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A ficha de especificação para fita de folha de cobre resistente a alta temperatura geralmente fornece dois números de temperatura: resistência a longo prazo e resistência a curto prazo. Os engenheiros usam esses dois números para determinar se a fita pode funcionar na temperatura alvo. Esse julgamento implica uma suposição: alta temperatura é a principal fonte de risco, e desde que a temperatura máxima não exceda o limite, a fita é usable.
Os resultados dos testes de ciclo de temperatura às vezes refutam essa hipótese. A fita permanece estável na alta temperatura alvo por centenas de horas, mantendo boa for ça da pele e eficácia do escudo; Depois de dezenas de ciclos de alta temperatura a baixa temperatura, o desempenho da mesma fita à temperatura ambiente diminuiu significativamente. O fracasso não está no próprio "quente", mas na metade do ciclo "frio".
O estado mecânico da camada adesiva é completamente diferente entre aquecimento e refrigeração
A adesiva sensível à pressão é um material viscoelástico cujo módulo e resposta mecânica variam com temperatura e em direções diferentes.
Estádio de aquecimento: A camada adesiva se torna "suave" e o estresse pode fluir
Durante o estágio de aquecimento, as camadas adesivas transitam da temperatura ambiente para alta temperatura. O aumento da temperatura causa uma diminuição no módulo da camada adesiva, tornando o colóide mais suave e mais propenso à deformação. Neste ponto, o deslocamento relativo entre a fólia de cobre, camada adesiva e substrato devido a diferenças nos coeficientes de expansão térmica é parcialmente absorvido pela deformação viscoelástica da camada adesiva. A camada adesiva atua como uma almofada, dissipando o estresse de corte gerado por incumprimento térmico através da relaxação de corrente e estresse. Quanto mais lento a velocidade de aquecimento, mais tempo suficiente para a camada adesiva absorver o estresse, e quanto menor o estresse acumulado na interface.
Estádio de refrigeração: A camada adesiva se torna "dura" e o estresse só pode acumular
Durante a fase de refrigeração, a situação inverse. A temperatura cai de alta temperatura para temperatura ambiente, e o módulo da camada adesiva se recupera gradualmente, mudando de "suave" para "duro". Mas ao mesmo tempo, a fólia de cobre e o substrato começaram a diminuir, e a amplitude de diminuição da camada adesiva é muito maior que ambas as duas - o coeficiente de expansão térmica da camada adesiva está geralmente na faixa de 100-300 ppm/[UNK], a fólia de cobre é de 16-17 ppm/[UNK], e o substrato PI está na faixa de 20-60 ppm/[UNK]. A camada adesiva "quer" se reduz mais, mas é "tirada" pela fólia de cobre e substrato. Esse incumprimento de redução gera estresses tensivos e de corte na interface, e a camada adesiva já se fortaleceu, tornando impossível libertar estresse através da corrente como faz durante o aquecimento.
Fase de refrigeração: janela onde o estresse não pode ser libertado
Quando aquecida, a camada adesiva é "suave" e o estresse pode fluir; Quando se refrigera, a camada adesiva é "dura" e o estresse só pode acumular. Esta é a causa radical de danos assimétricos ao ciclo de temperatura.
Duas consequências do processo de refrigeração
Durante o processo de refrigeração, o estresse na interface aumenta monotonicamente à medida que a temperatura diminui. Quando a temperatura retorna ao redor da temperatura ambiente, o módulo da camada adesiva já se recuperou a um nível relativamente alto, e o estresse interfacial atinge seu pico durante o ciclo. Se esse pico excede a força de adesão entre a camada adesiva e a fólia de cobre ou substrato, o desdobramento local começa no local onde o estresse é mais concentrado - geralmente nas bordas, cantos ou áreas adjacentes da fita à estrutura rígida.
Mais importante, este dano é cumulativo. O estresse do primeiro ciclo pode não ser suficiente para desencadear a desondulação, mas cada refrigeração é "carregada" na interface, e o microdano expande gradualmente. Depois de dezenas a centenas de ciclos, a área de desligação se estende para dentro da borda, a continuidade da interface é interrompida, a resistência ao contato aumenta e a eficácia do escudo diminui. Pesquisa IEEE observou um aumento significativo na resistência ao contato e na capacidade de contato após 2400 horas de armazenamento a 110 [UNK], resultando em uma diminuição de 30 dB na eficácia de proteção de campo magnético abaixo de 500 MHz - mesmo em temperaturas elevadas em estado estável, a taxa de degradação da interface será mais rápida quando combinada com estresse cíclico durante o estágio de refrigeração.
Por que falha de refrigeração é "invisível" durante testes de alta temperatura em estado estável
O teste de alta temperatura em estado estável apenas considera a metade "quente". A fita é colocada numa câmara de temperatura constante sem ciclo de temperatura, e a camada adesiva não passa repetidamente de "suavizar para endurecir". O estresse da interface é basicamente estável após o equilíbrio térmico inicial, e não haverá acumulação monotónica de picos de estresse durante o estágio de refrigeração.
Portanto, uma fita que passou 1000 horas de testes a uma temperatura constante de 150 [UNK] pode experimentar desondeamento de bordo após dúzias de ciclos entre -40 [UNK] e 150 [UNK]. Isso não é porque o material não é "resistente ao calor", mas porque seu sistema de camada adesiva falta de capacidade suficiente de relaxamento do estresse ou força de adesão interfacial durante o estágio de refrigeração. Os dados de estado estável não podem prever comportamento cíclico porque eles examinam diferentes caminhos mecânicos.
Juízo de seleção baseado em "estresse da interface durante o estágio de refrigeração"
Primeiro, os fornecedores são obrigados a fornecer dados de desempenho após ciclo de temperatura, em vez de apenas fornecer dados de alta temperatura em estado estável
O ciclo de temperatura deve cobrir os pontos final de baixa e alta temperatura do serviço real, com um mínimo de dez ciclos. Após testes, as bordas devem ser verificadas para desvio, delaminação ou excesso de cola, e a resistência ao contato ou eficácia do escudo devem ser reetestadas. Os dados de alta temperatura em estado estável só podem provar que a fita pode ser usada quando é quente, mas não podem provar que ainda pode ser usada após alternar entre quente e frio.
Em segundo lugar, na seleção do sistema de camadas adesivas, a atenção deve ser prestada à capacidade de relaxamento do estresse durante o estágio de refrigeração, não apenas ao ponto de suavizamento
Se a camada adesiva pode manter um certo grau de viscoelasticidade durante o processo de refrigeração e liberar parcialmente o estresse interfacial é mais importante do que simplesmente ter um alto ponto de suavizamento. O comportamento de relaxamento do estresse dos adesivos acrílicos e silicones modificados em altas temperaturas é diferente. Ao selecionar, deve ser confirmado se o fornecedor fornece dados sobre a taxa de retenção da força da pele após ciclo, não apenas a força inicial da pele.
Em terceiro lugar, reduzir a concentração de estresse durante a fase de refrigeração no design estrutural
As bordas e cantos da fita são os lugares concentrados de estresse de refrigeração. Se o espaço permite, usando transições arredondadas, evitando ângulos direitos, ou estender a borda da fita além da estrutura rígida, pode reduzir os picos de estresse nas bordas. Para camadas de escudo de grande área, usar corte de pedaços inteiros em vez de partir para reduzir o número de interfaces nas cores.
Quarto, usar "desempenho de temperatura ambiente após ciclo" como indicador de aceitação durante o estágio da amostra, em vez de "desempenho de alta temperatura durante o ciclo"
As consequências do resfriamento geralmente se tornam totalmente aparentes após voltar à temperatura ambiente. Após a conclusão do teste de ciclo de temperatura, a resistência ao colo, a força da pele e a eficácia do escudo devem ser reestabelecidas à temperatura ambiente e comparadas com os dados da temperatura ambiente antes do ciclo. Se o desempenho à temperatura ambiente diminuir além de um intervalo aceitável após ciclo, indica que o dano da interface ocorreu durante o estágio de refrigeração e o sistema de camada adesiva ou design estrutural precisa ser ajustado.
Advanced Institute (Shenzhen) Technology Co., Ltd.A linha de produtos de fita de folha de cobre resistente a alta temperatura cobre sistemas adesivos acrílicos e silicones modificados, fornecendo dados sobre retenção da força da pele, mudanças de resistência ao contato e integridade da interface de bordo após ciclo de temperatura de -40 [UNK] a 150 [UNK], ajudando os engenheiros a alargar a "resistência à temperatura" do indicador da maior temperatura para a "utilizabilidade após ciclo".
Para mais informação técnica, visitehttp://www.avanzado.cn/.