Einsatz von Platinenmaterial mit Alu-Kern

[Hellmut]

Hallo Freunde

Ich baue für die Beleuchtung meines Modellsegelbootes kleine Leuchtkörper mit LEDs im PLCC6-Gehäuse, also etwa 7x6 mm groß und für bis zu 350 mA geeignet.
Die kleinen Platinen, 7x19 mm werden an beiden Ende je mit einem Messingblock verlötet, über den auch der Strom der LED zugeführt wird.
Jetzt meine Frage, da ich gerade die neue Version meiner Leuchten bauen will:
Ich habe die Platinen von Conrad gekauft mit dem Alu-Kern und beidseitiger photo beschichteten Kupfer Auflage. Nun ist mir aber siedend heiß eingefallen, dass der Alu-Kern der Platinen ja leitend ist, eben da er ja die Wärme ableiten soll. Wie kann ich die Platinen so mit dem Messing Block verbinden, das der Alu-Kern zwar die Wärme an den Messingblock ableitet, aber eben nicht elektrisch leitend ist!
Folgend einige Bilder zur Erläuterung:

Hier eine Aufnahme des Films der Platine in den Leuchten. Abmessung 7 x 19 mm

Bild hier  

Hier eine technische Zeichnung mit der Seitenansicht, bei der man erkennt, das die Messingblöcke, 5 x 5 x 7 mm, eine Nut haben in der die Platine in der Vorrichtung zum Löten eingelegt wird und der Lötzinn dann im Pizza-Reflow-Ofen in die Fuge zwischen Platine und Messingblock fließt und so eine elektrische Verbindung herstellt. Das blöde ist aber, das bei der Platine mit Alu-Kern der Alukern ja ebenfalls von Lötzinn benetzt werden dürfte, Kapillarwirkung und Oberflächenspannung des flüssigen Lotes. Dadurch entsteht aber ein Kurzschluss da der Alukern ja mit beiden Messing Blöcken in Berührung kommen könnte!

Hier noch das Bild mit den Platinchen der ersten Generation:

Bild hier  

Bild hier  

Bild hier  

Hat jemand Erfahrung im Einsatz dieser speziellen Wärme leitenden Platinen?
Hat jemand einen Rat wie ich die Platine mit Alu-Kern nutzen kann und die Wärme in die Messingblöcke ableiten kann, ohne das ein Kurzer entsteht?
Die Messingblöcke werden an eine Vorrichtung im Boot geschraubt, welche die Wärme in die Alu-Konstruktion des Decks leitet und dabei mit Glimmer-Plättchen elektrisch isoliert wird. Diese Glimmerplättchen dürften aber hier nicht einsetzbar sein, oder?
Da ich 50Stück davon bauen werde und jede LED etwas über einen Euro kostet, die Vorrichtung zum Löten ja auch schon 18 Stück aufnimmt, möchte ich möglichst keine Lehrgeld bezahlen müssen!

Schon mal danke!

[Richard]

Ich höhre zum ersten mal von solchen Platienen. Aber es muß ja eine
Schutzschicht zwischen Kupfer und Alu bestehen, sonst hätte die
komplette Schaltung Kurzschluss?


http://www.mazet.de/produkte/jencolor/sensor-ic/mcs/de

Gruß Richard

[Hellmut]

Das ist richtig, aber an den Stirnflächen liegt das Problem!
Die Platinen bei Conrad heißen COBRITHERM

[Yossarian]

Hallo
Versuch es mit Wärmeleitfolie.

Mit freundlichen Grüßen
Benno

[ranke]

Aluminium läßt sich ja nur schlecht mit Lot benetzen. Wenn man den Spalt im Bereich der Aluplatte aufweitet, so dass kein Hochsaugen des Zinns durch Kapillareffekt auftritt, dann sollte das zusätzlich helfen. Ich vermute, Du brauchst die Nut hauptsächlich, damit die Platinenstückchen beim Löten nicht unkontrolliert auf dem Messing herumschwimmen. Man kann aber die Nut V-förmig machen, entweder im Messing oder indem man die Platinenstücke schräg anfeilt.
Wenn bei wenigen Stücken trotzdem ein Kurzschluß entsteht, kann man die Nut mit der Pucksäge nach dem Löten wieder herstellen.
Ansonsten, wie Yossarian schreibt, eine isolierende Zwischenlage, die den Lötprozess überlebt (was steht gegen die Verwendung von Glimmer?), oder Lötstopplack.

[Hellmut]

Hallo Benno und ranke

Ich habe die Nut, wie in der Skizze gezeigt, vorgesehen, damit die Fläche "unten" durchgehend ist. Wie im untersten Bild gezeigt, habe ich eine Vorrichtung gebaut, welche sicher stellt dass jeder entstehende Leuchtkörper in jede Passung einzuschrauben ist und ich 18 Leuchtkörper gleichzeitig im reflow-Ofen löten kann. Die Platine liegt also zwischen 2 der Messingstäbe die auf der Vorrichtung sind mit der Oberseite nach oben und der LED darauf. Die Platine von der ersten Version der Platinchen zeigt ja wie die LED darauf positionier ist, ansonsten zeigt die Skizze ja auch die Aufsicht.

Das Lötzinn wird auf die Platinen entlang der Kontaktfläche zu den Messingstäben und für die LEDs unter den beiden Pins und der Unterseite der LED für die Wärmeableitung aufgetragen. Im reflow Ofen schmilzt dann das Lot und fließt dann in die Fuge, 0,25 mm hoch, zwischen Platine und Messingstab. Da diese Verbindung mechanisch stabil sein muss, wird bei der Verbindung Platine zu Messing etwas reichlicher Lot aufgetragen und erwartet, dass die Fuge aufgefüllt wird.
Durch das erst jetzt bewusst gewordene Problem mit dem Alukern der Platine, musste ich mit einem kurzen rechnen, da ich keine Maßnahme kenne die zuverlässig sicherstellt, dass das Lötzinn nur bis zum Winkel am Ende der Fuge fließt und nicht anschließend noch in den senkrechten Teil.

Auf den Tipp mit der Folie habe ich mir bei Conrad das Datenblatt zur Folie angesehen und dann bei der Firma angerufen. Diese hat eine Folie, welche abweichend von der bei Conrad angebotenen, Temperaturen bis 250 Grad Celsius widerstehen und damit den 245 Grad Celsius die ich beim Fahren des Temperaturprofils für max. 10 Sekunden anwende. Die Folie soll es auch mit selbstklebender Oberfläche geben und so ist es vielleicht möglich ein „unterfließen" der Folie durch das Lötzinn zu vermeiden. Ich halte Euch informiert. Nochmals danke!

[021aet04]

Ich habe auch schon so eine Platine verwendet. Ich habe die Platine aber mit der Hand gefertigt (es war eine Kleine) weil meine Fräse noch nicht richtig funktionierte. Ich habe das Cu weggefräst, aber die Keramikschicht zw. Al und Cu gelassen.

MfG Hannes

[Hellmut]

Toll Hannes,
dass Du dich meldest! Eine Zusatzfrage. Wenn ich die Platine mit der Säge schneide und anschliessend die Schnittkante mit der Fräse nachbearbeite um saubere Kanten exkat auf Maß zu erhalten, ist dann sichergestellt dass zwischen dem Kupfer und em Alu kein elektrischer Kontakt vorhanden ist, oder muss ich "von Hand" nacharbeiten bis ich durch Messun gverifiziere das kein Kurzer vorliegt?

Habe gerade die Mittelung bekommen, dass ich die Folie unterwegs ist. Werde über meine Erfahrungen berichten.

[Yossarian]

Hallo
Ich habe mir mal das Cobritherm angeschaut.
Das Kupfer wird an den Rändern so weit weggeätzt, daß keine Berührungen mit dem Messingblock passieren können.
Bild: oben Cu, mitte Iso, unten Al
Nur mit dem unten liegendem Alu wird der Block verschraubt/geklemmt/wie auch immer.
Mit freundlichen Grüßen
Benno

[021aet04]

Ich habe die Platine mit einer normalen Eisensäge geschnitten und anschließend mit einem feinen Schleifpapier entgratet. Mit Verbindungen zw. Cu und Al habe ich keine gehabt. Die Platine ist hier verbaut.
http://www.kleinezeitung.at/steierma...mer-fans.story
Beim Bild ist auf Höhe der Kurbel (unter Kühler) auf der linken und rechten Seite ein schwarzes Stangerl heraus. In diesem Stangerl sind 4 od. 5 Hochleistungsleds verbaut. (als Blinker).

PS: Das Fahrzeug gehört meinem Bruder (ist auf dem Bild)

MfG Hannes