Przewodząca taśma aluminiowa do ekranowania zakłóceń elektromagnetycznych, izolacji elektrycznej i odporności na ciepło

Gdy jeden element musi rozpraszać ciepło i jednocześnie blokować fale radiowe

Istnieje zadanie, które pojawia się niemal w każdym projekcie elektroniki mocy: należy odprowadzić ciepło od regulatora przełączającego lub dławika oraz zapobiec promieniowaniu szumów przełączających przez obudowę. Radiator rozwiązuje pierwszy problem. Taśma tkanka – drugi. Jednak gdy trzeba wykonać obie funkcje jednym elementem przy ścisłym budżecie materiałowym (BOM), rozwiązaniem jest zwykle przewodząca taśma z folii aluminiowej . Przewodność cieplna aluminium wynosi około 205 W/(m·K) – czyli ok. 60 % przewodności miedzi – a jego naturalna przewodność elektryczna czyni go samodzielną, wystarczającą warstwą Faradaya. Po przyklejeniu do modułu mocy, nad wiązką kabli lub na ścianie wykonanej z tworzywa sztucznego, która musi zarówno rozpraszać ciepło, jak i blokować fale radiowe, łączy się w ten sposób dwie funkcje w jednej taśmie.

To nie jest ta sama wersja wykonania co ta taśma z tkaniny Ni/Cu na innej stronie. Folia to ciągła warstwa metalu, a nie powłoka na materiale tekstylnym — oznacza to wyższą skuteczność ekranowania przy niższym koszcie za metr kwadratowy, ale ulega ona utwardzeniu i pękaniu po kilku tysiącach cykli gięcia. Poniżej wyjaśnimy, kiedy ma to znaczenie.

Aluminium kontra miedź — powiemy, który materiał wybrać

Produkujemy taśmę z folii miedzianej na tej samej linii produkcyjnej w Hunanie, więc nie jesteśmy stroną zainteresowaną w tej sprawie. Krótkie podsumowanie:

Aluminium kosztuje mniej więcej jedną trzecią ceny miedzi, jest lżejsza i nie ciemnieje. To właściwy wybór, gdy potrzebujesz ekranowania dużej powierzchni — np. pełnego wewnętrznego wyłożenia obudowy lub szerokiego owinięcia kabla — i nie wymagasz wyjątkowej skuteczności efektu naskórkowego miedzi powyżej kilku gigaherców. To też materiał, którego należy użyć, gdy ważna jest rozprowadzanie ciepła, ponieważ przewodność cieplna aluminium jest porównywalna z przewodnością miedzi przy ułamku jej masy.

Miedź wygrywa dzięki ekranowaniu wysokiej częstotliwości, niskoomowym szynom uziemiającym oraz dowolnemu połączeniu, które musi wytrzymać zdarzenia awaryjne przy dużym prądzie. Jeśli Twój ekran musi przewodzić setki amperów do masy obudowy, użyj miedzi.

Jeśli pracujesz poniżej ~3 GHz i pokrywasz dużą powierzchnię, aluminium zwykle jest odpowiednim rozwiązaniem. Jeśli nie jesteś pewien, prześlij nam częstotliwość i wartość prądu — zależnie od nich udzielimy rekomendacji.

Warstwa tlenkowa — rzecz, której nikt nie umieszcza w katalogach

Oto szczegół, który pomijają większość dostawców taśmy konwersyjnej. Aluminium tworzy natychmiast cienką, izolującą warstwę tlenku glinu w momencie kontaktu z powietrzem. Zastosowanie standardowego kleju akrylowego daje wyłącznie połączenie mechaniczne: klej przyczepia się, ale nie zapewnia przewodności elektrycznej przez warstwę klejącą, a opór kontaktowy rośnie przez lata w warunkach wilgotności.

Nasze taśma folia aluminiowa wykorzystuje przewodzący klej akrylowy wzbogacony cząstkami grafitu powlekanych niklem, które przebijają warstwę tlenków na powierzchni połączenia. Dlatego opór przechodzenia pozostaje stabilny przez 1000 godzin w temperaturze 85 °C i wilgotności względnej 85 %, zamiast wzrastać, jak ma to miejsce w przypadku typowych konwertowanych taśm. Przeprowadziliśmy testy obu produktów równolegle, a różnicę można zaobserwować za pomocą czteroprzewodowego miernika miliomów po ekspozycji na wilgoć.

O „izolacji elektrycznej” w nazwie produktu

Standardowa konstrukcja przewodząca jest przewodząca z obu stron. Jeśli rzeczywiście potrzebujesz przewodzącej jednej strony (do uziemienia i ekranowania) oraz izolującej drugiej strony (aby nie dopuścić do zwarcia sąsiednich ścieżek lub żywej końcówki), laminujemy folię aluminiową na 25-µm folię PET lub PI przed nałożeniem kleju. To właśnie taka konstrukcja jest stosowana na tylnym panelu wyświetlacza, nad obwodem giętkim lub wokół złącza, gdzie zewnętrzna strona nie może stykać się z elementem pod napięciem. Powiedz nam, która strona ma być izolowana; przygotujemy ją zgodnie z Twoimi wymaganiami i oznaczymy podkładkę, aby zespół montażowy nie zdjął przypadkowo niewłaściwej warstwy.

Tam, gdzie ta taśma uzasadnia swoje zastosowanie

Pominąć będziemy typową listę zastosowań: „lotnictwo, medycyna, wojsko”. Oto cztery zastosowania, do których dostarczamy tę konstrukcję co tydzień:

Rozprowadzanie ciepła z modułów zasilania i tranzystorów MOSFET oraz ograniczanie zakłóceń elektromagnetycznych (EMI). Folia naklejka na układ przełączający lub induktor mocy odprowadza ciepło w sposób boczny do obudowy, jednocześnie ograniczając zakłócenia związane z przełączaniem w paśmie 100 kHz–300 MHz. Dostarczamy tę konstrukcję klientom stosującym ładowarki pokładowe (OBC) oraz przetwornice DC-DC.

Opaska do wiązania kabli. 25-milimetrowa opaska spiralna na kablu silowym silnika lub wiązce wejść/wyjść ogranicza zakłócenia wspólnego trybu, które w przeciwnym razie promieniują z uziemienia ekranu — dokładnie ten rodzaj awarii powoduje szczyt emisji promieniowanej w paśmie 30–300 MHz.

Podkładka na tylną stronę wyświetlacza. W laptopach i tabletach umieszcza się pełną folię aluminiową za matrycą LCD zarówno w celu rozprowadzenia ciepła pochodzącego od podświetlenia, jak i zapewnienia chłodnej powierzchni wyświetlacza przy dotyku. Zalecamy tutaj wersję z izolowaną folią, ponieważ cała warstwa wyświetlacza znajduje się po przeciwnej stronie.

Tani podkład obudowy o dużej powierzchni. Gdy taśma z tkaniny byłaby zbyt droga do pokrycia całej obudowy plastikowej, 0,05-mm wkładka z folii aluminiowej pokrywa wnętrze za ułamek ceny FOF — zapewniając prawdziwą powierzchnię przewodzącą, do której można uziemić inne elementy.

Dlaczego Johan nakłada to wewnętrznie

Nakładamy to na tej samej linii produkcyjnej w Hunanie, która służy do produkcji naszych przewodzących tkanin i taśm z poliimidu — o łącznej zdolności powlekania wynoszącej 10 000 m². Folie są gatunku 8011 lub 1145, odpuszczone do twardości zapewniającej płaskość bez odwijania się z rolki, a przewodzący klej jest sieciowany, aby nie wyciekał po krawędziach przy temperaturze 80 °C. Ponieważ w tej samej fabryce przetwarzamy również taśmy z folii miedzianej, rzetelnie doradzimy użycie miedzi, gdy jest ona lepszym materiałem — nie zaoferujemy taśmy z folii aluminiowej, która zawodzi przy 4 GHz, tylko dlatego, że jest tańsza.

Posiadamy certyfikat IATF 16949, więc jeśli ten produkt trafi do OBC, obudowy LiDAR lub napędu silnika, dokumentacja PPAP oraz śledzenie partii są już dostępne w języku angielskim.

Współpraca z nami

Standardowa grubość folii: 0,05 / 0,10 mm; szerokości cięte od 3 do 500 mm; wycięte na wymiar nakładki i kontury niestandardowe według Twojego pliku DXF. Pierwsze próbki opuszczają Dongguan po 7–10 dniach roboczych.

Poinformuj nas: która strona musi być izolowana, jaka jest temperatura ciągła działania, na jaką powierzchnię będzie nanoszona klejka oraz czy osłona musi przewodzić prąd awaryjny. Zalecimy grubość folii, układ klejący oraz czy w rzeczywistości powinieneś rozważyć użycie miedzi.

Przechowywanie: 12 miesięcy w temperaturze 18–26 °C i wilgotności względnej 45–65 %, z zasadą FIFO. Pakujemy na folii silikonowej z odpornością na ładunki elektrostatyczne (PE).

Jeśli Twój moduł zasilania wymaga zarówno rozprowadzania ciepła, jak i tłumienia zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), lub jeśli duża powierzchnia osłony powoduje wzrost kosztów materiału (BOM) z folii miedzianej, prześlij nam układ. Powiemy Ci, czy taśma aluminiowa spełnia wymagania, czy raczej należy rozważyć budowę z folii miedzianej, taśmy z materiału tkanego lub pełnego uszczelnienia typu FOF. Przed rozpoczęciem produkcji narzędzi podamy konkretne wartości zarówno dla budżetu termicznego, jak i budżetu ekranowania.

Wartości typowe — przewodzące Taśma folia aluminiowa

Wartości reprezentatywne, nie do celów specyfikacji.

Element	Wartość typowa
Stopa folii	8011 / 1145 żarzone aluminium
Grubość folii	0,05 / 0,10 mm (na zamówienie)
Klej	Przewodzący akryl wypełniony niklem i grafitem
Opór powierzchni	< 0,05 Ω / kw.
Skuteczność ekranowania	60 dB (10 MHz – 3 GHz, typowo)
Przewodnictwo cieplne	~205 W / mK (podłoże aluminiowe)
Standardowe szerokości	3 mm – 500 mm
Temperatura pracy	−20 °C do 120 °C w warunkach długotrwałej eksploatacji
Opcja z izolowaną powierzchnią	Warstwa laminowana z folii PET/PI o grubości 25 µm na żądanie
Zgodność	Rohs, dotrzyj.

Rozszerzamy ofertę: taśma miedziana do uziemienia przy wysokiej częstotliwości lub prądach zwarciowych, taśma z tkaniny Ni/Cu do części podlegających gięciu, gąbka węglowa do uszczelniania szafy przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD). Podaj nam częstotliwość i odstęp — dobrany zostanie odpowiedni element.