تصنيع الرغوة الموصلة: من المواد الخام إلى الحماية الموثوقة من التداخل الكهرومغناطيسي

تُعدّ الرغوة الموصلة عالية الأداء مكونًا أساسيًا للحماية من التداخل الكهرومغناطيسي والتأريض في الإلكترونيات الاستهلاكية، وإلكترونيات السيارات، ووحدات الاتصالات، وأنظمة الطيران. يتطلب تحقيق أداء كهربائي مستقر في التجميعات المدمجة هندسة مواد دقيقة ونظام تصنيع مُحكم التحكم.

يوضح هذا الدليل سير الإنتاج بالكامل، ويُسلّط الضوء على القدرات التقنية لشركة كونليدا، ويُقدّم نظرةً شاملةً على التحكم في العمليات، والابتكارات المتقدمة، والتطبيقات العملية. للاطلاع على تقنيات المكونات ذات الصلة، انظر: حشوات SMT｜حماية مدمجة وفعّالة من التداخل الكهرومغناطيسي للأجهزة الإلكترونية .

سير عمل التصنيع الكامل: أربع مراحل من المواد إلى المكونات الوظيفية

1. اختيار المواد الخام وإعدادها

نسيج موصل
تُطلى ركائز ألياف البوليستر بالمعدن من خلال الطلاء الكهربائي أو الترسيب الكهربائي (طبقات من النيكل، والنحاس، والفضة، والذهب، أو الكربون). وتُضبط مقاومة السطح عند ≤0.05 Ω/sq لضمان توهين مستمر للتداخل الكهرومغناطيسي.

فيلم PI موصل
تُغلف أغشية البولي إيميد بطبقات من النحاس أو النيكل أو القصدير بتفريغ هواء عند 25 ± 1 ميكرومتر. تتميز هذه الأغشية بمقاومة عالية لدرجات الحرارة تصل إلى 300 درجة مئوية وقابلية لحام ممتازة، وتُستخدم على نطاق واسع في هياكل حشوات EMI الدقيقة، مثل تلك التي تمت مناقشتها في "حماية لوحات الدوائر المطبوعة من التداخل الكهرومغناطيسي: من الحماية النقطية إلى العزل على مستوى النظام" .

مواد قلب الرغوة
• رغوة السيليكون: متشابكة مع الإشعاع ومتمددة تحت درجات حرارة عالية لتشكيل هياكل موحدة من الخلايا المفتوحة أو المغلقة (15-200 كجم/م³)، وتدعم أنماط قوة ضغط مختلفة.
• رغوة البولي إيثيلين المعدلة: تستخدم في الرغوة الموصلة ثلاثية الأبعاد، والتي تتم معالجتها من خلال البثق والطلاء المعدني اللاحق.

2. عمليات التغليف والتشكيل الدقيقة

توفر هذه الهياكل المغلفة ضغطًا متحكمًا به، ومقاومة مستقرة، ومتانة عالية في ظل الدورة الحرارية.

3. القطع بالقالب والتجميع الآلي

يتم قطع شرائط الرغوة الموصلة باستخدام أداة دوارة أو مسطحة بأبعاد لا تقل عن 1.2 × 1.2 مم.

تتيح Konlida التغليف من بكرة إلى بكرة للتجميع والاختيار الآلي، مما يلغي الحاجة إلى التنسيب اليدوي ويدعم سير عمل الإنتاج الضخم الموجودة في الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء والوحدات ذات الحجم الكبير.

تكامل الرغوة الموصلة SMT
يتم تركيب أجهزة الرغوة الموصلة SMT من خلال اللحام بالتدفق القياسي عند ذروة 260 درجة مئوية، وهي متوافقة تمامًا مع العمليات الخالية من الرصاص.

للحصول على رؤى أعمق حول آليات التآكل أثناء تشغيل SMT على المدى الطويل، راجع التآكل الخفي للمطاط السيليكوني الموصل: كيف تعمل الكيمياء الكهربائية على نطاق صغير على تقويض موثوقية EMI .

4. اختبار الموثوقية والتحقق من الجودة

الأداء الكهربائي
• مقاومة السطح ≤0.05 Ω/sq
• فعالية الحماية 60-90 ديسيبل عبر ترددات النطاق العريض

الموثوقية البيئية
• رش الملح: 48 ساعة بدون تآكل
• الدورة الحرارية: من -40 درجة مئوية إلى 125 درجة مئوية
• الشيخوخة بالحرارة الرطبة: 85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية لمدة 1000 ساعة

ابتكارات عملية كونليدا الأساسية

1. تقنية طلاء المعادن المتدرج

يشكل الهيكل متعدد الطبقات من Cu/Ni/Sn واجهة موصلة قوية مع التصاق محسن، مما يقلل من مقاومة التلامس بنسبة 30% ويعزز حماية EMI على مستوى جيجاهيرتز إلى >80 ديسيبل.

2. التصنيع المتكامل بالكامل

تنتج شركة Konlida كل من أفلام PI الموصلة ونوى الرغوة السيليكونية داخليًا، مما يتيح التحكم الشامل من المواد الخام إلى المكونات النهائية.

فوائد
• تخفيض التكلفة بنسبة 20٪
• عينات مخصصة يتم تسليمها خلال 7 أيام

3. الإنتاج الآلي بكميات كبيرة

يقوم مصنع Konlida في سوتشو بتشغيل 30 خطًا مخصصًا للرغوة الموصلة بإنتاج سنوي يتجاوز مليار قطعة، مما يدعم شركات تصنيع المعدات الأصلية الكبرى بما في ذلك Apple وHuawei وXiaomi وشركات تصنيع السيارات الكهربائية الرائدة.

نظام مراقبة الجودة: الموثوقية المضمنة في كل خطوة

تتمتع شركة Konlida بشهادة ISO 9001 وIATF 16949، وتحافظ على إطار الجودة المكون من أربع مراحل:

فحص المواد الواردة
• سمك الطلاء المعدني عبر XRF
• التحقق من كثافة الرغوة من خلال الاختبار الوزني

مراقبة أثناء العملية
• التحكم في شد التغليف
• تسجيل ملف تعريف إعادة التدفق في الوقت الفعلي (260 درجة مئوية ± 5 درجات مئوية)

التحقق من صحة المنتج النهائي
• فحص المظهر البصري الآلي بنسبة 100%
• ضغط الاسترداد ≥90%
• أخذ عينات من رذاذ الملح لمقاومة التآكل

التعاون مع العملاء
• إعداد التقارير الكاملة عن قدرة CPK
• دعم اختبار التوافق الكهرومغناطيسي وتحسين قوة الضغط

تطبيقات الصناعة وحلول الهندسة المخصصة

1. محطات الأقمار الصناعية (موثوقية عالية)

الاحتياجات: القدرة على تحمل درجات الحرارة العالية، ومقاومة الاهتزاز، واستقرار رذاذ الملح.
الحل: رغوة SMT المغلفة بالسيليكون المبثوق والتي تم التحقق من صحتها من خلال إعادة التدفق عند 260 درجة مئوية و1000 دورة حرارية، مع الحفاظ على حجب >75 ديسيبل.

2. الهواتف الذكية القابلة للطي (خفيفة الوزن ورقيقة للغاية)

الاحتياجات: قوة ضغط منخفضة ≤1 نيوتن/مم²، سمك <0.5 مم.
الحل: تعمل رغوة AIR LOOP المجوفة على تقليل الوزن بنسبة 50% وتتوافق مع توجيه FPC المرن.

3. مجموعات بطاريات السيارات الكهربائية (البيئات المقترنة حرارياً-مغناطيسياً)

الاحتياجات: الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي ونشر الحرارة في وقت واحد.
الحل: توفر الرغوة الموصلة ثلاثية الأبعاد مع طبقة الجرافيت توصيلًا حراريًا للمحور Z يبلغ 1.5 وات/م·ك.

خارطة طريق التكنولوجيا المستقبلية

• التنشيط بالجسيمات النانوية المغناطيسية لتعزيز الامتصاص وتقليل الرنين عالي التردد
• من المقرر إنتاج لفات آلية بالكامل بحلول عام 2026
• شراكات البحث والتطوير بين الجامعات والصناعة لإنتاج مواد لاصقة موصلة من الجيل التالي ذات متانة واجهة محسنة