EN
Когда один компонент должен одновременно рассеивать тепло и экранировать ВЧ-излучение
На почти каждой программе в области силовой электроники возникает задача: необходимо отводить тепло от импульсного стабилизатора или дросселя, а также предотвращать излучение коммутационных помех с корпуса. Решением первой задачи служит радиатор, второй — тканевая лента. Однако при попытке решить обе задачи одним компонентом в условиях жёсткого контроля бюджета материалов ответом обычно становится проводящая алюминиевая фольгированная лента . Теплопроводность алюминия составляет около 205 Вт/(м·К) — примерно 60 % от теплопроводности меди, — а его естественная электропроводность делает его достаточно эффективным слоем Фарадея без дополнительных покрытий. Наклейте такую ленту на силовой модуль, поверх пучка кабелей или через пластиковую перегородку, которая должна одновременно рассеивать тепло и экранировать ВЧ-излучение, и вы объедините две функции в одном изделии.
Это не тот же самый материал, что и тканевая лента из никеля/меди, представленная на другой странице. Фольга — это сплошной металлический слой, а не пропитанный текстиль; это означает более высокую эффективность экранирования при меньшей стоимости за квадратный метр, однако при многократном изгибе (более нескольких тысяч циклов) фольга упрочняется и растрескивается. Ниже мы поясним, когда это имеет значение.
Алюминий против меди — мы подскажем, какой из них выбрать
Мы производим медную фольгированную ленту на той же линии в Хунани, поэтому в этом вопросе мы нейтральны. Краткая версия:
- Алюминий стоит примерно в три раза дешевле меди, легче и не тускнеет. Это оптимальный выбор при необходимости экранирования большой площади — например, полного внутреннего покрытия каркаса или широкой обмотки кабеля — если не требуется высокая эффективность скин-эффекта меди выше нескольких гигагерц. Кроме того, алюминий предпочтителен, когда важна теплораспространяющая способность: его теплопроводность сопоставима с теплопроводностью меди, но при значительно меньшей массе.
- Медь побеждает за счёт экранирования на высоких частотах, шин заземления с низким импедансом и любых соединений, способных выдерживать аварийные события с высоким током. Если ваш экран должен пропускать сотни ампер к корпусному заземлению, используйте медь.
Если рабочая частота ниже примерно 3 ГГц и требуется экранировать большую площадь, обычно оптимальным выбором является алюминий. Если вы не уверены — пришлите нам частоту и величину тока; мы дадим рекомендацию.
Оксидный слой — то, что никто не указывает в каталогах
Вот деталь, которую пропускают большинство поставщиков ленты с конверсионным покрытием. Алюминий образует тонкий изолирующий слой оксида алюминия сразу же при контакте с воздухом. Нанесите стандартный акриловый клей сверху — и связь будет чисто механической: лента прилипает, но электрическая проводимость через клей отсутствует, а контактное сопротивление со временем возрастает, особенно в условиях повышенной влажности.
Наши лента из алюминиевой фольги использует проводящий акриловый клей, наполненный частицами графита с никелевым покрытием, которые проникают сквозь оксидный слой на поверхности соединения. Именно поэтому сквозное сопротивление остаётся стабильным в течение 1000 часов при температуре 85 °C и относительной влажности 85 %, а не возрастает, как это происходит у обычных преобразованных рулонных материалов. Мы провели сравнительные испытания обоих материалов одновременно, и разница чётко видна на четырёхпроводном миллиомметре после выдержки в условиях повышенной влажности.
О «электрической изоляции» в названии продукта
Стандартная проводящая конструкция проводит ток с обеих сторон. Если требуется, чтобы одна сторона была проводящей (для заземления и экранирования), а другая — изолирующей (чтобы не вызывать короткое замыкание между соседними дорожками или живым контактом), мы ламинируем алюминиевую фольгу на полиэтилентерефталатную (ПЭТ) или полимидную (ПИ) плёнку толщиной 25 мкм перед нанесением клеевого слоя. Такая конструкция применяется на тыльной стороне дисплея, поверх гибкого печатного узла или вокруг разъёма, где внешняя сторона не должна контактировать с потенциально опасным напряжением. Укажите, какая именно сторона должна быть изолирована; мы изготовим материал соответствующим образом и пометим подложку, чтобы ваша сборочная бригада не сняла не ту сторону.
Области применения этой ленты
Мы пропустим общий перечень «аэрокосмическая, медицинская, военная отрасли». Вот четыре задачи, для которых мы еженедельно поставляем эту модификацию:
- Распределение тепла в модулях питания и транзисторах MOSFET, а также подавление электромагнитных помех (EMI). Фольгированный патч над ИС переключателя или силовым дросселем отводит тепло в боковом направлении в каркас шасси и одновременно подавляет коммутационные шумы в диапазоне частот 100 кГц–300 МГц. Мы поставляем данное решение заказчикам, производящим встроенные зарядные устройства (OBC) и преобразователи постоянного тока (DC-DC).
- Обмотка для кабельных пучков. Спиральная обмотка диаметром 25 мм на кабеле электродвигателя или на пучке входных/выходных сигналов подавляет общемодовый шум, который в противном случае излучается через дренажный провод экрана — именно такая неисправность проявляется в виде всплеска излучаемых помех в диапазоне 30–300 МГц.
- Подложка с тыльной стороны дисплея. В ноутбуках и планшетах за ЖК-дисплеем полностью размещают алюминиевую фольгу для равномерного распределения тепла от подсветки и обеспечения охлаждения поверхности дисплея при прикосновении. Мы рекомендуем здесь вариант с изолированной фольгой, поскольку стек дисплея расположен с другой стороны.
- Недорогая подложка для крупногабаритных поверхностей шасси. Когда тканевая лента слишком дорога для покрытия всего пластикового корпуса, внутреннюю поверхность покрывают алюминиевой фольгой толщиной 0,05 мм — это стоит лишь небольшую часть стоимости FOF и обеспечивает настоящую проводящую поверхность, к которой можно подключить другие компоненты по цепи заземления.
Почему Йохан наносит это собственными силами
Мы наносим это на той же линии в Хунани, где производим наши проводящие тканевые и полимиридные ленты — мощность линии составляет 10 000 м² в сутки. Фольга выполнена из сплавов 8011 или 1145, отожжена до состояния, при котором она лежит ровно и не распрямляется обратно с рулона, а проводящий клей сшит таким образом, чтобы не выдавливаться за края при температуре 80 °C. Поскольку в том же заводе мы также перерабатываем медную фольгированную ленту, мы честно порекомендуем вам медь, если она лучше подходит для вашей задачи — мы не предложим алюминиевый рулон, который теряет эффективность на частоте 4 ГГц, только потому, что он дешевле.
Мы сертифицированы по стандарту IATF 16949, поэтому, если этот материал будет использоваться в OBC, корпусе LiDAR или приводном устройстве двигателя, файл PPAP и возможность отслеживания партии уже подготовлены на английском языке.
Сотрудничество с нами
- Стандартная толщина фольги: 0,05 / 0,10 мм; ширина — от 3 до 500 мм (резка); вырубные заготовки и контуры по вашему файлу DXF. Первые образцы отправляются из Дунгуаня через 7–10 рабочих дней.
- Сообщите нам: какая сторона должна быть изолированной, непрерывная рабочая температура, поверхность, к которой будет производиться склеивание, и требуется ли экранирующей фольге пропускать аварийный ток. Мы порекомендуем толщину фольги, тип клеевой системы и уточним, действительно ли вам нужна медная фольга.
- Хранение: 12 месяцев при температуре 18–26 °C и относительной влажности 45–65 %, по принципу «первым пришёл — первым ушёл» (FIFO). Упаковка — на силиконовой разделительной подложке в статикозащитную полиэтиленовую плёнку.
Если ваш модуль питания требует одновременно отвода тепла и подавления ЭМП, или если стоимость медной фольги для вашего крупногабаритного экрана превышает бюджет, направьте нам топологию платы. Мы определим, подойдёт ли алюминиевая фольгированная лента, или же вам следует рассмотреть сборку из медной фольги, тканевой ленты или полноценного гаскета FOF. Кроме того, мы предоставим расчётные значения для теплового и экранирующего бюджетов до изготовления оснастки.
Типичные значения — проводящие Лента из алюминиевой фольги
Представительные значения, не предназначенные для использования в технических требованиях.
Элемент |
Типичное значение |
Фольгированный класс |
алюминий 8011 / 1145 отожжённый |
Толщина фольги |
0,05 / 0,10 мм (по индивидуальному заказу) |
Склеивающее средство |
Проводящий акрил с наполнителем из никеля и графита |
Поверхностное сопротивление |
< 0,05 Ом/кв. |
Эффективность экранирования |
60 дБ (10 МГц – 3 ГГц, типично) |
Теплопроводность |
~205 Вт/(м·К) (алюминиевая подложка) |
Стандартные ширины |
3 мм – 500 мм |
Рабочая температура |
−20 °C до 120 °C в течение длительного времени |
Вариант с изолированной поверхностью |
Ламинированная пленка PET/PI толщиной 25 мкм по запросу |
Согласие |
Рохс, дотянись. |
Повышение возможностей: медная фольгированная лента для заземления на высоких частотах и при аварийных токах, тканевая никель-медная лента для гибких участков, углеродная губка для экранирования от электростатического разряда (ESD) в шкафах. Сообщите нам частоту и зазор — мы подберём подходящий компонент под вашу задачу.
