Leitfähiger Schaumbeschichtungsprozess und elektrische Leistung: Wie Konlida die Beschichtungsstruktur für EMI-Zuverlässigkeit optimiert

Leitfähiger Schaumbeschichtungsprozess und Optimierung der elektrischen Leistung

Bei leitfähigen Schaumstoffen bestimmt der Oberflächenbeschichtungsprozess direkt die Obergrenze der elektrischen Leistung. Durch eine fortschrittliche Steuerung des Beschichtungsprozesses optimiert Konlida die Gleichmäßigkeit und Haftung der Beschichtung bei gleichzeitiger Wahrung der mechanischen Integrität und erreicht so eine Synergie zwischen Oberflächenwiderstand und vertikalem Kontaktwiderstand .

1. Einfluss des Beschichtungsprozesses auf den Oberflächenwiderstand

EntsprechendASTM D4935 Der Oberflächenwiderstand misst die planare Leitfähigkeit des Schaums. Er hängt hauptsächlich von drei Faktoren ab: der Beschichtungskontinuität Dicke und Haftfestigkeit .

Konlida verwendet ein Hybridverfahren aus „stromloser und galvanischer Beschichtung“ :

• Chemische Vernickelung: Erzeugt eine gleichmäßige katalytische Schicht (0,5–1 µm), die eine starke Haftung gewährleistet.

• Galvanisch abgeschiedenes Kupfer: Baut die leitfähige Schicht (3–5 µm) auf und senkt den Durchgangswiderstand.

• Deckschicht aus Nickel oder Silber: Sorgt für Oxidationsbeständigkeit und Haltbarkeit der Oberfläche.

Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass eine Erhöhung der Kupferdicke von 2 µm auf 5 µm den Oberflächenwiderstand von 0,1 Ω/sq auf 0,05 Ω/sq reduziert. Ein Gleichmäßigkeitskoeffizient (CV) unter 5 % ist der Schlüssel zum Erreichen eines stabilen niedrigen Widerstands über große Oberflächen.

Erfahren Sie mehr über die Leistungsparameter von leitfähigem Schaum zur EMI-Abschirmung: Technische Parameter und Auswahlleitfaden .

2. Schichtaufbau und vertikaler Kontaktwiderstand

Der vertikale Kontaktwiderstand (MIL-STD-202G) bewertet die Leitfähigkeit des Schaums unter Druck. Er ist sehr empfindlich gegenüber der Beschichtungshärte Duktilität und Mikrooberflächenmorphologie .

Konlida verfeinert die Kristallstruktur der plattierten Schichten durch die Feinabstimmung der Badchemie und der Stromdichte:

• Hohe Stromdichte: Erzeugt feinkörnige Beschichtungen mit größerer Härte und geringerer Eindringtiefe.

• Impulsplattieren: Verbessert die Duktilität und verhindert Rissbildung unter Druck.

• Plasma-Mikrotexturierung: Erzeugt Unebenheiten im Mikrometerbereich, um die effektive Kontaktfläche zu vergrößern.

Unter einem Druck von 5 kg behalten die leitfähigen Schäume von Konlida einen Kontaktwiderstand von <8 mΩ bei, mit einer Widerstandszunahme von weniger als 10 % nach 1.000 Kompressionszyklen – und übertreffen damit Standardbeschichtungen bei weitem.

3. Haftungskontrolle zwischen Beschichtung und Substrat

Die Haftung zwischen Beschichtung und Substrat ist entscheidend für die langfristige EMI-Zuverlässigkeit. Wenn die Schälfestigkeit unter 1,0 N/mm fällt, kann es bei Temperaturwechseln oder Vibrationen zur Delaminierung kommen.

Um die Bindung zu verbessern, wendet Konlida einen mehrstufigen Prozess zur Verbesserung der Schnittstelle an:

• Plasmaaktivierung: Erhöht die Oberflächenenergie über 50 mN/m.

• Haftvermittlerbehandlung: Erzeugt eine chemische Bindung zwischen Polymer- und Metallschichten.

• Gradientenübergangsschicht: Fügt einen Ni-Cu-Legierungspuffer hinzu, um die thermische Spannung zwischen den Schichten abzubauen.

Nach Alterungstests bei 70 °C × 1000 Stunden zeigten die Beschichtungen keine Blasenbildung oder Ablösung , bei einer Abweichung von <15 % im Oberflächenwiderstand.

Weitere Informationen zur strukturmechanischen Optimierung finden Sie unter „Analyse der Kompressions-Rückgewinnungskurve von leitfähigem Schaum: So passen Sie den Druck über strukturelle Lücken an“ .

4. Optimierung der Prozessparameter

Konlida unterhält einen strengen Prozesskontrollrahmen, um eine gleichbleibende EMI-Leistung sicherzustellen:

• Badtemperatur: Wird auf ±1 °C genau geregelt, um abnormales Kristallwachstum zu verhindern.

• pH-Stabilität: Wird automatisch auf 4,2–4,6 eingestellt, um eine gleichmäßige Ablagerung zu gewährleisten.

• Dynamische Stromkompensation: Angepasst an die Produktbreite, um die Gleichmäßigkeit der Beschichtung aufrechtzuerhalten.

• Nachbehandlung: Passivierung erhöht die Oxidationsbeständigkeit und Lagerfähigkeit.

5. Leistungsübersicht

Die Leistung von leitfähigem Schaum hängt nicht nur von der Materialzusammensetzung, sondern auch von der Prozesspräzision ab .
Durch eine verfeinerte Beschichtungskontrolle erreicht Konlida:

• Oberflächenwiderstand ≤ 0,05 Ω/sq

• Vertikaler Kontaktwiderstand ≤ 8 mΩ

• Schälfestigkeit > 2,0 N/mm

Diese Parameter definieren ein ausgewogenes mechanisch-elektrisches System, das ideal für die Abschirmung hochfrequenter elektromagnetischer Störungen ist. Automobilelektronik und Kommunikationsgeräte der nächsten Generation .

Konlida entwickelt weiterhin leitfähige Schaumbeschichtungen der nächsten Generation, die mechanische Haltbarkeit kombinieren niedrige Impedanz und Umweltbeständigkeit , wodurch ein neuer Maßstab für die EMI-Zuverlässigkeit gesetzt wird.