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Règlement pour ruban adhésif en feuille de cuivre résistant aux températures élevées, donnant généralement deux chiffres de température: résistance à long terme et résistance à court terme à la température. Les ingénieurs ont utilisé ces deux chiffres pour juger que « le ruban ne peut pas fonctionner à la température cible». Ce jugement implique une hypothèse: la chaleur est la principale source de risque et le ruban adhésif est disponible tant que la température maximale n'est pas dépassée.
Les résultats des tests de cycle de température renversent parfois cette hypothèse. Le Ruban est laissé à l'état stable pendant des centaines d'heures à la température cible élevée, la force de pelage et l'efficacité de blindage restent bonnes; Après des dizaines de cycles de haute à basse température, la performance du même ruban à température normale a considérablement diminué. La défaillance n'est pas dans la "chaleur" elle - même, mais dans la moitié du cycle du "froid".
Réchauffement vs refroidissement, l'état mécanique de la couche de colle est complètement différent
La Colle sensible à la pression est un matériau viscoélastique dont le module et la réponse mécanique varient en fonction de la température, ainsi que la direction de la variation de la température.
Phase de réchauffement: la couche de colle devient "molle", le stress peut s'écouler
Phase de réchauffement, la couche de colle passe de la température normale à la température élevée. L'augmentation de la température fait chuter le module de la couche de colle et le colloïde devient plus "mou" et plus facile à déformer. A ce moment, le déplacement relatif de la Feuille de cuivre, de la couche de colle et du substrat résultant de la différence de coefficient de dilatation thermique est absorbé en partie par la déformation viscoélastique de la couche de colle. La couche de colle agit comme un coussin qui dissipe les contraintes de cisaillement générées par la désadaptation thermique par fluage et relaxation des contraintes. Plus la vitesse de montée en température est lente, plus le temps d'absorption des contraintes par la couche de colle est suffisant et plus les contraintes accumulées par l'interface sont faibles.
Phase de refroidissement: la couche de colle devient "dure", le stress ne peut que s'accumuler
Phase de refroidissement, situation inversée. La température retombe de la température élevée à la température normale et le module de la couche de colle revient progressivement, passant de « doux» à « dur». Mais dans le même temps, la Feuille de cuivre et le substrat ont commencé à se rétrécir, et la couche de colle se rétrécit beaucoup plus que les deux - le coefficient de dilatation thermique de la couche de colle est généralement de l'ordre de 100 - 300 PPM / ℃, la Feuille de cuivre est d'environ 16 - 17 PPM / ℃, et le substrat pi est de l'ordre de 20 - 60 PPM / ℃. La couche de colle "veut" rétrécir davantage, mais est "tirée" par la Feuille de cuivre et le substrat. Cette contraction ne correspond pas à la création de contraintes de traction et de cisaillement à l'interface, alors que la couche de colle a durci à ce moment - là et ne peut pas relâcher les contraintes par fluage, comme elle le fait lorsqu'elle se réchauffe.
Phase de refroidissement: fenêtre où les contraintes ne peuvent pas être libérées
La couche de colle est "molle" lorsqu'elle se réchauffe et le stress peut s'écouler; La colle est "dure" au refroidissement et le stress ne peut que s'accumuler. C'est la source de l'asymétrie des dommages du cycle de température.
Deux couches de conséquences du processus de refroidissement
Pendant le refroidissement, les contraintes à l'interface augmentent de manière monotone à mesure que la température diminue. Lorsque la température revient au voisinage de la température normale, le module de la couche de colle est revenu à un niveau plus élevé et la contrainte interfaciale atteint un pic dans le cycle. Si ce pic dépasse la force d'adhérence entre la couche de colle et la Feuille de cuivre ou le substrat, le désencollage local commence là où les contraintes sont les plus concentrées - généralement les bords du ruban, les coins, ou les zones adjacentes à la structure rigide.
Plus important encore, cette blessure est cumulative. Les contraintes du premier cycle peuvent ne pas être suffisantes pour déclencher un décollement, mais chaque refroidissement est « chargé» une fois à l'interface et les microlésions se propagent progressivement. Après des dizaines à des centaines de cycles, la zone de désencollage s'étend du bord vers l'intérieur, la continuité de l'interface est rompue, la résistance de contact augmente et l'efficacité du blindage diminue. L'étude de l'IEEE a observé une augmentation significative de la résistance de contact et de la capacité de contact après 2400 heures de stockage à haute température à 110 ° C, entraînant une baisse de 30 DB de l'efficacité du blindage du champ magnétique en dessous de 500 MHz - une température élevée en régime permanent et donc une dégradation plus rapide de l'interface après la superposition des contraintes cycliques de la phase de refroidissement.
Pourquoi le test de température stable à haute température "invisible" refroidissement échoue
Le test à haute température à l'état stable n'examine que la moitié de la « chaleur». Le Ruban est placé dans une boîte thermostatique, la température ne circule pas, la couche de colle n'a pas subi de commutation répétée de "ramollissement - durcissement", la contrainte interfaciale est essentiellement stable après l'équilibre thermique initial, il n'y aura pas de pic de contrainte accumulé monotone comme la phase de refroidissement.
Ainsi, une feuille de ruban qui a passé 1000 heures de test à une température constante de 150°c, éventuellement en cycle de test de - 40°C à 150°c, présente un décollement des bords après quelques dizaines de cycles. Il ne s’agit pas d’un matériau « non résistant aux hautes températures », mais de son système de colle qui manque de capacité de relaxation des contraintes ou de résistance à l’adhérence interfaciale lors de la phase de refroidissement. Les données à l'état stable ne peuvent pas prédire le comportement cyclique, car les deux examinent des voies mécaniques différentes.
Jugement de sélection à partir de « contraintes interfaciales en phase de refroidissement »
Premièrement, les fournisseurs sont tenus de fournir des données de performance après un cycle de température, plutôt que de fournir uniquement des données à haute température à l'état stable.
Le cycle de température doit couvrir les points d'extrémité à basse et haute température du service réel, avec un nombre de cycles à un petit nombre de dix. Les bords doivent être vérifiés après l'essai pour la déformation, le délaminage ou la gélose, et la résistance de contact ou l'efficacité de blindage doit être retestée. Les données à haute température à l'état stable ne peuvent que prouver que le ruban adhésif "peut être utilisé lorsqu'il fait chaud" et ne peuvent pas prouver qu'il "peut encore être utilisé après une alternance de chaleur et de froid".
Deuxièmement, dans le choix du système de colle, l'accent est mis sur la capacité de relaxation des contraintes pendant la phase de refroidissement, pas seulement sur le point de ramollissement
La capacité de la couche de colle à maintenir une certaine viscoélasticité pendant le refroidissement, de sorte que les contraintes interfaciales sont partiellement libérées, est plus importante que le simple point de ramollissement élevé. L'acide acrylique modifié et le gel de silicone diffèrent dans le comportement de relaxation sous contrainte à haute température, et le choix du type doit confirmer si le fournisseur fournit des données de rétention de la résistance au pelage après le cycle, et pas seulement la résistance au pelage initiale.
Troisièmement, réduire la concentration des contraintes pendant la phase de refroidissement dans la conception structurelle
Les bords et les coins du ruban adhésif sont des lieux de concentration des contraintes de refroidissement. Si l'espace le permet, adopter des transitions à coins arrondis, éviter les coins droits ou laisser les bords du ruban s'étendre au - delà de la structure rigide peut réduire les pics de contrainte aux bords. Pour les grandes surfaces de blindage, Remplacez l'épissure par une pièce entière découpée, réduisant ainsi le nombre d'interfaces au niveau des joints.
Quatrièmement, au stade de l'échantillon, utilisez « performance à température normale après le cycle» comme indicateur d'acceptation plutôt que « performance à température moyenne et élevée du cycle».
Les conséquences des dommages causés par le refroidissement ne se manifestent généralement pleinement qu'après le retour à la température normale. Après la fin de l'essai du cycle de température, la résistance à la nappe, la résistance au pelage et l'efficacité du blindage doivent être mesurées à nouveau à température normale et comparées aux données de température normale avant le cycle. Si les performances à température normale après le cycle diminuent au - delà de la plage acceptable, cela signifie que des dommages interfaciaux pendant la phase de refroidissement se sont produits et qu'il est nécessaire d'ajuster le système de couche de colle ou la conception structurelle.
Advanced House (Shenzhen) technologie Co., LtdLa ligne de produits de ruban adhésif en feuille de cuivre résistant aux températures élevées couvre un système acrylique et de gel de silicone modifié, peut fournir des données de rétention de résistance au pelage, de variation de résistance de contact et d'intégrité d'interface de bord après un cycle de température de - 40 ℃ à 150 ℃, aidant Les ingénieurs à étendre la « résistance à la température» de l'indicateur de température le plus élevé à la « disponibilité après le cycle».
Plus d'informations techniques surhttp://www.avanzado.cn/- Oui.