Beste Möglichkeit, einen FET elektrisch und thermisch mit einem Aluminiumkühlkörper zu verbinden

Ich entwerfe ein Laufwerk und muss die Lasche einer Reihe von FETs elektrisch und thermisch mit einem internen Aluminiumkühlkörper verbinden, der auch als elektrischer Bus verwendet wird.

Es scheint der beste Weg zu sein, den FET-Tab auf eine Kupferzwischenschicht und die Kupferschicht auf das Aluminium zu löten.

Gibt es eine Art spezielles Flussmittel und / oder Lötpaste, die benötigt wird, um dies durchzuführen? Methoden zum Umgang mit Oxidationen? Wäre eine Art Reflow-Ofen erforderlich, um sicherzustellen, dass Kupfer / Aluminium richtig gelötet werden?

Gibt es Prozesse, um so etwas zu tun?

Ich habe mich bemüht, viele Informationen darüber zu finden.

Vielen Dank für Ihre Zeit.

Verwandte Frage, die sich aus Kommentaren/Antworten ergab: Hat das Verschrauben mit Aluminium für den elektrischen Kontakt irgendwelche Bedenken hinsichtlich Oxidation?

Haben Sie die Berechnungen durchgeführt, wenn das Läppen und Anschrauben nicht ausreicht?
Möglicherweise können wir die Laschen mit dem Kühlkörper verschrauben, haben jedoch Bedenken hinsichtlich der thermischen / elektrischen Leitung. Ich habe ehrlich gesagt selbst nicht viel Erfahrung in diesem Bereich und werde die Läpptechnik untersuchen müssen. Danke für Ihre Rückmeldung.
Können Sie Läppen und Schrauben verwenden, um eine gute elektrische Verbindung sicherzustellen? Wäre ein wenig misstrauisch, einen FET auf diese Weise an einen Bus anzuschließen. Irgendwelche Informationen dazu? Ich sehe nicht viel dafür, es außerhalb thermischer / physikalischer Verbindungen zu verwenden ...
Ich habe große fette kA-tragende Kupferschienen einfach durch Verschrauben nach einer gründlichen Reinigung ohne Läppen verbunden, und alles ist heute noch in Ordnung. Der Kontaktwiderstand einer ordnungsgemäßen Verbindung ist bei weitem nicht so hoch, wie viele Menschen befürchten

Antworten (3)

Löten Sie Ihre FET-Pakete NICHT auf Aluminium. Die zum Aktivieren des Flussmittels erforderliche Temperatur ist höher als für die FET-Pakete ausgelegt ist.

Es kann zulässig sein, ein Kupferzwischenprodukt an den Alli zu löten und dann die FETs auf das Kupfer aufzuschmelzen. Beachten Sie jedoch die „Zeit bei Temperatur“-Werte für die FET-Pakete und wissen Sie, ob Sie die Masse des Kühlkörpers erwärmen und kühlen können, ohne die FETs „zu lange bei zu heiß“ auszusetzen. Es sind Lote mit niedrigerer Temperatur erhältlich, mit denen Sie möglicherweise länger bei Löttemperatur verweilen können.

Verschrauben ist eine absolut solide Art, elektrisch und thermisch zu verbinden. Probieren Sie es experimentell aus. Es ist so viel einfacher, es beim ersten Mal zu tun und zu überarbeiten, dass Sie es ausprobieren müssen, bevor Sie es verwerfen.

Das Reflowing sollte nicht schlechter sein als das, was ein Boardhouse macht, tatsächlich sollte das Aluminium schneller abkühlen als eine Leiterplatte. Aber das Verschrauben scheint der einfachste Weg zu sein. Wir müssen die verschiedenen Methoden testen und sehen, was für das, was wir tun, am besten funktioniert. Danke!
Ich werde dies auch hier einfügen ... Gibt es beim Verschrauben mit Aluminium für den elektrischen Kontakt irgendwelche Bedenken hinsichtlich Oxidation?

Mit dem richtigen Flussmittel können Sie Aluminium löten. Stellen Sie sicher, dass alles danach gereinigt wird, es kann nicht gut mit der Elektronik funktionieren (ich würde darauf wetten). Kupfer wäre einfacher.

Jede Art von Kühlkörper von beträchtlicher Größe wird ziemlich schwierig zu löten sein, es liegt in ihrer Natur.

Schraubverbindungen, ggf. mit etwas Wärmeleitpaste, können tatsächlich die bessere Lösung sein. Es ist das, was in den meisten solchen Situationen verwendet wird, von der 120-W-CPU in Ihrem PC bis zu den männlichen Hockey-Puck-Thyristoren, die in industriellen Stromanwendungen verwendet werden.

Ich wäre misstrauisch, wenn ich mich direkt mit dem Aluminium verbinden würde ... Wahrscheinlich würde ich am Ende etwas Cu irgendwie separat an das Al binden. Dann den Kühlkörper und die FETs zusammenschmelzen, von der Platine trennen und nach Bedarf an der Platine befestigen. Ich bin mir nicht sicher, ob ich darauf vertrauen kann, dass eine Wärmeleitpaste ein elektrischer Hauptkontakt ist, aber es würde mir nichts ausmachen, weitere Informationen dazu zu sehen.
Wärmeleitpaste ist ein thermischer Kontakt, aber wenn es eine Schraube gibt, die den Kühlkörper mit dem anderen Teil verbindet, wobei eine Zahnscheibe in das Aluminium beißt, ist dies möglicherweise in Ordnung. Ich würde mich jedoch etwas eingehender damit befassen, insbesondere wenn dies der Fall ist um Salzsprühnebel- oder ähnliche Tests zu bestehen.
Wird das Aluminium um/über eine Schraubverbindung oxidieren? Musste nie Aluminium als primären elektrischen Kontakt verwenden.
@ radix07 Ich würde mir das genauer ansehen wollen. Es kann Möglichkeiten geben, es gasdicht und zuverlässig zu machen. Manchmal wird kupferbeschichtetes Aluminium verwendet.
Nun, wir haben die Dinge zumindest ein wenig eingegrenzt, danke! Ich muss damit einige Tests durchführen, bevor ich in die eine oder andere Richtung gehe.
Ziehen Sie PEM-Befestigungselemente in Betracht. Sie kräuseln sich dauerhaft in Aluminium. Ich gebe diesen Typ häufig an.
Wusste nicht, dass das eine Sache ist, interessant ... Muss mich ein bisschen mehr damit befassen, danke!
PEM kontaktiert und sie sagen, dass sie nicht viele Informationen zu elektrischen Kontakten haben ...
@ radix07 Kein Wunder, dass sie darauf verzichten. Es ist ein kompliziertes Thema.

Ich bin mir nicht sicher, ob es "gute Praxis" ist, aber Sie können mit dem richtigen Flussmittel auf Aluminium löten. (Dieses Zeug funktioniert.) mit allen Loten, die ich ausprobiert habe. Sie könnten also den Al-Kühlkörper verzinnen und dann die FETs anlöten. Ich habe das noch nie gemacht!