Einlöten statt Wärmeleitpaste

[LiquorAluminii]

Moin!

Ich bräuchte mal eure Einschätzung zu folgendem Gedankenspiel:

Im Rahmen von Modding und Reparatur wird ja auf möglichst gute Wärmeabfuhr Wert gelegt.
In der Regel diskutieren die Experten dann wild, welche Paste oder welche Pads und Kleber am Geeignetsten sind.

Ideal wäre afaik eine vollkommen ebene Fläche auf die die vollkommen ebene LED gebettet wird.
Die Pasten und Pads sind nur dazu da, um Unebenheiten auszugleichen...


Nun habe ich mal ein wenig in der wikipedia geschmökert und bin zufällig auf niedrig schmelzende Legierungen gestoßen.
Bspw: http://de.wikipedia.org/wiki/Roses_Metall

Zudem machte vor nicht allzu langer Zeit eine Wärmeleitpaste aus purem Metall Schlagzeilen:
http://www.planet3dnow.de/vbulletin/showthread.php?t=227440&pp=25

Wäre es möglich, mit einer niedrig schmelzenden Legierung die LED samt Platine mit dem Lampenkörper zu verlöten? (Ohne die Elektonik zu grillen natürlich).
Man hätte dann keine Pasten-Einzelpartikel mehr, sondern eine solide metallische Verbindung.


Voraussetzung wäre natürlich, dass die Lampe im Betrieb nicht die Schmelztemperatur des Eutektikums erreicht.
Und dass dieser Schmelzpunkt niedrig genug ist, um die Elektronik heil zu lassen, wenn man die 'Hochzeit' durchführt.

Lohnt es sich, diesen Gedanken weiter zu verfolgen?
Oder ist die Wärmeleitfähigkeit dieser Mischmetalle den herkömmlichen Materialien unterlegen?

Meinungen und Gedanken dazu würden mich sehr interessieren!

 

[Stone]

Hallo LiquorAluminii,
der Gedanke ist gut, aber nicht neu.
Die LEDs die man auf Star bzw. Platine kaufen kann sind alle aufgelötet.
Dadurch erreicht man eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als mit allen verfügbaren Wärmeleitpasten, aber es tretten auch Schwierigkeiten bei einlöten auf.

Ein Problem bei großen Kühlkörpern(KK) aus Kupfer/Messing wie sie im Taschenlampenbereich mit unter vorkommen ist, dass die LEDs schaden nehmen würden bis der KK abgekühlt ist.

Ein weiteres Problem ist das die meisten KK aus Aluminium bestehen, was sich nur sehr schlecht verlöten lässt und auch den Einsatz von "Coollaboratory Liquid Pro/Ultra"(flüssigmetall Wärmeleitpaste) verhindert.

Die LED Temperatur dürfte auch in den meisten fällen nicht großartig von der verwendeten Wärmeleitpaste abhängen, viel wichtiger ist die Schichtdicke, Oberfläche von KK und LED und natürlich wie gut der KK die Wärme an die Umwelt(Luft abgeben kann).
Sogar bei den Computerleuten liegen nur ein paar Grad zwischen highend Paste und billiger Paste.

Ich verwende auch hochwertige Paste, weils bei den Mengen die ich verarbeite einfach keine große Rolle spielt.
Mir ist die Langzeitstabilität wichtiger und die gute Auftragbarkeit.

Eingelötet hab ich auch schon ein paar, aber da muss man schnell sein, sonst macht man mehr kaputt als die bessere Kühlung je rausreissen würde.


Gruss Matthias

 

[LiquorAluminii]

Danke!

Ja, mit dem reaktiven Aluminium scheint es einige Probleme zu geben, stand auch so in dem Kühlkörper-Thread.
Viele Pills/Heatsinks sind aber auch aus Kupfer/Messing gefertigt, da könnte das Einlöten klappen.

dass die LEDs schaden nehmen würden bis der KK abgekühlt ist.

Die LEDs auf Platine sind doch mit herkömmlichem Lot aufgesetzt, oder?
Wäre eine Anwendung mit einer niedriger schmelzenden Substanz nicht einfacher und würde der eventuellen Beschädigung vorbeugen?


gruß

 

[heraldes]

Ich werfe bei diesem interessanten Thema mal noch ein Stichwort als Denkanstoß ein. Elektrische Isolation!!!!

Gruß Daniel

 

[Palladin]

LA, was hast Du denn konkret vor?
Laßt Euch doch nicht immer alles erst mühselig aus der Nase ziehen , je mehr mehr man weiß, desto besser kann man doch helfen.

Falls die frage eher grundsätzlicher Natur ist:

Sehe ich das richtig, Du willst Dir das Emitterboard sparen?

Dann wirst Du beim modden i.d.R. ein Fokussierungsproblem haben, weil Dir i.d.R. der gute Millimeter fehlen wird.
Ausnahmen wie ein Wechsel auf eine SST-50 bestätigen die Regel.

Direkt auf die Pill löten wird in den meisten Fällen auch an folgenden Problemen scheitern, ich fasse da meine Vorredner zusammen:

- Alu lötet sich schlecht (gar nicht),

- i.d.R. sind sie Kontakte der Emitter auf der Unterseite und werden auf dem Board weitergeführt,

- aufgrund der Erhitzung beim konventionellen löten, sehr riskant. LEDs werden nicht ohne Grund üblicherweise im Reflow-Verfahren auf die Platinen gelötet.

Roses Metall:
Ich bin kein Metallurge und mir fehlen konkrete Eigenschaften (Plastizität, Elastizität, Güte der Lötstellen, etc.) für eine ernsthafte Bewertung.
Aus dem Bauch heraus erwarte ich nix gutes bei dem hohen Bismut Gehalt.
Auch wäre der Schmelzpunkt mir viel zu niedrig für jede halbwegs vernünftig angesteuerte LED. Und wenn der Emitter nicht heiß würde, könnten wir uns diesen Thread sparen.
Ich kann mir durchaus, wenn auch nur kurzfristig Peaks vorstellen, die in den Bereich der Schmelztemperatur kommen.
Selbst wenn dem nicht so ist, werden sich die Materialeigenschaften im höheren Temperaturbereich bereits deutlich negativ ändern.

Collaboratory Liquid Pro vergisst Du am besten mal ganz schnell wieder.

Theoretisch wäre es eine bessere Wärmeleitpaste, in der Praxis ist es aber im Grunde für nix zu gebrauchen.
Das Zeug bindet sich bestenfalls an hochreines Kupfer, Messing kannst Du vergessen, Alu erst recht nicht.
Selbst an vielen gebräuchlichen Kupferlegierungen mit sehr hohem Kupferanteil perlt das Flüssigmetall einfach ab.
Ob das Zeug sich wirklich an die Oberflächen bindet und eine Legierung bildet siehst Du nicht, nur allzugerne zieht sich das Zeug selbst in feinsten Spalten einfach zusammen und bildet eine kleine Perle die sich heimlich aus dem Staub macht.

 

[LiquorAluminii]

LA, was hast Du denn konkret vor?
Laßt Euch doch nicht immer alles erst mühselig aus der Nase ziehen ,
Sehe ich das richtig, Du willst Dir das Emitterboard sparen?

So, hier kommen die Würmer..

Im Prinzip ja! Ich hab dabei beispielsweise an Mods wie die von *Laser* gedacht, wo drei oder mehr LEDs auf einer Pill sitzen.

Wenn man eh ne Pill aus dem Vollen fräst, könnte man dann drei Aussparungen für die LEDs exakt einstellen und diese damit so verbinden, dass die Hitzeableitung optimal wäre.

Wie die Stromführung zu bewerkstelligen ist, daran habe ich leider gar nicht gedacht.

Roses Metall:
Ich bin kein Metallurge und mir fehlen konkrete Eigenschaften (Plastizität, Elastizität, Güte der Lötstellen, etc.) für eine ernsthafte Bewertung.
Aus dem Bauch heraus erwarte ich nix gutes bei dem hohen Bismut Gehalt.
Auch wäre der Schmelzpunkt mir viel zu niedrig für jede halbwegs vernünftig angesteuerte LED. Und wenn der Emitter nicht heiß würde, könnten wir uns diesen Thread sparen.

Roses Metall war eigentlich nur ein willkürliches Beispiel für niedrig schmelzende Legierungen, ebenso wie das Liquid Pro Zeugs.
(Übrigens faszinierendes Spielzeug, wenns nur nicht gesundheitsschädlich wäre... )

Ich weiß leider nicht, wie viel Wärme eine LED maximal erzeugt bzw beim Einlöten abkann.
Die Temperaturen bei üblichem Lot sind tendentiell zu heiß, das weiß ich.


Naja, war auch nur eine kurze Spinnerei von mir.. danke für die Antworten jedenfalls!

gruß

 

[-Gast-]

Die Kontakte auf der Unterseite sind das kleinste Problem. Einfach abschleifen, wo die durchkontaktierung ist. (hab ich bei ner Q5 für ne Kopflampe so gemacht)