DE2951296C2 - - Google Patents

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen flächenhaft aus­ gebildeten Isolierkörper zur Zwischenfügung zwischen elek­ trisch leitende Oberflächen und zur Erzielung eines Wärme­ überganges zwischen den elektrisch leitenden Oberflächen, der aus einem flexiblen Isolierstoff mit eingelagerten wärme­ leitenden Teilchen besteht.The present invention relates to an area formed insulating body for interposition between elek tric conductive surfaces and to achieve a warmth transition between the electrically conductive surfaces, the made of a flexible insulating material with embedded heat conductive particles.

Bei einer Vielzahl von technischen Vorrichtungen ist es er­ wünscht, zwei metallische Teile gegeneinander elektrisch zu isolieren und gleichzeitig einen guten Wärmeübergang zwischen den beiden metallischen Teilen zu erhalten. Solche Probleme treten beispielsweise auf, wenn es gilt, Verlustwärme von elektrischen Elektroden, wie Kollektorelektroden von Wander­ feldröhren oder Kollektorelektroden von Transistoren abzuführen. It is with a variety of technical devices wishes to electrically connect two metallic parts to each other isolate and at the same time a good heat transfer between to get the two metallic parts. Such problems occur, for example, when it comes to heat loss of electrical electrodes, such as Wander electrodes field tubes or collector electrodes of transistors.  

Für diesen Zweck sind z. B. Keramikteile, Glimmplättchen oder auch Verbundwerkstoffe mit vorwiegend eingelagerten isolieren­ den Teilen gebräuchlich. So ist aus der US-PS 33 91 242 ein aus wärmeleitendem Fett mit eingefügtem Isoliergewebe bestehen­ der Isolierkörper bekannt. Ein aus der US-PS 33 25 582 bekann­ ter Isolierträger besteht aus einem Kunststoff mit eingefügtem Isoliergewebe.For this purpose, e.g. B. ceramic parts, glow plates or also insulate composite materials with mainly embedded ones the parts in use. So is from US-PS 33 91 242 consist of heat-conducting grease with inserted insulating fabric the insulating body is known. One known from US-PS 33 25 582 The insulating support consists of a plastic with an inserted Insulating fabric.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuartigen Isolierkörper der eingangs genannten Art anzugeben, der auch bei gewölbten Flächen leicht einsetzbar ist sowie größere Drücke bei definierter Dicke aushält.The object of the present invention is a novel Insulating body of the type mentioned to specify the one is easy to use on curved surfaces as well as larger ones Endures pressures at a defined thickness.

Gemäß der Erfindung wird vorgeschalgen, daß die wärmeleitenden Teilchen tonnenartig ausgebildet sind und ihre beiden Deck­ flächen jeweils Teile der beiden Oberflächen des Isolierkör­ pers bilden.According to the invention it is proposed that the heat-conducting Particles are barrel-shaped and their two decks surface parts of the two surfaces of the insulating body form pers.

Der beschriebene Isolierkörper gewährleistet einen guten Wärmeübergang zwischen den metallischen Flächen. Er läßt sich in einfacher Weise auf die gewünschte Größe zuschneiden, er ist flexibel und er hält verhältnismäßig große Drucke und Beschleunigungskräfte aus.The insulating body described ensures a good one Heat transfer between the metallic surfaces. He lets himself easily cut to size, he is flexible and it holds relatively large prints and Acceleration forces.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Isolierkörpers angegeben, das darin besteht, daß eine einlagige Schicht von Kugeln etwa gleicher Größe auf einen Träger aufgebracht wird und dann diese einla­ gige Schicht in einen flexiblen Kunststoff eingegossen wird. Anschließend wird dann eine materialabhebende Bearbeitung der beiden Oberflächen vorgenommen, beispielsweise durch Schlei­ fen, wodurch aus den Kugeln tonnenförmige Teilchen werden.According to a development of the invention, a method for Manufacture of such an insulating body specified in it there is a single layer of balls approximately the same Size is applied to a support and then let it in is poured into a flexible plastic. Then a material-lifting processing of the made on both surfaces, for example by grinding fen, whereby the balls become barrel-shaped particles.

Anhand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.Based on the embodiment shown in the figure the invention is explained in more detail below.

Die Figur zeigt im Querschnitt einen Ausschnitt aus einem plattenförmigen Isolierkörper gemäß der Erfindung. Der Iso­ lierkörper besteht aus einer Scheibe 1 eines flexiblen Werk­ stoffes, z. B. nach Art eines Weich-PU. Eingebettet in die­ se Weich-PU-Scheibe oder Platte 1 sind tonnenförmige wärme­ leitende Teilchen 2, deren Deckflächen 3 in einer Ebene mit den Flächen 4 der Kunststoffscheibe 1 liegen. Die tonnenför­ migen Teilchen 2 sollen möglichst dicht gepackt in dieser Scheibe eingebettet sein. Sie bestehen aus gut isolierendem Material.The figure shows in cross section a section of a plate-shaped insulating body according to the invention. The Iso lierkörper consists of a disc 1 of a flexible material, z. B. in the manner of a soft PU. Embedded in this soft PU disc or plate 1 are barrel-shaped heat-conducting particles 2 , the top surfaces 3 of which lie in one plane with the surfaces 4 of the plastic disc 1 . The barrel-shaped particles 2 should be embedded in this disk as tightly packed as possible. They are made of a good insulating material.

Ein solcher Isolierkörper ist geeignet, z. B. zwischen den Flansch eines Transisors und die Auflagefläche eines Kühlflügels eingepreßt zu werden. Um einen guten Wärmeübergang zu erzie­ len, bestehen die tonnenförmigen Teilchen 2 zweckmäßig aus einem keramischen Material, wie Aluminiumoxid, Titanoxid oder Berylliumoxid. Solche keramischen wärmeleitenden Teilchen besitzen weiterhin den Vorteil, daß sie hohe Preßdrucke aus­ halten.Such an insulating body is suitable, for. B. to be pressed between the flange of a transistor and the bearing surface of a cooling wing. In order to achieve good heat transfer, the barrel-shaped particles 2 are expediently made of a ceramic material, such as aluminum oxide, titanium oxide or beryllium oxide. Such ceramic heat-conducting particles also have the advantage that they can withstand high pressures.

Für gewisse Anwendungen, insbesondere für Anwendungen, bei denen der Isolierkörper auf Biegung beansprucht wird, ist es zweckmäßig, daß die wärmeleitenden Teilchen 2 mit einer dünnen Schicht eines Trennmittels z. B. nach Art von PTFE umgeben sind, wodurch die Reigung zwischen den wärmeleitenden Teilchen 2 und der Einbettungs­ masse 1 verringert wird. Die wärmeleitfähigen Teilchen sind dann gewissermaßen schwimmend in die Kunststoffschicht ein­ gebettet.For certain applications, in particular for applications in which the insulating body is subjected to bending, it is expedient for the heat-conducting particles 2 to be coated with a thin layer of a release agent, for. B. are surrounded in the manner of PTFE, whereby the cleaning between the thermally conductive particles 2 and the embedding mass 1 is reduced. The heat-conductive particles are then, as it were, floating in the plastic layer.

Die in etwa tonnenförmige Ausbildung der wärmeleitfähigen Teilchen stellt sicher, daß die flexible Vergußmasse 1 eine in sich selbst tragende Matrix darstellt, die mit genügender Sicherheit eine Halterung der wärmeleitenden Teilchen darstellt. Bei Anwendung des bevorzugten Herstellungsverfahrens, bei dem als wärmeleitende Teilchen Kugeln verwendet werden, die dann abgeschliffen werden, ist es zweckmäßig, so weit abzuschlei­ fen, daß die Deckflächen der tonnenförmigen wärmeleitenden Teilchen einen Durchmesser aufweisen, der etwa 3/4 bis 4/5 des Kugeldurchmessers beträgt. Zweckmäßig ist auch, die Packung der wärmeleitenden Teilchen so dicht zu machen, daß sich die einzelnen tonnenförmigen Teilchen im Bereich ihres Größendurchmessers möglichst berühren. Die an den Berüh­ rungspunkten auftretende Reibung wird sehr klein, wenn, be­ sonders in diesem Fall, die wärmeleitenden Teilchen mit einer dünnen Schicht eines Trennmittels umgeben sind.The roughly barrel-shaped design of the thermally conductive particles ensures that the flexible casting compound 1 represents a self-supporting matrix which, with sufficient certainty, represents a holder for the thermally conductive particles. In the case of application of the preferred manufacturing method in which used as the heat conductive particles balls which are then ground, it is advantageous as far abzuschlei fen that the top surfaces of the barrel-shaped heat-conducting particles have a diameter of about 3/4 bis 4/5 of the Ball diameter is. It is also expedient to make the packing of the heat-conducting particles so tight that the individual barrel-shaped particles touch each other as far as possible in the area of their size diameter. The friction occurring at the contact points becomes very small if, particularly in this case, the heat-conducting particles are surrounded by a thin layer of a release agent.

Claims (7)

1. Flächenhaft ausgebildeter Isolierkörper zur Zwischen­ fügung zwischen elektrisch leitende Körper und zur Erzielung eines Wärmeüberganges zwischen den Körpern, der aus einem flexiblen Isolier­ stoff mit eingelagerten wärmeleitenden Teilchen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitenden Teilchen tonnenartig ausgebildet sind und ihr beiden Deckflächen jeweils Teile der beiden Oberflächen des Isolierkörpers bilden.1. Surface-shaped insulating body for intermediate between the electrically conductive body and to achieve a heat transfer between the bodies, which consists of a flexible insulating material with embedded heat-conducting particles, characterized in that the heat-conducting particles are barrel-shaped and their two cover surfaces each part of form both surfaces of the insulating body. 2. Isolierkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitenden Teilchen aus Kugeln mit zwei gegen­ überliegenden Abplattungen bestehen.2. Insulating body according to claim 1, characterized in that the thermally conductive particles from balls with two against overlying flattenings exist. 3. Isolierkörper nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Isolierstoff ein Kunst­ stoff ist. 3. Insulating body according to claim 1 or claim 2, characterized characterized in that the flexible insulating material is an art is fabric.   4. Isolierkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den wärmeleitenden Teilchen und dem Isolierstoff eine Trennmittelschicht vorgesehen ist.4. Insulating body according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that between the thermally conductive particles and a release agent layer is provided for the insulating material. 5. Isolierkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitenden Teilchen aus Keramik bestehen.5. Insulator according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the thermally conductive particles made of ceramic consist. 6. Isolierkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeleitenden Teilchen aus einem starren, druckfesten Material bestehen.6. Insulating body according to one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the heat-conducting particles from a rigid, pressure-resistant material. 7. Verfahren zum Herstellen eines nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildeten Isolierkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kugeln aus isolierendem und wärmeleiten­ dem Material etwa gleicher Größe einlagig nebeneinanderlie­ gend in einen flexiblen Kunststoff eingebettet werden und dann durch materialabhebende Bearbeitung der beiden Ober­ flächen die Kugeln beidseitig mit ebenen und zueinander parallelen Deckflächen versehen werden.7. A method for producing one according to one of claims 1 up to 6 formed insulating body, characterized in that a variety of balls of insulating and thermally conductive the material of approximately the same size next to each other in one layer be embedded in a flexible plastic and then by machining the two waiters flatten the balls on both sides with planes and cover surfaces parallel to each other.
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