Ragasztós EMI vezetőképes habtömítés árnyékoláshoz, ESD-védelemhez, szivacsos rugalmas die-cut testre szabott elektromos RF-immunitás

Bevezetés

Lépjen be majdnem bármely EMC-laborba ma, és ugyanazt a jelenetet fogja látni: egy tiszta kapcsolási rajzot, egy szorosan illeszkedő házat, egy olyan nyomtatott áramkörlemezt, amely minden asztali teszten könnyedén átjut – majd 1,8 GHz-en megbukik a sugárzott kibocsátási vizsgálaton, mert a védődoboz és a ház közötti illesztési varrat 0,2 mm-rel túl magasan helyezkedik el, vagy a földelési útvonal ellenállása egy nyári időszak után megduplázódik. Tizenöt éve figyeljük, ahogy ügyfeleink pontosan ezzel a problémával küzdenek, és az ezen az oldalon bemutatott ragadós EMI-vezető habtömítés az a komponens, amelyre mindig visszatérünk.

Ez nem egy fém töltőanyaggal megtöltött gumitömítés. Ez egy textíliával borított hab (FOF) szerkezet: egy nikkel/réz bevonatos poliészter taffetával burkolt puha poliuretán (vagy, igény esetén puha szilikon) habmag található alul egy vezető nyomásérzékeny ragasztóréteggel. Ezt a háromrétegű „szendvicset” teszi lehetővé, hogy 15–30%-kal összenyomódjon, mégis visszatérjen, felületi ellenállása 0,05 Ω alatt maradjon, és 10 MHz-től 3 GHz-ig 70 dB-es árnyékolást biztosítson – elegendő mind a sugárzott emissziós vizsgálatok során fellépő elektromágneses zavarok, mind az EMC-megfelelőségi jóváhagyáshoz szükséges RF-immunitás kezelésére. Emellett statikus elektromos kisülés (ESD) védelmi útvonalat is biztosít a házról, így a statikus töltés nem juthat be érzékeny CMOS vonalakra gyártás vagy karbantartás közben. Ugyanezt az architektúrát vezettük be először gyártásba hajtható Android-telefonokhoz 2017-ben, amikor a „hajtható hab” még otthoni újdonság volt, és csupán néhány japán beszállító tudta tisztán, nagy mennyiségben gyártani.

A alkatrész tényleges megjelenése

A szokásos kivitel 0,08 mm vagy 0,12 mm Ni/Cu taffeta 0,5 / 1,0 / 1,5 / 2,0 mm poliuretánhabon keresztül, amelyet 0,08 mm vezetőképes kétoldalas ragasztószalagra (≥12 N/25 mm tapadás, átvezetési ellenállás < 0,05 Ω) lamináltak. A hab UL 94 V-0 / HF-1 gyújtásgátló minősítéssel rendelkezik, alapértelmezés szerint fekete színben szállítjuk, és a 70 °C-os hőmérsékleten 22 órán keresztül mért nyomódeformáció 5–10% között marad. Ha a specifikációja szélesebb hőmérsékleti tartományt igényel, a magot puha szilikonhabra cseréljük; ha jobb bőrhöz hasonló hatást (skin effect) kíván 6 GHz felett, a taffetát réz- vagy alumíniumfóliával helyettesítjük.

A kivágás az a folyamat, ahol a mérnöki megbeszéléseink nagy része valójában zajlik. A rajzán szereplő körvonal kevésbé fontos, mint a felületi minta: milyen széles a kontaktusútvonal a váz peremén, van-e átvezető pad, amit a tömítésnek át kell hidalnia, és mennyi összenyomást bír el valójában a ház rétegezése. Sok ügyfelünk 2D DXF-fájlt küld nekünk, és mi egy módosított körvonalat küldünk vissza, mert egy olyan tömítés, amely papíron jónak tűnik, azonnal szivárogni fog, ha egy olyan PCB-pajzs alá kerül, amely rugalmasan deformálódik. Emellett ultrahangos hegesztéssel (vagy ragasztóval való rögzítéssel) zárjuk a burkolati varratot, nem pedig átfedő illesztéssel – ez volt az a hibapont, amelyet a olcsóbb, importált FOF alkatrészeknél folyamatosan észleltünk, és ez az oka annak, hogy ezt a cikkszámot eredetileg éppen importhelyettesítés céljából kezdtük el gyártani.

Miért ezt a terméket adják meg folyamatosan a mérnöki csapatok

Nem állítjuk, hogy minden vezető habtömítés a piacon azonos, és a miénk olcsóbb. Az őszinte okok, amelyek miatt a vásárlók hozzánk maradnak:

Visszatérés az ezer ciklus után. A szokásos poliuretán építésű tömítés összenyomódása 5–10%, ami azt jelenti, hogy egy ötéves fogyasztói termék élettartama után a tömítés továbbra is 20–30%-os összenyomást tart meg – elegendő ahhoz, hogy megakadályozza a földelési érintkezés kinyílását. Ez a szám sokkal fontosabb, mint a csúcs dB-érték, mert egy olyan tömítés, amely összezsugorodik, három év múlva már nem tudja megakadályozni a sugárzott emissziót.
Egy alkatrész lefedi az EMI-t és az ESD-t. A nikkel/réz szövet felület statikus töltést vezet le a fémes házakról, mielőtt az eljutna egy érzékeny CMOS vonalra, így nem szükséges külön ESD szellőző vagy külön ujjperem. Egy szerver vagy bázisállomás I/O portján ez egy gyártási lépés és egy BOM-sor kevesebb.
Ráolvasztási folyamaton is átmenő ragasztó. A vezetőképes nyomóragasztót saját magunk készítjük a hunani gyártósorunkon (10 000 m² bevonási kapacitás). Kibírja a rövid SMT ráolvasztási profilokat, valamint az autóipari ügyfelek által a specifikációba írt −20 °C és +80 °C közötti hosszú távú üzemelési hőmérséklet-tartományt. Az első néhány másodpercben újrapozícionálható, majd rögzül.
Ugyanabban az épületben végezzük a konvertálást, ahol a bevonást is elvégezzük. A felületkezelés, a bevonás és a kivágás mindegyike ugyanazon az IATF 16949 / ISO 9001 / QC 080000 minőségirányítási rendszer alatt működik, ezért egy módosított körvonal esetén az első mintadarab elkészítése 7–10 napot vesz igénybe, nem pedig hat hetet.

Ahol ténylegesen megéri a megbízása

A legtöbb tömítésoldalon szereplő hosszú iparági listák – légiközlekedés, egészségügy, hadiipar, minden szektor – nem azok a területek, ahol a legjobb teljesítményt nyújtjuk. Ez az EMI-védő tömítés a következőkben jelenik meg:

Játékkonzolok: a fém tetején lévő ház és a középső keret közötti hosszú külső perem, éppen ott, ahol az RF-előtét található. Egy forrasztott védődoboz-keret lecserélése egy kivágott vezetőképes habgyűrűre csökkenti a szerelési időt, és lehetővé teszi a szerviztechnikusok számára, hogy a készüléket megnyissák anélkül, hogy egy hegesztést tönkretennének.
Okostelefonok és hordható eszközök: az alkalmazásprocesszorok és a PMIC-ek körül, ahol egy 0,5 mm magas FOF-gyűrű helyettesíti a merev védődobozt. Ez a formátum az első, amelyet 2017-ben fejlesztettünk ki egy vezető Android-ügyfél számára, és évről évre továbbfejlesztjük.
Szerverek, bázisállomások és hálózati eszközök: az I/O-panelen és a csatlakozódoboz-fedelek körül, ahol az HDMI- vagy Ethernet-portoknál keletkező sugárzás okozza az FCC/CE sugárzási vizsgálat sikertelenségét.
Újenergiás járművek: a DC-DC-konverterekben és az OBC-házakban, ahol a rezgés és a szélesebb hőmérséklet-tartomány miatt az ügyfelek a puha szilikonhab-alapú megoldások felé fordulnak. Ezen a vonalon az EV-minősítésű alkatrészek fejlesztését 2024-ig folyamatosan folytatjuk.

Orvosi és aviációs munkákat is végeztünk már – de ha a projektje életmentő beültetés vagy repülésbiztonsági szempontból kritikus eszköz, akkor valószínűleg olyan szállítóval kellene beszélnie, amelynek teljes katalógusa minősített a DO-160 szabvány szerint. Ezt nyíltan elmondjuk, ahelyett, hogy olyan árat ajánlanánk, amelyet nem tudnánk támogatni.

Miért a Johan Material

Nem egy kereskedelmi ház vagyunk, amely mások habját újra márkázza. 2011 óta függőlegesen integrált EMI/EMC anyagok gyártásával foglalkozunk – az egyetlen ismert hazai szállítóként kombináljuk az elektroplattírozást (a sangtungi magnetron-felcseréléses vonalunk folyamatos arany- és ónbevonatot készít textíliákra), a bevonatolást (a hunani gyár) és a kivágásos feldolgozást (dongguani és sencseni telephelyek) egy tető alatt. 2022-ben a kínai Ipari és Informatikai Minisztérium nemzeti szintű specializált és „kis óriás” vállalkozásként ismert el bennünket. Jelenleg 12 kínai és 2 amerikai találmányi szabadalmunk, valamint 30 használati mintánk van. Az egyikük – egy hőérzékeny, alacsony ragadós vízálló habcsík, amelyet 2025 májusában adtak ki (CN222846656U) – közvetlenül megoldja a maradék rézfólia-átviteli problémát, amellyel a felhasználók akkor találkoznak, ha vezetőképes fóliát laminálnak habra nagy mennyiségben.

Gyakorlatilag ez azt jelenti, hogy ha egy próbaparcellán a védettség 5 dB-rel csökken, a panasz nem halad át három közvetítőn. A bevonatmérnök, aki ezt a parcellát beállította, az, aki a híváson van.

Együttműködés velünk

Minták: küldjön nekünk egy DXF-fájlt vagy rajzot, a szükséges összenyomást és a frekvenciatartományt, amely valójában érdekli. Javaslatot teszünk egy konstrukcióra, nem csupán a katalógus alapján adjuk meg az árat. Az első darabok általában 7–10 munkanapon belül szállíthatók.
Gyártási előrejelzési idő: 2–3 hét a PPAP-aláírás után, a körvonal bonyolultságától függően.
Tárolás: 1 év tárolási élettartam 18–26 °C hőmérsékleten és 45–65 % relatív páratartalom mellett, FIFO elv szerint. Szilikon felszabadító papírra csomagoljuk, és statikus-védett polietilén zsákba helyezzük, így a vezető ragasztó nem szed fel port a SMT-gyártósorán.
Kiviteli feltételek: FOB Shenzhen / Yantian; rendszeresen dolgozunk CIF, DDP és express minták esetében is. Évente kétszer kiszállítjuk a CES- és az electronica-vásári standot a sanghaji irodánkból, ha személyesen szeretne beszélgetni.

Ha vezetőképes EMI-gyapottömítést ad meg fogyasztói, hálózati vagy elektromos jármű (EV) burkolathoz, akkor a rövid verzió a következő: küldje el nekünk a rajzot. Megmondjuk őszintén, hogy a katalógusban szereplő alkatrész alkalmas-e, szükség van-e módosított gyártásra, vagy egy másik termékünk – például egy rézfólia szalag vagy egy 3D-forma-követő pajzs – oldja meg jobban a problémát. És számokkal is alátámasztjuk javaslatunkat.

Szabványos specifikációs táblázat

Vezetőképes fólia / textíl

Típus	Vastagság (mm)	Felszíni ellenállás	Pajzsolás (10 MHz – 3 GHz)
Ni/Cu poliészter tafota	0,08 / 0,12	< 0,05 Ω	70 dB

Habmag

Típus	Tömörítési halmaz	Szín	Lángállóság (UL 94)
Urethán / puha szilikon	5–10%	Fekete	V-0 / HF-1

Vezetőképes ragasztó háttér

Típus	Vastagság (mm)	Ellenállás (Ω)	Tapadás (N / 25 mm)
Vezetőképes kétoldalas ragaszta	0.08	< 0,05	≥ 12

Üzemi hőmérséklet: −20 °C–80 °C hosszú távon; a teljesítmény csökken ezen tartományon kívül.
Tárolási élettartam: 12 hónap 18–26 °C-on, 45–65% páratartalom mellett, FIFO elv szerint.