English
Français
Português
En las especificaciones de la cinta de cobre de guía única, generalmente se escribe que la resistencia superficial es ≤ 0,05 Omega / m2, y la eficiencia de blindaje es de 60 - 100 dB (30 MHz - 1 ghz). Durante la inspección por muestreo de materiales entrantes, la superficie de la lámina de cobre se mide con un multímetro, y la conducción es normal; Pegado al interior de la cubierta de blindaje, la prueba inicial de EMC también puede pasar.
Sin embargo, después de dos años de servicio y varios ciclos de temperatura, la eficiencia del blindaje puede haber caído silenciosamente en una magnitud, sin ninguna anomalía en la apariencia. El problema no es que la cinta esté "rota", sino que su rendimiento ha sufrido una atenuación oculta gradual con el tiempo y la acción repetida del medio ambiente. Esta atenuación tiene dos fuentes principales: la pérdida de rugosidad de la superficie de la lámina de cobre a alta frecuencia y el aumento continuo de la resistencia al contacto de la capa de pegamento a alta temperatura.
Fuente de la primera capa de pérdida de alta frecuencia: el efecto cutáneo convierte la "rugosidad de la superficie" en Resistencia
En la banda de baja frecuencia, la corriente se distribuye uniformemente en la sección transversal de la lámina de cobre, y la pureza de la lámina de cobre domina la conductividad eléctrica. Pero cuando la frecuencia entra en el rango de ghz, el efecto cutáneo hace que la corriente se concentre en una capa extremadamente delgada de la superficie de la lámina de cobre. En este momento, el camino por el que fluye realmente la corriente eléctrica ya no es una línea recta geométricamente, sino que "se arrastra" a lo largo de las fluctuaciones microscópicas de la superficie. Cuanto más áspera sea la superficie, más larga será la ruta actual y mayor será la resistencia equivalente, lo que aumentará la pérdida de inserción.
La magnitud de este efecto no es pequeña. Los datos del estudio muestran que a 10 ghz, la pérdida causada por la superficie áspera puede ser más del 20% superior a la superficie lisa. Para aplicaciones de puesta a tierra y blindaje cerca del radar de 77 GHz o la interfaz serdes de alta velocidad, esta diferencia es suficiente para afectar la integridad de la señal.
Hay una brecha sistemática en la rugosidad de las láminas de cobre de diferentes procesos. La rugosidad típica de la superficie de la lámina de Cobre electrolítico es alta, y la RA de algunos productos convencionales es superior a 0,9 micras; La rugosidad superficial de la lámina de cobre calandrada se puede controlar en la magnitud de 0,14 - 0,35 micras, que está más cerca de la profundidad de la piel a alta frecuencia. En la prueba de pérdida de transmisión de 5 ghz, la pérdida de la lámina de Cobre electrolítico con mayor rugosidad es de aproximadamente - 35,0 db, mientras que la pérdida de la lámina de cobre calandrado con menor rugosidad es significativamente menor, y hay una correlación medible entre la rugosidad de la superficie y la pérdida de transmisión. El costo de la lámina de cobre calandrada es mayor que el de la lámina de cobre electrolítico, pero su pérdida de quimiotaxia en la banda de ondas milimétricas es menor, una brecha que está cambiando de "ventaja opcional" a "imprescindible" en escenarios de ondas milimétricas de alta gama.
Para las cintas de cobre de guía única, el significado de este mecanismo es que si solo se mira la eficiencia del blindaje de baja frecuencia y la resistencia de corriente continua en la selección, la pérdida de inserción de las cintas en bandas por encima de GHz puede ser mucho mayor de lo esperado, y esta pérdida no desaparecerá porque el proceso de montaje "está haciendo lo correcto". Es una propiedad inherente de la morfología de la superficie de la lámina de cobre.
Fuente de la segunda capa de pérdida de alta frecuencia: las características dieléctrico de la capa de caucho participan en la formación de Resistencia
La superficie adhesiva de la cinta Guía única está aislada, pero esto no significa que la capa adhesiva sea completamente "eléctrica y transparente" a alta frecuencia. Como capa dieléctrica entre la lámina de cobre y el sustrato pegado, la constante dieléctrica (dk) y el factor de pérdida (df) de la capa adhesiva afectarán la capacidad parasitaria cerca de la estructura de tierra, lo que a su vez cambiará la resistencia característica de la línea de transmisión.
Para la cinta de doble guía, las partículas conductoras y la matriz de resina en la capa de pegamento constituyen un sistema mixto conductor - dieléctrico no ideal, cuya estabilidad de dk / DF de alta frecuencia afecta directamente la consistencia de la resistencia. Aunque la cinta Guía única no tiene partículas conductoras, la constante dieléctrica de la capa de pegamento aislante todavía se modular a la resistencia equivalente del Circuito de tierra si fluctúa con la temperatura o la frecuencia. Los productos de vanguardia controlan la fluctuación dieléctrica de alta frecuencia de la capa de caucho dentro del 5% optimizando el sistema de resina y la dispersión del relleno, pero este indicador generalmente no se proporciona en las especificaciones ordinarias. Esto significa que la pérdida real de inserción de la cinta de cobre de Guía única en escenarios de alta frecuencia es el resultado de la acción conjunta de "rugosidad de la superficie de la lámina de cobre" y "características dieléctrico de la capa de pegamento". Optimizar solo uno de ellos no es suficiente para controlar el rendimiento general.
Degradación gradual a altas temperaturas: por qué la resistencia al contacto aumenta con el tiempo
Lo que es más oculto que la pérdida de alta frecuencia es la degradación de la resistencia al contacto en entornos de alta temperatura.
Un estudio sobre cintas conductoras almacenadas a altas temperaturas a 110 ° C da una clara ruta de degradación: las cintas se utilizan como rutas de retorno de señales en las líneas de microstrip, y después de 2.400 horas de almacenamiento a altas temperaturas, la resistencia de contacto y la capacidad de contacto aumentan significativamente al mismo tiempo, lo que resulta en una disminución de 30 DB en la eficiencia del blindaje de campo magnético por debajo de 500 mhz. el mecanismo de degradación se atribuye al envejecimiento del adhesivo a altas temperaturas, lo que altera la resistencia de la interfaz entre el plano de tierra y la cinta.
Este punto de datos revela un modo de falla que no se puede encontrar en la inspección de materiales entrantes a temperatura ambiente. Las 2.400 horas equivalen aproximadamente a 100 días de trabajo continuo a 110 ° c o a un tiempo de servicio más largo después de la conversión por ciclo de temperatura. En la electrónica automotriz, las unidades de radiofrecuencia de la Estación base y los equipos industriales, tales órdenes de exposición térmica no son infrecuentes. Cuando la resistencia de contacto aumenta y la capacidad de contacto aumenta, la puesta a tierra de la cavidad blindada ya no es de baja resistencia, la corriente de alta frecuencia no puede encontrar una ruta de retorno suave, y la eficiencia del blindaje disminuye. La degradación se produce en la interfaz, no en la propia lámina de cobre, por lo que la inspección visual y la inspección por muestreo de resistencia DC son difíciles de capturar.
Para la cinta de cobre de guía única, el envejecimiento de la capa adhesiva también afectará la presión de contacto entre la superficie de la lámina de cobre y la zona de cobre expuesta. Los adhesivos sensibles a la presión pueden suavizar o producir creep a altas temperaturas continuas, la adherencia entre la lámina de cobre y el sustrato disminuye, el área de contacto efectiva disminuye y la resistencia al contacto aumenta. Este proceso es consistente con el mecanismo de degradación de la cinta de doble guía en la dirección, pero la conducción de la cinta de Guía única depende de la presión directa entre la superficie de la lámina de cobre y la zona conductora, y el efecto del envejecimiento de la capa de pegamento en la presión de contacto es más directo.
Juicio de selección del "indicador inicial" a la "tasa de mantenimiento del período de servicio"
En primer lugar, elija el proceso de lámina de cobre por la banda de frecuencia objetivo, en lugar de "si es cobre".
Si la frecuencia de funcionamiento del escenario de aplicación es inferior a 1 ghz, el impacto de la rugosidad de la lámina de Cobre electrolítico en la eficiencia del blindaje es relativamente limitado, y el costo y la procesabilidad pueden ser consideraciones más prácticas. Si la ruta de puesta a tierra o blindaje implica señales de más de 3 ghz, especialmente en la banda de ondas milimétricas, se debe dar prioridad a la lámina de cobre calandrada o a la lámina de Cobre electrolítico de perfil ultra bajo, y se debe pedir al proveedor que proporcione datos de pérdida de inserción o rugosidad de la superficie (ra / rz) en la banda objetivo, en lugar de proporcionar solo resistencia DC y eficacia de blindaje de baja frecuencia.
En segundo lugar, en escenarios de alta temperatura o larga vida útil, la "resistencia al contacto después del almacenamiento a alta temperatura" se utiliza como elemento de verificación independiente.
La resistencia de contacto inicial en las especificaciones no puede representar el Estado después de 2400 horas. En el caso de los equipos a bordo, al aire libre o en funcionamiento continuo, se exigirá al proveedor datos sobre los cambios en la resistencia al contacto después del almacenamiento a alta temperatura (por ejemplo, 110 ° c, 1000 - 2400 horas), o al menos una descripción del nivel de resistencia a la temperatura a largo plazo y el mecanismo de envejecimiento de La capa de caucho. Si el proveedor no puede proporcionar tales datos, se debe reservar un mayor margen de resistencia para la interfaz al seleccionar o aumentar estructuralmente las medidas de compresión mecánica para compensar la pérdida de presión de contacto causada por el envejecimiento de la capa de caucho.
En tercer lugar, se distinguen las dos vías de degradación de la "oxidación de la lámina de cobre" y el "envejecimiento de la capa de pegamento", y se responden por separado.
La oxidación de la lámina de cobre afecta la conductividad eléctrica de la superficie de la lámina de cobre, y el estaño o el recubrimiento anticorrosivo pueden retrasar este proceso; El envejecimiento de la capa adhesiva afecta la presión de contacto de la interfaz, y la selección debe prestar atención a la temperatura de transición vítrea y el nivel de resistencia a la temperatura a largo plazo del adhesivo, en lugar de solo mirar el pico de resistencia a la temperatura a corto plazo. Ambos tipos de degradación pueden ocurrir simultáneamente, y solo resolver uno de ellos no es suficiente para mantener la fiabilidad a largo plazo de la puesta a tierra.
Academia avanzada (shenzhen) Technology co., Ltd.La línea de producto de cinta de cobre de Guía única cubre el sustrato de lámina de cobre electrolítica y laminada, lo que puede proporcionar diferentes niveles de rugosidad de la superficie, la resistencia de la superficie de la lámina de cobre se controla en la magnitud ≤ 0,05 Omega / m2, y la superficie de pegamento es una estructura de pegamento sensible a La presión aislado.
El producto puede proporcionar opciones de lámina de cobre recubierta de estaño para retrasar la oxidación, el nivel de resistencia a la temperatura de la capa de pegamento puede coincidir con el rango de temperatura de servicio objetivo y admite la evaluación por muestreo de los cambios de resistencia al contacto después del almacenamiento a alta temperatura. Adecuado para escenarios como la puesta a tierra de un solo punto en la zona de cobre expuesto de pcb, el revestimiento de la cubierta de blindaje de plástico y el blindaje local de fpc. Para más información técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.