Investition in die Zukunft

Wärmeleitende Materialien für Leistungselektronik

Die Entwicklung innovativer Elektronik, ihre Industrialisierung und Produktion – diese drei Kompetenzen vereint die Kristronics GmbH mit Sitz in Harrislee im „echten“ Norden von Schleswig-Holstein unweit der dänischen Grenze. Der Fokus liegt dabei auf Produkten für Mobile Solutions, für die Medizintechnik und die Industrie.

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Die namhaften Kunden schätzen den persönlichen Kontakt, die hohe Flexibilität und das Prozess-Knowhow des Unternehmens. Diverse Zertifizierungen, unter anderem nach der IATF 16949 (Automobil) und der ISO 13485 (Medizintechnik), belegen die hohen Standards bei Kristronics.

Eine grundsätzliche Herausforderung bei der Entwicklung und Industrialisierung von Baugruppen ist es, im jeweiligen Einzelfall einen optimalen Kompromiss zwischen Investitions- und Stückkosten zu erzielen. In der Regel ist es so, dass durch eine höhere Investition, beispielsweise in ein Aluminiumdruckgusswerkzeug, ein optimierter Stückpreis zu erzielen ist. Auf der anderen Seite stehen die Investitionskosten, die über eine schwer abzuschätzende Stückzahl amortisiert werden muss.

Ein Prozessschritt, der insbesondere in Leistungselektronikbaugruppen sehr kostenintensiv ist, ist das Aufbringen von Wärmeleitpaste bzw. Wärmeleitfolie auf die aktiven Bauelemente, die thermisch an das Gehäuse angebunden werden müssen. Entscheidet man sich für die Wärmeleitpaste, ist der Prozess nicht sicher reproduzierbar, außerdem ist das manuelle Auftragen der Wärmeleitpaste zeitintensiv. Zwar gewinnt man durch den Einsatz von Wärmeleitfolie eine gewisse Prozesssicherheit, die Wärmeleitfolie schlägt allerdings auf der Kostenseite zu und hat in der Regel schlechtere thermische Eigenschaften als eine Wärmeleitpaste.

An dieser Stelle hat Kristronics angesetzt und entschieden, eine automatisierte Gap-Filler Anlage zu beschaffen. Nach dem Aufbereiten des 2-Komponenten-GAP-Fillers mittels blasenfreiem Aufmischen wird der GAP-Filler mit Hilfe eines 3-Achsen-Roboters punkt- und konturengenau aufgebracht. Hierbei ist die Form ebenso wichtig wie die exakte Menge und Höhe des eingebrachten Materials.

Dieses wird mit Messung der Durchflussmengen und -zeiten sowie durch stetige Druck- und Positionsmessungen kontrolliert und ist somit auch jederzeit reproduzierbar.

Sollte einer der Faktoren zu Problemen führen, wird das Einbringen des Materials unterbrochen und das Werkstück verlässt den Roboterarbeitsplatz als „nicht i.O.“.

In diesem Fall wird entsprechend aussortiert, gereinigt und neu bearbeitet. Nur bei einwandfreiem Durchlauf ist sichergestellt, dass die richtige Menge GAP-Filler in der richtigen Form an der berechneten Position aufgetragen wird. Luftspalte bzw. Lufteinschlüsse sind hierdurch ebenso wenig möglich wie eine fehlerhafte Menge oder ein Dispensen an der falschen Stelle. Durch kontinuierliche Kontrolle ist sichergestellt, dass nur einwandfreie Baugruppen mit klar definierter thermischer Leistung weiterverarbeitet werden.

Ein weiterer Vorteil dieses Fertigungsverfahrens ist, dass durch den Vorgang eine hochspannungsfeste Isolierung hergestellt wird.

Aufgrund der beschriebenen Vorteile hat Kristronics bestehende Baugruppen, insbesondere einige Volumenprodukte, auf den neuen Prozess umgestellt. Alle neuen Produkte, die eine thermische Anbindung benötigen, laufen ebenfalls über die neue Anlage.

Die Vorteile für Kunden sind ein sicherer und reproduzierbarer Prozess sowie eine signifikante Kostenersparnis.

Über Kristronics

Die 1977 gegründete Kristronics GmbH gehört seit 2017 zur Marquardt Gruppe. Mit ca. 180 Mitarbeitern werden am Standort Harrislee bei Flensburg innovative Elektronikprodukte entwickelt und produziert. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Industrialisierung von Produkten sowie deren kosten- und qualitätsoptimierte Weiterentwicklung und Produktion.

Über Marquardt

Das 1925 gegründete Familienunternehmen Marquardt mit Stammsitz in Rietheim-Weilheim gehört zu den weltweit führenden Herstellern von mechatronischen Schalt- und Bediensystemen. Die Produkte des Mechatronik-Spezialisten – darunter Bedienkomponenten, Fahrzeugzutritts-, Fahrberechtigungs- und Batteriemanagementsysteme für elektrobetriebene Fahrzeuge – kommen bei vielen namhaften Kunden der Automobilindustrie zum Einsatz. Ebenso sind Systeme von Marquardt in Hausgeräten, industriellen Anwendungen und Elektrowerkzeugen zu finden. Das Unternehmen zählt weltweit rund 10.200 Mitarbeiter an 21 Standorten auf vier Kontinenten. Der Umsatz lag im Geschäftsjahr 2021 bei rund 1,3 Milliarden Euro. Jährlich investiert Marquardt rund zehn Prozent des Umsatzes in Forschung und Entwicklung.