Die Erfindung betrifft eine elektrisch isolierende Vergussgesamtmasse mit

Vergussmasse mit oder ohne mikroskopische Füllstoffe und mit zusätzlich

makroskopischen Füllstoffen.

Stand der Technik

Derzeit auf dem Markt verfügbare Vergussmassen zum Verguss von elektrischen und elektronischen Bauteilen zur elektrischen Isolation auf Kunststoff- oder Keramikbasis haben meistens Wärmeleitfähigkeiten kleiner 1 W/(m ^e K). Da die zu isolierenden Bauteile oft Wärme abgeben, ist es von technischem und gewerblichem Interesse, dass die Vergussmassen eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzen. So könnten z.B.

elektronische Bauteile bei niedrigeren Spitzentemperaturen länger halten oder die Kühlung kann an die Umgebungsluft anstatt an ein Kühlwasser etc. erfolgen, wenn nur die Wärmeleitfähigkeit der einhüllenden Massen gesteigert werden kann. Kleinere Bauelemente mit höheren Leistungen könnten realisiert werden. Um die

Wärmeleitfähigkeiten dieser Massen zu steigern, werden Füllstoffe in Mikrogröße zu den Vergussmassen hinzugefügt z.B. Aluminiumoxid oder Siliziumcarbid (z.B. DEOOOO 100571 HCl). Durch diese Füllstoffe werden etwas höhere Wärmeleitfähigkeiten erreicht, die aber meist noch kleiner 5W/(m»K) ausfallen. Die Füllstoffe verringern teils auch die Kosten der herkömmlichen Vergussgesamtmasse bestehend aus Vergussmasse und mikroskopischen Füllstoffen. Insbesondere herkömmliche Vergussgesamtmassen bestehend aus Vergussmasse und mikroskopischen Füllstoffen, die als

Vergussgesamtmasse Wärmeleitfähigkeiten größer 2W/(m»K) aufweisen, haben hohe Füllstoffanteile, die die Viskosität der Vergussgesamtmasse bei Raumtemperatur in die Höhe schnellen lässt. Eine geringe Viskosität ist von technischem Interesse um auch komplizierte Geometrien zuverlässig bei geringen Drücken und Temperaturen zu vergießen. Um die Viskosität zu senken, kann man viele Vergussmassen etwas erhitzen. Dadurch sinkt allerdings meistens die verfügbare Verarbeitungszeit und die Erwärmung ist auch oft dadurch begrenzt, dass berührte Bauteile oder auch die Masse selbst durch zu hohe Temperaturen unerwünschte Eigenschaften erhalten. Als Stand der Technik für große Füllstoffe wurde EP 2 198 433 Bl ermittelt. Die größten hier erwähnten

Füllstoffe haben Korngrößen von 2mm Durchmesser.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach Möglichkeit niedrigviskose bzw. gut füllende bzw. umschließende und nach Möglichkeit kostengünstige Vergussgesamtmasse anzubieten, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt.

Das erfindungswesentliche an der vorliegenden Vergussgesamtmasse ist nach Anspruch 1 , dass elektrisch isolierende Füllstoffe mit hohen Wärmeleitfähigkeiten ausschließlich - oder zusätzlich zu mikroskopischen Füllstoffen - als makroskopische Füllkörper vorliegen und dass sie aus der Vergussmasse herausragen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten für die Reihenfolgen um die Füllkörper, das mit der Vergussmasse zu berührende Objekt, die Vergussmasse, eventuelle Füllstoffe und eventuelle Werkzeuge, Gehäuse etc. zueinander zu bringen, die alle angewandt sein können. Drei oder mehr Komponenten könnten auch gleichzeitig zueinander gefügt sein. In einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung liegen die Füllkörper vor dem Zusammenbringen von Vergussmasse und zu berührenden Objekt als Schüttung am zu berührenden Objekt vor oder sind nach dem Zusammenbringen von Vergussmasse mit dem zu berührenden Objekt hinzugefügt.

Auf diese Weise kann eine Vergussmasse mit oder ohne Füllstoffe mit geringer Raumtemperaturviskosität gewählt werden (erfindungsgemäß z.B. kleiner

lO.OOOmPa-sek), die die Kavitäten in den Objekten unter geringer Temperatur- und Druckaufwendung leicht füllt. Es kann natürlich auch eine Vergussmasse mit oder ohne Füllstoffe mit hoher Raumtemperaturviskosität (erfindungsgemäß größer

10.000mPa»sek) gewählt werden. Für die makroskopischen Füllkörper werden besonders sinnvoll keramische Halbzeuge oder Bauelemente aus der Computerindustrie verwendet z.B. Widerstandselemente aus Aluminiumoxid mit einer Reinheit von größer 80%. Es könnten auch die beim Folienstanzen keramischer Folien anfallenden Abfälle zerkleinert oder nicht zerkleinert verwendet werden. Die Vergussmasse könnte z.B. die Vergussmasse Hysol 9496 der Firma Loctite sein, die in sich wiederum mikroskopische Füllstoffe enthält. Als Materialien für die makroskopischen Füllkörper seien erfindungsgemäß besonders die Materialien Aluminiumoxid, Silikat, Aluminiumsilikat, Siliciumcarbid, Aluminiumnitrid, Berylliumoxid, Zirkoniumoxid, Titanoxid,

Magnesiumoxid, Siliziumnitrid, Borcarbid oder Verbundstoffe oder Mischungen davon genannt. Keramiken können in verschiedenen Reinheitsgraden und Herstellungsformen (wie z.B. reaktionsgebunden, gesintert, gepresst, heißisostatisch gepresst, extrudiert, spritzgegossen, schlickergegossen etc.) angewendet sein. Die Füllkörper können verschiedene gleiche oder unterschiedliche Formen aufweisen: Z.B. geometrische Formen wie Stab, Kugel, Würfel, Zylinder, Platte oder statistisch verteilte Formen oder kettenförmig miteinander verknüpft sein oder die Form von zweidimensionalen oder dreidimensionalen Gittern aufweisen oder geplante und zufällige Formen gleichzeitig aufweisen. Die Füllkörper können statistisch in der Matrix verteilt sein (z.B. als Schüttung) oder sie können intelligent im Verguss geordnet sein um eine

Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung der Wärmeleiter zu erreichen bzw. die Wärmeübertragung zu lenken bzw. zu verbessern. In einer bevorzugten Ausprägung der Erfindung liegen die Füllkörper z.B. als Stäbe, Zylinder oder Platten vor. Sie sind so in den Verguss eingebracht, dass sie aus der Vergussmasse herausragen und als

Wärmeübertragungsrippen oder -stifte oder allgemein -körper dienen. Solche Platten, Zylinder oder Stäbe könnten auch in ein Werkzeug eingesetzt sein, in das vergossen wird oder mit Hilfe eines Werkzeugs oder manuell in den Verguss eingesteckt sein. Die Füllkörper können verschiedene gewichtsmäßige Mengenanteile in der

Vergussgesamtmasse besitzen.

Erfindungsgemäß sind keine Fasern verwendet. Fasern könnten aber zusätzlich verwendet sein.

Mit dieser Vergussgesamtmasse können z.B. Statoren von Elektromotoren und elektrische und elektronische Bauteile vergossen sein.