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Les discussions sur les options de ruban adhésif en feuille de cuivre étamé s'articulent généralement autour de trois chiffres: résistance de surface, efficacité du blindage et soudabilité. L'intention initiale de l'étamage a été résumée comme « empêcher l'oxydation du cuivre», une déclaration qui n'est pas fausse, mais qui n'explique pas un fait d'ingénierie clé: pourquoi la résistance de contact est hors de contrôle après l'oxydation du cuivre nu, alors que la Feuille de cuivre étamée peut encore être maintenue dans La gamme disponible après la même oxydation.
La réponse n'est pas que l'étain "ne s'oxyde pas", mais que les oxydes d'étain et les oxydes de cuivre suivent une logique complètement différente dans leur comportement électrique.
L'oxyde de cuivre est un "mur", l'oxyde d'étain est une "Membrane".
Le cuivre produit de l'oxyde cuivreux, de l'oxyde de cuivre et même du carbonate de cuivre alcalin vert dans l'air humide. Ces oxydes de cuivre sont des semi - conducteurs et même des isolants. Ils recouvrent la surface du cuivre d'une manière relativement dense, une fois formée, la résistance de contact augmente considérablement, la continuité de faible impédance de la boucle de masse est détruite et l'efficacité du blindage s'atténue avec le temps. Ce qui est encore plus délicat, c’est que cette couche d’oxyde est difficile à détruire mécaniquement sous la pression de compression conventionnelle – elle s’attache à la surface du cuivre et ne « cède pas la place» simplement parce que le ruban est collé et que les doigts sont compactés. Pour les scénarios nécessitant une soudure, la surface de cuivre oxydée ne peut tout simplement pas être mouillée par la soudure et les points de soudure ne sont pas fiables, même s'ils sont à peine soudés.
Caractéristiques techniques de la couche d'oxyde d'étain
L'oxyde peut également se former à la surface de l'étain, mais cette couche d'oxyde est extrêmement mince et fragile. Lors du contact mécanique du connecteur ou de l'interface de masse, cette couche mince se rompt facilement et le courant circule par contact direct du métal avec le métal. La couche d'oxyde d'étain n'est pas un "mur" qui bloque le courant, mais un film mince qui peut être "repoussé" sous pression.
Les implications techniques de cette différence sont directes:La fiabilité à long terme du ruban de feuille de cuivre étamé, le noyau n'est pas « jamais oxydé», mais « après oxydation, la résistance de contact peut encore être ramenée à un niveau bas par sertissage ou soudage».L'oxydation du cuivre est cumulative et difficilement réversible avec une montée en résistance; L'oxydation de l'étain est un film mince superficiel qui peut être localement cassé sous l'action mécanique ou de la chaleur de soudage. C'est pourquoi la résistance de contact peut augmenter d'un ordre de grandeur après un certain temps de stockage du ruban adhésif en cuivre nu dans un environnement humide, tandis que le ruban adhésif étamé conserve une continuité de mise à la terre utilisable dans des conditions équivalentes.
Épaisseur de placage d'étain: 0,7 μm à 3 μm, pas un nombre qui peut être rempli au hasard
Le choix de l'épaisseur du revêtement étamé nécessite de trouver un équilibre entre "protéger la matrice de cuivre" et "ne pas introduire trop de résistance supplémentaire". La résistivité de l'étain est supérieure à celle du cuivre (environ 11,5 µΩ.cm vs 1,68 µΩ.cm), une couche d'étain trop épaisse augmentant la résistance de surface; Mais la couche d'étain est trop mince, les pores et la couverture sont incomplets et la matrice de cuivre peut encore être exposée à un environnement corrosif.
Intervalle d'ingénierie typique de l'épaisseur de la couche d'étain
Épaisseur du revêtement d'étain trempé à chaud de 0,7 à 2 μm, le revêtement d'étain galvanisé est commun de 2 à 3 μm. La soudabilité a des exigences claires en termes d’épaisseur: une couche d’étain de 0,7 à 2 μm peut fournir une bonne soudabilité, mais il existe une différence entre « soudable» et « facile à souder», et une couche d’étain plus épaisse (supérieure à 2 μm) correspond généralement à un meilleur mouillage de la soudure et à un temps de rétention de la soudabilité plus long.
Pour les applications où la mise à la terre et le blindage sont les principales fonctions et n'impliquent pas de soudure, une fine couche d'étain de 0,7 à 1 μm peut déjà fournir une protection de base contre l'oxydation et une résistance de contact récupérable. Pour les occasions où une soudure directe est nécessaire, la couche d'étain doit être biaisée de 2 à 3 μm pour s'assurer que la soudure peut être suffisamment humidifiée et former un composé Intermétallique fiable. Pour les voies de signal à haute fréquence, les pertes à haute fréquence de la couche d'étain doivent être prises en compte dans le budget - alors que la profondeur de la peau de l'étain reste supérieure à l'épaisseur typique du revêtement dans la bande GHz, une couche d'étain trop épaisse augmente la composante de résistance de surface et doit être évaluée avec plus de prudence dans la bande des ondes millimétriques.
Conduction par sertissage: lorsque la couche de colle devient une partie du chemin de l'axe Z
Une structure commune du ruban adhésif en feuille de cuivre étamé est la « colle conductrice en feuille de cuivre étamée gaufrée». Le rôle du gaufrage n'est pas décoratif, mais un mécanisme de conduction mécanique: les reliefs du motif gaufré percent la couche de colle lors de l'ajustement, établissant un contact métallique direct entre le support en feuille de cuivre et le substrat sur lequel il est collé.
L'avantage de cette structure est qu'elle contourne la dépendance "la couche de colle est - elle conductrice ou non" en établissant localement des voies de faible résistance par perforation mécanique. Les données de 3M 1345 montrent que la résistance de contact du ruban adhésif en feuille de cuivre étamée peut être de l'ordre de ≤ 0001 Ω et que l'efficacité du blindage atteint 95 dB à 1 GHz. Mais la fiabilité de la conduction de l'étamage repose sur la cohérence de la pression de sertissage et de l'épaisseur de la couche de colle: si les saillies de sertissage ne sont pas suffisamment enfoncées dans la couche de colle et ne touchent pas le substrat, le point de conduction est en fait dans un état "suspendu" et la résistance de contact sera beaucoup plus élevée que la valeur Par conséquent, l'option de ruban adhésif de structure de sertissage, ne peut pas seulement regarder la valeur nominale de "résistance de contact ≤ 0001 Ω", mais doit également confirmer si le processus de sertissage est capable de laisser le relief de sertissage percer la couche de colle de manière stable.
Deux limites de fiabilité à long terme qui doivent être vérifiées: Tin must et ramollissement à haute température
Le placage d'étain apporte une résistance à l'oxydation et à la soudabilité, tout en introduisant deux risques à long terme qui ne sont généralement pas mis en évidence dans la réglementation.
Le premier est le SISU
Un placage d'étain pur ou à haute teneur en étain peut faire croître spontanément des Whiskers métalliques sous l'effet d'une contrainte de compression, suffisamment longs pour traverser les interstices entre les conducteurs adjacents, provoquant un court - circuit. Le risque de moustaches d'étain est étroitement lié au processus de placage: l'indice de moustaches d'étain (WI) peut être de l'ordre de 100 000 pour un placage brillant, tandis que la valeur wi peut être réduite à moins de 10 pour un placage satiné brillant ou ayant subi un traitement d'alliage approprié. Pour les applications de mise à la terre à haute densité et à espacement étroit, l'étain doit être un élément de fiabilité qui doit être confirmé au fournisseur, et non pas simplement « étamé».
Le second est la stabilité de la couche d'étain à haute température
Le point de fusion de l'étain est d'environ 232 ° C, mais la limite supérieure de la température de fonctionnement à long terme du revêtement d'étain est beaucoup plus faible. Les données de l'industrie suggèrent que les conditions de travail à long terme supérieures à 105 ℃, la couche d'étain peut se ramollir ou même tomber, et la durée de vie peut être considérablement réduite. La plage typique de résistance à long terme à la température d'un ruban de feuille de cuivre étamé est de l'ordre de - 30 ℃ à 130 ℃, ce qui peut résister à la température de soudage à court terme, mais "peut résister au soudage à reflux primaire" et "peut maintenir l'intégrité du revêtement à long terme à haute température" sont deux jugements différents. La stabilité à long terme de la couche d'étain est requise comme terme de vérification indépendant pour les scénarios à proximité d'éléments de puissance ou de températures élevées à long terme.
Jugement de sélection à partir de « capacité de récupération post - oxydation »
Premièrement, passer de la logique de vérification de la « résistance de contact initiale» à la « récupération de la résistance de contact après oxydation».
Le cuivre nu et la Feuille de cuivre étamée dans l'état initial peuvent mesurer la résistance de contact qualifiée, la différence apparaît après le vieillissement. Les fournisseurs devraient être tenus de fournir des données sur la variation de la résistance de contact après un brouillard salin ou un vieillissement thermique humide au lieu de fournir uniquement les valeurs initiales pour les échantillons frais. Une limite technique à laquelle on peut se référer est la suivante: après 96 heures de brouillard salin neutre, la surface oxydée est inférieure à 5% et le taux de variation de la résistance est contrôlé à moins de 3%. Si le fournisseur ne peut fournir que la résistance de contact initiale, sa capacité prédictive pour la fiabilité à long terme est limitée.
Deuxièmement, déterminer l'orientation de l'épaisseur de la couche d'étain, respectivement selon qu'elle est soudée et selon qu'elle est haute fréquence
Applications de mise à la terre / blindage sans soudure, une fine couche d'étain de 0,7 à 1 μm peut déjà fournir une protection adéquate contre l'oxydation et un contact récupérable; Scénarios nécessitant une soudure, la couche d'étain doit être biaisée de 2 à 3 μm et confirmer l'adéquation du processus de soudage (soudage à l'étain, soudage au laser). Le chemin de signal à haute fréquence doit confirmer simultanément l'épaisseur de la couche d'étain et la rugosité du substrat en feuille de cuivre, car la composante de résistance à haute fréquence de la couche d'étain et les pertes cutanées du substrat se superposent.
Troisièmement, le type de ruban adhésif de structure de sertissage doit être lié à la vérification du processus de sertissage, plutôt que de regarder uniquement la résistance de contact nominale
La faible résistance de conduction du nervure repose sur le fait que les reliefs perforent la couche de colle et forment un contact métallique avec le substrat. La phase d'échantillonnage doit mesurer la résistance de la nappe dans les conditions réelles de sertissage de la ligne de production, confirmant si les saillies de sertissage conduisent efficacement, plutôt que de supposer que « C'est collé».
Quatrièmement, dans les scénarios à longue durée de vie ou à haute température, prenez le risque de moustache d'étain et la stabilité à haute température de la couche d'étain comme termes de confirmation indépendants.
Renseignez - vous auprès du fournisseur sur le type de processus de placage (brillant / satiné / allié) et les mesures de contrôle de l'étain pour confirmer si la température de fonctionnement à long terme se situe dans la plage de stabilité du placage. Pour les conditions de fonctionnement à long terme au - dessus de 105 ° C, le risque de ramollissement et de chute de la couche d'étain doit être inclus dans l'évaluation de la durée de vie, plutôt que de simplement considérer la « résistance à court terme à la température de 232 ° C» comme une condition suffisante.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits de ruban adhésif en feuille de cuivre étamé utilise un substrat en feuille de cuivre calandrée de haute pureté, l'épaisseur de la couche d'étain peut être ajustée selon les besoins de l'application dans l'intervalle de 0,7 à 3 μm, prend en charge les options de revêtement d'étain simple / double face, de conduction par sertissage et de colle sensible à la pression conductrice / non conductrice.
Les produits peuvent fournir des données sur la variation de la résistance de contact après le vieillissement du brouillard salin, des recommandations sur l'épaisseur de la couche d'étain soudable et un schéma d'adaptation du processus de sertissage pour la structure de sertissage. Il convient à des scénarios tels que la mise à la terre des appareils électroniques, le blindage EMI, l'ingénierie des communications et les environnements à brouillard salin élevé. Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.