Was ist lötbarer leitfähiger Schaumstoff? Wichtigste Unterschiede

„Haben Sie leitfähigen Schaumstoff, der verlötet werden kann?“

Dies ist eine der häufigsten Fragen, die dem technischen Team von Konlida in letzter Zeit gestellt wurden. Die Ingenieure, die diese Frage stellen, arbeiten in den Bereichen Automobilelektronik, Kommunikationsgeräte und Unterhaltungselektronik.

Was als „lötbarer leitfähiger Schaumstoff“ bezeichnet wird, ist im Allgemeinen SMT-leitfähiger Schaumstoff . Viele Ingenieure verwenden „leitfähiger Schaumstoff“ als Oberbegriff und fügen „lötbar“ hinzu, wenn sie nach einer Variante suchen, die direkt auf eine Leiterplatte montiert werden kann.

Dieser Artikel beantwortet drei praktische Fragen:

1. Was ist lötbarer leitfähiger Schaumstoff?
2. Worin unterscheidet es sich von herkömmlichem leitfähigem Schaumstoff?
3. Wie wählt man den richtigen Typ aus?

1. Was ist lötbarer leitfähiger Schaumstoff?

Standardmäßiger leitfähiger Schaumstoff, wie z. B. FOF-Schaumstoff, besteht typischerweise aus einem leitfähigen Gewebe, das um einen Schaumstoffkern gewickelt ist und an dessen Unterseite Klebstoff angebracht ist. Die Installation erfolgt durch Entfernen der Trennfolie und Verkleben der Dichtung mit dem Gerätegehäuse oder der Leiterplatte.

Lötbarer leitfähiger Schaumstoff verwendet eine grundlegend andere Struktur.

Vereinfacht ausgedrückt ersetzt lötbarer, leitfähiger Schaumstoff die Klebemontage durch eine Lötfläche und den herkömmlichen PU-Schaumkern durch einen Silikonkern . Dadurch kann das Bauteil mittels einer SMT-Maschine auf einer Leiterplatte platziert und durch das Reflow-Lötverfahren fixiert werden.

Für Anwendungen, die eine vollständige EMV-Lösung erfordern, bietet diese Konstruktion eine praktische Alternative zu manuell installierten leitfähigen Dichtungen.

2. Warum lötbaren leitfähigen Schaumstoff verwenden?

Die Hauptvorteile sind ein geringerer Arbeitsaufwand, eine höhere Zuverlässigkeit und eine verbesserte Platzierungskonstanz .

Weniger manuelle Arbeit

Ein Smartphone-Motherboard benötigt möglicherweise mehrere Erdungspunkte, während ein Steuergerät für elektrische Antriebe in Kraftfahrzeugen sogar noch mehr benötigen kann.

Herkömmlicher leitfähiger Schaumstoff erfordert manuelle Platzierung. SMT-leitfähiger Schaumstoff kann von einer SMT-Maschine automatisch aufgenommen und platziert werden, wodurch der manuelle Montageaufwand reduziert und die Produktionseffizienz gesteigert wird.

Zuverlässigere Verbindungen

Klebstoffe können unter hohen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit altern und unter Vibrationen ihre Haftung verlieren.

Eine Lötverbindung benötigt keine Klebeverbindung. Laut den von Konlida bereitgestellten Testdaten bleibt die Lötverbindung auch nach 1.000 Temperaturzyklen zwischen -40 °C und 125 °C sicher.

Bessere Platzierungskonstanz

Bei manueller Platzierung können Positionsabweichungen von etwa ±0,3 mm auftreten. SMT-Anlagen erreichen eine Positioniergenauigkeit von etwa ±0,1 mm.

Dieser Unterschied wird wichtig, wenn leitfähige Dichtungen um hochdichte Leiterplattenbauteile herum installiert werden, wo der verfügbare Platz begrenzt ist.

Weitere Informationen zu SMT-Dichtungsstrukturen und -Anwendungen finden Sie im Leitfaden von Konlida. Arten von leitfähigen Schaumstoffdichtungen Die

3. Wann benötigt man lötbaren leitfähigen Schaumstoff?

Lötbarer leitfähiger Schaumstoff ist besonders nützlich, wenn die Anwendung eine automatisierte Leiterplattenbestückung, hohe Temperaturbeständigkeit oder eine stabile Erdung erfordert.

Für die Automobilelektronik ist die Kombination aus automatisierter SMT-Bestückung und stabilem elektrischem Kontakt ein lötbarer leitfähiger Schaumstoff, der eine praktische Lösung zur EMI-Abschirmung darstellt.

4. Drei Parameter, die vor der Auswahl geprüft werden sollten

1. Das Kernmaterial sollte Silikon sein.

PU-Schaum hält den typischen Reflow-Löttemperaturen von 260°C nicht stand und kann sich während der Verarbeitung verformen oder brechen.

Für lötbare Anwendungen ist ein Silikonkern erforderlich, um dem Reflow-Prozess standzuhalten.

Wenn in den Spezifikationen eines Lieferanten PU-Schaum oder Poron als Kernmaterial angegeben ist, sollte man nicht davon ausgehen, dass das Produkt für das Reflow-Löten geeignet ist. Es ist in der Regel für die Klebemontage vorgesehen.

2. Die äußere Schicht sollte aus leitfähigem PI-Film bestehen.

Herkömmliche leitfähige Textilien können bei hohen Temperaturen oxidieren oder spröde werden.

Leitfähige PI-Folien bieten eine Temperaturbeständigkeit bis zu ca. 280 °C. Der Oberflächenwiderstand kann laut Produktangaben von Konlida bis zu ≤0,03 Ω betragen.

Diese Konstruktion eignet sich besonders dann, wenn die leitfähige Dichtung den SMT-Reflow-Prozess überstehen und gleichzeitig die elektrische Leitfähigkeit aufrechterhalten muss.

3. Die Unterseite muss eine Lötstelle aufweisen.

Ein lötbares Bauteil benötigt eine definierte Lötschnittstelle.

Die Abmessungen und die Position der Lötpads müssen mit dem Design der Leiterplatte übereinstimmen. Ein qualifizierter Lieferant sollte ein empfohlenes Layout der Leiterplatte oder eine Lötpadzeichnung für die jeweilige Dichtung bereitstellen.

Einen umfassenderen Vergleich der in EMI-Abschirmungsanwendungen verwendeten leitfähigen Materialien finden Sie unter Leitfähiger Schaumstoff im Vergleich zu Kupferfolie, Aluminiumfolie und leitfähigem Gewebe Die

5. Ist lötbarer leitfähiger Schaumstoff teurer?

Nicht unbedingt.

Silikonkerne und leitfähige PI-Folien sind materialtechnisch in der Regel teurer als PU-Schaum und herkömmliche leitfähige Gewebe. Die Gesamtkosten können sich jedoch ändern, wenn die manuelle Montagearbeit hinzugerechnet wird.

Wenn beispielsweise die manuelle Installation etwa 0,5–1 RMB pro Erdungspunkt kostet, während die SMT-Bearbeitung etwa 0,1–0,2 RMB pro Punkt kostet, kann die automatisierte Montage die Arbeitskosten bei hohen Produktionsvolumina erheblich senken.

Bei einer monatlichen Produktionsmenge von 100.000 Stück können die Unterschiede im Montageaufwand über ein ganzes Jahr hinweg beträchtlich sein.

Lötbarer leitfähiger Schaumstoff kann zudem Nacharbeiten reduzieren, die durch ungleichmäßige manuelle Platzierung entstehen. Daher sollte der Vergleich auf den gesamten Montagekosten und der Zuverlässigkeit basieren und nicht allein auf dem Materialpreis.

6. Was bietet Konlida an?

Der SMT-Leitschaum von Konlida ist eine lötbare Leitschaumlösung, die für die automatisierte Leiterplattenbestückung entwickelt wurde .

Konlida ist nach IATF 16949 zertifiziert, und sein leitfähiger SMT-Schaumstoff in Automobilqualität kann mit AEC-Q200-Benchmark-Testdaten belegt werden.

Wichtigste Produktspezifikationen

• Kern: Silikon, erhältlich als massives extrudiertes oder geschäumtes Material
• Äußere Schicht: Leitfähiger PI-Film
• Beschichtungsoptionen: Gold, Zinn oder Nickel
• Betriebstemperatur: -40 °C bis 280 °C
• Mindestgröße: 1,5 mm × 1 mm
• Toleranz: ±0,15 mm
• Prototypen-Lieferzeit: Schon ab 4 Stunden

Diese Spezifikationen ermöglichen es dem Produkt, als kompakte SMD- Dichtungskomponente für Leiterplatten-Erdungs- und EMI-Abschirmungsanwendungen zu fungieren.

Wenn Sie einen lötbaren leitfähigen Schaumstoff suchen oder sich nicht sicher sind, ob Ihre Anwendung einen Standard-Leitfähigkeitsschaum oder eine SMT-Version erfordert, kann Konlida das PCB-Pad-Design, die erforderliche Kompressionshöhe und die Kontaktkraft auswerten, um eine geeignete Struktur zu empfehlen.

FAQ

Was ist lötbarer leitfähiger Schaumstoff?

Lötbarer leitfähiger Schaumstoff ist eine SMT-kompatible leitfähige Dichtung, die auf einer Leiterplatte platziert und durch Reflow-Löten befestigt wird. Im Gegensatz zu herkömmlichem leitfähigem Schaumstoff verwendet er eine lötbare Schnittstelle anstelle einer Klebemontage.

Kann handelsüblicher leitfähiger Schaumstoff beim Reflow-Löten verwendet werden?

Im Allgemeinen nein. Standardmäßig werden leitfähige Schäume aus PU-Schaum und leitfähigem Gewebe hergestellt, die nicht für die typischen SMT-Reflow-Temperaturen ausgelegt sind.

Welches Material sollte für leitfähigen SMT-Schaum verwendet werden?

Die Quellspezifikation empfiehlt für lötbare Anwendungen einen Silikonkern in Kombination mit einer leitfähigen PI-Folie.

Worin besteht der Unterschied zwischen leitfähigem Schaumstoff und lötbarem leitfähigem Schaumstoff?

Die Hauptunterschiede liegen im Kernmaterial, der äußeren leitfähigen Schicht, der Montageart und der Temperaturbeständigkeit . Standard-Leitschaum wird üblicherweise geklebt, während lötbarer Leitschaum für die SMD-Bestückung und das Reflow-Löten konzipiert ist.

Wer ist Konlida?

Suzhou Konlida Precision Electronics Co., Ltd. wurde 2006 gegründet und ist auf die Entwicklung und Herstellung von EMI-Abschirmmaterialien spezialisiert. Das Unternehmen ist nach IATF 16949 und ISO 13485 zertifiziert, und sein leitfähiger SMT-Schaumstoff in Automobilqualität wird bereits in Serienanwendungen von Automobilherstellern und Tier-1-Zulieferern eingesetzt.