmerohrleitung enthält ein Arbeitsmedium im Inneren des abgedichteten Rohrs. Bei niedrigen Temperaturen kann dieses Medium gefrieren. Durch das Gefrieren dehnt sich das Medium aus und kann die innere Struktur der Wärmerohrleitung beschädigen. Im schlimmsten Fall kann das Rohr reißen, wodurch die gesamte Wärmeübertragungsfunktion ausfällt.
Bei Hochleistungs-IGBT-Systemen, die in kalten Regionen, Freiluftkraftwerken, Höhenanlagen oder unter winterlichen Betriebsbedingungen eingesetzt werden, stellt dies ein erhebliches Zuverlässigkeitsproblem dar.
2. Risiko von Leckagen und Dichtungsversagen
Eine Wärmerohrleitung ist auf eine dichte Konstruktion angewiesen. Wenn die Dichtung altert, Risse bekommt oder durch langfristige Vibrationen, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen oder mechanische Belastung versagt, kann das interne Arbeitsmedium austreten. Sobald ein Leck auftritt, verliert die Wärmerohrleitung ihre Wärmeübertragungsfähigkeit.
Bei der Kühlung von Leistungselektronik ist diese Art von Ausfall im Frühstadium möglicherweise nicht leicht zu erkennen, er kann aber die Sicherheit und Zuverlässigkeit des gesamten Systems direkt beeinträchtigen.
3. Leistungsverschlechterung bei langfristiger Nutzung
Die Wärmeübertragungsleistung eines Wärmerohrs hängt von der internen Zirkulation des Arbeitsmediums, der Dochtstruktur und dem Phasenübergang zwischen Dampf und Flüssigkeit ab. Unter rauen Betriebsbedingungen können langfristige Temperaturwechsel und mechanische Belastung die Leistungsstabilität beeinträchtigen.
Aus diesem Grund kann bei manchen IGBT-Kühlprojekten unter extremen Bedingungen ein massiver Wärmeleitungskühlkörper ohne internes Arbeitsmedium die zuverlässigere Wahl sein.
Designkonzept für einen verlöteten Kupfer-Aluminium-Kühlkörper
Der aus Kupfer und Aluminium gelötete Kühlkörper wurde entwickelt, um die Zuverlässigkeitsprobleme von Kühlsystemen mit Wärmerohren zu lösen. Anstelle einer internen Flüssigkeitszirkulation nutzt der Kühlkörper eine Kupfergrundplatte zur Wärmeverteilung und Aluminiumlamellen zur Wärmeableitung.
Die Kupfergrundplatte absorbiert und verteilt schnell die Wärme des IGBT-Moduls, während die Aluminiumlamellenstruktur die Wärmeableitungsfläche vergrößert und die Wärme an die Umgebungsluft abgibt.
Diese Konstruktion vereint die Vorteile von Kupfer und Aluminium:
Kupfer bietet eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit und Wärmeverteilung.
Aluminium sorgt für eine leichte Konstruktion und großflächige Wärmeableitung.
Durch Löten wird der Grenzflächenkontakt zwischen Kupfer und Aluminium verbessert.
Keine Wärmerohre bedeuten kein Einfrieren, keine Leckagen und eine höhere Zuverlässigkeit in der Umwelt.
Diese Struktur eignet sich besonders für die Kühlung von Hochleistungs-IGBTs, die Kühlung von Leistungselektronik im Außenbereich und für kundenspezifische Wärmemanagementlösungen, die in rauen Umgebungen eingesetzt werden.
Kernstrukturparameter des Kupfer-Aluminium-Kühlkörpers
Die Kühlkörperstruktur basiert auf dem Prinzip „Wärmeverteilung + effiziente Wärmeabfuhr“. Die Kupfergrundplatte leitet die konzentrierte Wärme des IGBT-Moduls ab, während die Aluminiumlamellen die effektive Kühlfläche vergrößern.
Hauptstrukturparameter
| Komponente | Spezifikation | Funktion | Designvorteil |
|---|
| Kupfergrundplatte | 5 mm Dicke | verteilt Wärme von der Unterseite des IGBT | reduziert lokale Hotspots und verbessert die Temperaturhomogenität |
| Aluminium-Grundplatte | 10 mm Dicke | bietet strukturelle Unterstützung und thermische Verbindung mit Rippen | verbessert die mechanische Festigkeit und die Wärmeübertragungsstabilität |
| Gesamtdicke der Basis | 15 mm, davon 10 mm Aluminium + 5 mm Kupfer | bildet eine Kupfer-Aluminium-Verbundbasis | gleicht Wärmeleitfähigkeit, Festigkeit und Gewicht aus |
| Aluminium-Rippenlänge | 850 mm | vergrößerte Wärmeableitungsfläche | geeignet für die Kühlung großer, leistungsstarker IGBTs |
| Höhe der Aluminiumrippe | 100 mm | vergrößert die Konvektionsfläche | verbessert die Wärmeabfuhreffizienz auf der Luftseite |
| Aluminiumrippendicke | 1,5 mm | bietet eine stabile Flossenstruktur | gleicht Wärmeübertragung, Festigkeit und Herstellbarkeit aus |
| Lötpaste | 230°C Hochtemperatur-Lötpaste | Bindungen Kupfer- und Aluminiumschnittstelle | reduziert den thermischen Widerstand an der Schnittstelle |
| Bindungsprozess | Schablonendruck-Lötprozess | regelt die Dicke und Gleichmäßigkeit der Lötpaste | verbessert die Bindungskonsistenz und die Produktionsstabilität |
Diese Parameterkombination eignet sich für großformatige, kundenspezifische Aluminium-Kühlkörper, Kupfer-Aluminium-Kühlkörper und IGBT-Kühlkörperanwendungen, die eine stabile thermische Leistung und eine hohe Anpassungsfähigkeit an die Umgebungsbedingungen erfordern.
Warum eine 5 mm dicke Kupfergrundplatte verwenden?
Die Unterseite eines IGBT-Moduls erzeugt oft konzentrierte Wärme. Wird diese Wärme direkt auf einen Aluminium-Kühlkörper übertragen, können lokale Temperaturunterschiede auftreten, da Aluminium eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Kupfer besitzt.
Eine 5 mm dicke Kupfergrundplatte trägt zur Lösung dieses Problems bei, indem sie die Wärme gleichmäßiger verteilt, bevor sie in die Aluminiumlamellenstruktur eintritt. Dadurch wird das Risiko lokaler Überhitzung verringert und die Betriebsstabilität des IGBT-Moduls verbessert.
Die Kupfergrundplatte bietet mehrere Vorteile:
bessere Wärmeverteilung unter dem IGBT-Modul
geringerer Temperaturunterschied über die Kühlkörperbasis
reduzierte lokale Hotspots
verbesserte thermische Kontaktleistung
besserer Schutz für Hochleistungshalbleiterbauelemente
Bei Hochleistungsanwendungen dient die Kupfergrundplatte nicht nur als Wärmeleitungsschicht, sondern ist auch ein Schlüsselelement zur Verbesserung der Temperaturhomogenität und der Zuverlässigkeit des Moduls.

Aluminium-Lamellendesign für großflächige Wärmeableitung
Die Aluminiumlamellen sind so konstruiert, dass sie Wärme an die Umgebung abgeben. In dieser Ausführung beträgt die Lamellenlänge 850 mm, die Höhe 100 mm und die Lamellendicke 1,5 mm. Diese großflächige Lamellenanordnung sorgt für eine breite Wärmeabfuhrfläche und eignet sich daher für hohe Wärmelasten.
Aluminium wurde gewählt, weil es ein gutes Gleichgewicht zwischen Wärmeleistung, Gewicht, Kosten und Verarbeitbarkeit bietet. Im Vergleich zu einem reinen Kupferkühlkörper kann eine Kupfer-Aluminium-Verbundstruktur das Gesamtgewicht reduzieren und gleichzeitig eine hohe Wärmeableitung im Bereich der Wärmequelle gewährleisten.
Bei dieser Art von Kühlkörpern mit geschlitzten Lamellen ist die Lamellengeometrie wichtig, da sie den luftseitigen Wärmewiderstand direkt beeinflusst. Lamellenhöhe, Lamellenabstand, Lamellendicke und Luftstromrichtung sollten entsprechend den tatsächlichen Betriebsbedingungen optimiert werden.
Vorteile der Aluminium-Rippenstruktur
| Designfaktor | Vorteil für die IGBT-Kühlung |
|---|
| große Flossenfläche | verbessert die Wärmeabfuhr durch Konvektion |
| 100 mm Rippenhöhe | vergrößert die Wärmeaustauschfläche |
| 1,5 mm Rippendicke | bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit. |
| 850 mm Flossenlänge | geeignet für die Kühlung von großformatiger Leistungselektronik |
| Aluminiummaterial | reduziert das Gewicht im Vergleich zu einem Vollkupfer-Kühlkörper |
| individuelles Flossendesign | kann hinsichtlich Luftstrom und Einbauraum optimiert werden |
Dadurch eignet sich die Lösung für Kühlkörper in der Leistungselektronik, Kühlkörper für IGBT-Module, industrielle Kühlsysteme und andere Anwendungen im Bereich des Wärmemanagements bei hohen Leistungen.
Kupfer-Aluminium-Grenzflächenverbindung mit 230°C Lötpaste
Die Grenzfläche zwischen Kupfer und Aluminium ist einer der wichtigsten Aspekte des gesamten Kühlkörpers. Selbst wenn beide Materialien eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, kann eine mangelhafte Verbindung an der Grenzfläche einen hohen thermischen Kontaktwiderstand verursachen und die Kühlwirkung insgesamt verringern.
Zur Verbesserung der Kontaktqualität verwendet dieser Kühlkörper eine 230 °C heiße Lötpaste in Kombination mit einem Schablonendruckverfahren. Die Lötpaste wird mithilfe einer speziell angefertigten Stahlschablone gleichmäßig auf die Lötfläche aufgetragen. Nach präziser Ausrichtung und kontrollierter Erwärmung schmilzt das Lot und bildet eine starke thermische und mechanische Verbindung zwischen der Kupfergrundplatte und der Aluminiumstruktur.
wichtige Prozessschritte
| Prozessschritt | Beschreibung | Zweck |
|---|
| Oberflächenvorbereitung | Kupfer- und Aluminium-Verbindungsflächen reinigen und vorbereiten | Verbesserung der Lötbenetzungs- und Haftqualität |
| Schablonendesign | Stahlschablone entsprechend der Klebefläche anpassen | Kontrolle der Lötpastenverteilung |
| Lötpastendruck | 230°C heiße Lötpaste gleichmäßig auf die Kupfer-Aluminium-Grenzfläche auftragen. | Vermeiden Sie unzureichendes Lot oder übermäßige Lotansammlungen. |
| Präzisionsausrichtung | Kupfergrundplatte und Aluminiumlamellenstruktur präzise ausrichten | vollständigen Kontakt und gleichmäßige Haftung gewährleisten |
| Hochtemperaturlöten | Erhitzen, um das Löten vollständig zu schmelzen und zu verfestigen | bilden eine starke mechanische und thermische Verbindung |
| Nachbearbeitungsinspektion | Haftfestigkeit und Schnittstellenqualität prüfen | Hohlräume, schwache Verbindungen oder Delaminationen verhindern |
Durch dieses Verfahren kann die Kupfer-Aluminium-Grenzfläche einen engen Kontakt und einen geringeren Wärmewiderstand erreichen, was für die Kühlung von Hochleistungs-IGBTs unerlässlich ist.
Warum Schablonendruck beim Löten wichtig ist
Bei einem großflächigen Kupfer-Aluminium-Kühlkörper darf die Lötpaste nicht wahllos aufgetragen werden. Ist die Lötschicht zu dünn, kann es an manchen Stellen zu unzureichender Haftung kommen. Ist sie hingegen zu dick, kann dies den Wärmewiderstand erhöhen oder zu ungleichmäßiger Haftung führen.
Schablonendruck trägt zur Lösung dieses Problems bei, indem er die Dicke und Verteilung der Lötpaste kontrolliert. Dies verbessert Konsistenz, Wiederholbarkeit und Produktionseffizienz.
Zu den Vorteilen des Schablonendrucks gehören:
gleichmäßigere Lötpastendicke
bessere Kontrolle der Klebefläche
reduziertes Risiko lokaler Hohlräume
verbesserte Kupfer-Aluminium-Kontaktqualität
bessere Prozesswiederholbarkeit bei der Chargenproduktion
stabilere thermische Leistung
Für einen Hersteller von kundenspezifischen Kühlkörpern ist die Prozessstabilität genauso wichtig wie die Materialauswahl. Ein gutes Design muss herstellbar, reproduzierbar und unter realen Betriebsbedingungen zuverlässig sein.
Kupfer-Aluminium-Kühlkörper vs. Wärmerohr-Kühlkörper
Für die Kühlung von IGBTs unter rauen Bedingungen bietet der Kupfer-Aluminium-Lötkühlkörper gegenüber einem herkömmlichen Heatpipe-Kühlkörper mehrere Vorteile.
| Vergleichsartikel | Kupfer-Aluminium-verlöteter Kühlkörper | Wärmerohr-Kühlkörper |
|---|
| Wärmeübertragungsmethode | feste Wärmeleitung durch Kupfer und Aluminium | Wärmeübertragung durch Phasenwechsel mittels internem Arbeitsmedium |
| Frostgefahr | keine innere Flüssigkeit, kein Erfrierungsrisiko | Das Arbeitsmedium kann in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen gefrieren. |
| Leckagerisiko | Keine abgedichtete Leitung, kein Flüssigkeitsaustritt | Dichtungsfehler können zu einem Austritt des Arbeitsmediums führen. |
| Langzeitzuverlässigkeit | hohe Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen | Die Leistung hängt von der Abdichtung der Wärmerohre und dem Zustand des internen Fluids ab. |
| Wartungsrisiko | geringerer Wartungsaufwand | Ein Ausfall kann schwer zu erkennen sein, bevor die Leistung nachlässt. |
| strukturelle Stabilität | starke Festkörperstruktur | Wärmerohre können durch Vibrationen, Biegung und Temperaturschwankungen beeinträchtigt werden. |
| geeignete Umgebung | Anwendungen im Freien, bei Kälte, Feuchtigkeit, in großer Höhe, unter rauen Bedingungen | besser geeignet für kontrollierte oder gemäßigte Umgebungen |
| Designflexibilität | geeignet für die großflächige Wärmeverteilung von IGBTs | Gut geeignet zur Wärmeübertragung über größere Entfernungen, jedoch durch den Zustand der Wärmerohre begrenzt. |
Das bedeutet nicht, dass Wärmerohr-Kühlkörper nutzlos sind. In vielen Anwendungen stellen sie weiterhin eine bewährte Lösung dar. Wenn es dem Kunden jedoch vor allem um Frostsicherheit, Leckagebeständigkeit und langfristige Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen geht, kann ein verlöteter Kupfer-Aluminium-Kühlkörper besser geeignet sein.

Anwendungsvorteile in rauen Umgebungen
Dieser Kühlkörper aus Kupfer-Aluminium-Verbundwerkstoff ist für Anwendungen konzipiert, bei denen Zuverlässigkeit wichtiger ist als kurzfristige Wärmeleistung.
1. Kein Ausfallrisiko der Wärmerohre
Da der Kühlkörper keine Wärmerohre verwendet, benötigt er weder ein internes Arbeitsmedium, noch Dampfzirkulation oder abgedichtete Rohrstrukturen. Dadurch werden die Risiken von Flüssigkeitsleckagen, Rohrrissen und der Alterung von Wärmerohren eliminiert.
Für IGBT-Systeme, die kontinuierlich arbeiten müssen, ist dies ein großer Vorteil.
2. Keine Einfrierprobleme bei niedrigen Temperaturen
In kalten Regionen oder bei Außenanwendungen kann das Arbeitsmedium von Wärmerohren gefrieren und das Rohr beschädigen. Der Kupfer-Aluminium-Kühlkörper nutzt Wärmeleitung im Festkörperverfahren und ist daher vom Gefrieren des internen Mediums nicht betroffen.
Dadurch eignet es sich für:
Hochgebirgs-Stromversorgungsgeräte
Außenverteilerschränke
Windkraftanlagen
Energiespeichersysteme
Eisenbahn- und Traktionsenergiesysteme
Industrieanlagen in kalten Regionen
Kühlung von Leistungselektronik im Außenbereich
3. Bessere Wärmeverteilung unter dem IGBT-Modul
Die 5 mm dicke Kupfergrundplatte trägt zu einer gleichmäßigeren Wärmeverteilung über die Kühlkörperbasis bei. Dadurch wird die Temperaturkonzentration an der Unterseite des IGBT reduziert und die Zuverlässigkeit des Moduls verbessert.
4. höhere strukturelle Zuverlässigkeit
Die Kupfer-Aluminium-Lötkonstruktion ist mechanisch stabil. Sie vermeidet die empfindliche, abgedichtete Konstruktion von Wärmerohren und ist besser geeignet für Vibrationen, Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und den Einsatz im Freien.
5. Geeignet für kundenspezifische Fertigung
Das Schablonendruckverfahren für Lötpaste ist kontrollierbar und reproduzierbar. Es kann an unterschiedliche Kühlkörpergrößen, Verbindungsflächen, Rippenstrukturen und thermische Anforderungen des Kunden angepasst werden.
Wann sollte man sich für einen Kupfer-Aluminium-Lötkühlkörper entscheiden?
Ein mit Kupfer und Aluminium verlöteter Kühlkörper ist geeignet, wenn der Kunde eine zuverlässige Kühllösung für Hochleistungselektronik benötigt, aber die Risiken von Heatpipes vermeiden möchte.
empfohlene Anwendungsszenarien
| Anwendungsbedingung | warum diese Lösung geeignet ist |
|---|
| Hochleistungs-IGBT-Kühlung | Kupfersockel verbessert die Wärmeverteilung, Aluminiumlamellen verbessern die Wärmeableitung. |
| Outdoor-Leistungselektronik | Keine Leckage- oder Frostgefahr bei den Heizungsrohren |
| Umgebung bei niedrigen Temperaturen | Die solide Leitungsstruktur verhindert das Einfrieren des Arbeitsmediums. |
| Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit | keine abgedichtete Flüssigkeitsrohrstruktur, geringeres Ausfallrisiko |
| Anforderungen an einen großen Kühlkörper | Die Aluminium-Lamellenstruktur unterstützt eine große Wärmeableitungsfläche |
| langfristiger Dauerbetrieb | Eine stabile Struktur verbessert die Lebensdauer |
| Kundenbeschwerden über Ausfall von Wärmerohren | Die Kupfer-Aluminium-Konstruktion eliminiert Risiken im Zusammenhang mit Wärmerohren. |
Für Anwendungen mit extrem hoher Wärmestromdichte kann weiterhin eine Flüssigkeitskühlplatte erforderlich sein. Kingka bietet auch kundenspezifische Lösungen für Flüssigkeitskühlplatten, Wasserkühlplatten, FSW-Flüssigkeitskühlplatten und CNC-gefräste Kühlplatten an, wenn Luftkühlung oder Kühlkörper mit fester Wärmeleitung nicht ausreichen.
Kupfer-Aluminium-Kühlkörper oder Flüssigkeitskühlplatte: Wie wählt man die richtige aus?
Sowohl Kupfer-Aluminium-Kühlkörper als auch Flüssigkeitskühlplatten werden im Hochleistungs-Wärmemanagement eingesetzt, lösen aber unterschiedliche Probleme.
| Kühllösung | geeignete Situation | Hauptvorteil | wichtige Überlegungen |
|---|
| Kupfer-Aluminium-verlöteter Kühlkörper | Hochleistungsluftkühlung, raue Umgebungsbedingungen, kein Flüssigkeitssystem bevorzugt | Keine Frost- oder Leckagegefahr durch Heizungsrohre | erfordert eine geeignete Luftzirkulation und ausreichend Platz für die Installation. |
| Wärmerohr-Kühlkörper | Wärme muss in einer kontrollierten Umgebung von einem Bereich in einen anderen übertragen werden. | hohe Wärmeübertragungseffizienz über kurze/mittlere Distanzen | In rauen Umgebungen können Probleme mit Einfrieren oder Auslaufen auftreten. |
| Flüssigkeitskühlplatte | sehr hoher Wärmestrom oder kompaktes Hochleistungssystem | hohe Kühlleistung mit Kühlmitteldurchfluss | erfordert Pumpe, Kühlmittel, Dichtung und Systemauslegung |
| Hybride thermische Lösung | komplexe Wärmequellen und spezieller Installationsraum | kombiniert mehrere Kühlmethoden | erfordert eine kundenspezifische thermische Auslegung und Validierung |
Wenn dem Kunden die Zuverlässigkeit unter rauen Umgebungsbedingungen besonders wichtig ist, stellt der verlötete Kupfer-Aluminium-Kühlkörper eine gute Option dar. Ist die Wärmestromdichte für eine Luftkühlung zu hoch, kann eine Flüssigkeitskühlplatte besser geeignet sein.

Wie Kingka kundenspezifische IGBT-Kühlprojekte unterstützt
kingka konzentriert sich auf kundenspezifische Komponenten für das Wärmemanagement in den Bereichen Leistungselektronik, Energiespeicherung, Industrieanlagen, LED-Systeme, Telekommunikationsgeräte, Automatisierungssysteme und Hochleistungselektronik.
Unser Produkt- und Dienstleistungsangebot umfasst:
kundenspezifischer Aluminium-Kühlkörper
Kupfer-Kühlkörper
Kupfer-Aluminium-Kühlkörper
Kühlkörper mit abgeschrägten Lamellen
Extrusions-Kühlkörper
Wärmerohr-Kühlkörper
IGBT-Kühlkörper
Flüssigkeitskühlplatte
Wasserkühlplatte
fsw Flüssigkeitskühlplatte
CNC-gefräste Kühlplatte
kundenspezifische Lösungen für das Wärmemanagement
Für IGBT-Kühlprojekte kann Kingka Unterstützung bei der Strukturplanung, Materialauswahl, Rippenkonstruktion, Kupfer-Aluminium-Verbindung, Optimierung des Lötprozesses, CNC-Bearbeitung, Oberflächenbehandlung und kundenspezifischer Fertigung gemäß Kundenzeichnungen oder Anwendungsanforderungen bieten.
Unser Ziel ist es nicht nur, einen Kühlkörper herzustellen, sondern unseren Kunden dabei zu helfen, praktische thermische Probleme zu lösen, wie z. B. Hotspots, begrenzter Platz, Betrieb unter rauen Umgebungsbedingungen, Zuverlässigkeitsrisiken und langfristige Leistungsstabilität.
Bei Hochleistungs-IGBT-Modulen, die in rauen Umgebungen eingesetzt werden, können herkömmliche Wärmerohr-Kühlkörper Risiken wie das Einfrieren des Arbeitsmediums, Leckagen, Dichtungsschäden und langfristige Leistungsverschlechterung aufweisen. Diese Probleme können insbesondere bei Anwendungen im Freien, bei hoher Luftfeuchtigkeit, in großen Höhen und bei niedrigen Temperaturen zu ernsthaften Herausforderungen führen.
Der Kupfer-Aluminium-Lötkühlkörper von Kingka bietet eine zuverlässigere Alternative. Durch die Verwendung einer 5 mm dicken Kupfergrundplatte zur Wärmeverteilung, einer 10 mm dicken Aluminiumbasis und großer Aluminiumlamellen zur Wärmeableitung sowie 230 °C heißer Lötpaste mit Schablonendrucktechnologie für die Kupfer-Aluminium-Verbindung erzielt diese Lösung eine stabile Wärmeleistung ohne Heatpipes.
Das Ergebnis ist ein robuster, herstellbarer und umweltbeständiger IGBT-Kühlkörper, der sich für anspruchsvolle Leistungselektronikanwendungen eignet.
Für Kunden, die kundenspezifische Kühlkörper, Kupfer-Aluminium-Kühlkörper, Kühlkörper mit geschälten Rippen, Flüssigkeitskühlplatten oder komplette Wärmemanagementlösungen benötigen, bietet kingka zuverlässige Unterstützung bei der Konstruktion und Fertigung, basierend auf der tatsächlichen Wärmelast, dem Installationsraum, der Betriebsumgebung und den Anforderungen an die Langzeitzuverlässigkeit.