Fabrication de mousses conductrices : des matières premières à la protection EMI fiable

La mousse conductrice haute performance est un composant essentiel du blindage électromagnétique et de la mise à la terre dans l'électronique grand public, l'électronique automobile, les modules de communication et les systèmes aérospatiaux. Garantir des performances électriques stables dans des ensembles compacts exige une ingénierie des matériaux précise et un système de fabrication rigoureusement contrôlé.

Ce guide décrit l'intégralité du processus de production, met en lumière les compétences techniques de Konlida et présente une vue structurée du contrôle des procédés, des innovations de pointe et des applications concrètes. Pour en savoir plus sur les technologies de composants associées, consultez la section Joints CMS | Protection EMI compacte et performante pour les dispositifs électroniques .

Flux de production complet : quatre étapes, des matériaux aux composants fonctionnels

1. Sélection et préparation des matières premières

Tissu conducteur
Les substrats en fibres de polyester sont métallisés par électrodéposition ou dépôt chimique (couches de Ni, Cu, Ag, Au ou à base de carbone). La résistance de surface est maintenue à ≤ 0,05 Ω/sq afin de garantir une atténuation constante des interférences électromagnétiques.

Film conducteur PI
Les films de polyimide sont revêtus sous vide de couches de cuivre, de nickel ou d'étain de 25 ± 1 μm. Ces films offrent une résistance aux hautes températures jusqu'à 300 °C et une excellente soudabilité, largement utilisés dans les structures de joints EMI de précision telles que celles décrites dans PCB EMI Shielding: From Point Protection to System-Level Isolation .

Matériaux à âme en mousse
• Mousse de silicone : réticulée par rayonnement et expansée à haute température pour former des structures uniformes à cellules ouvertes ou fermées (15–200 kg/m³), supportant différents profils de force de compression.
• Mousse PE modifiée : utilisée pour la mousse conductrice 3D, traitée par extrusion et métallisation ultérieure.

2. Procédés d'emballage et de formage de précision

Ces structures enveloppées offrent une compression contrôlée, une impédance stable et une grande durabilité sous cyclage thermique.

3. Découpe et assemblage automatisé

Les bandes de mousse conductrice sont découpées à l'emporte-pièce à l'aide d'outils rotatifs ou à plat avec des dimensions minimales de 1,2 × 1,2 mm.

Konlida permet l'emballage bobine à bobine pour l'assemblage automatisé de prélèvement et de placement, éliminant le placement manuel et prenant en charge les flux de production de masse que l'on retrouve dans les smartphones, les objets connectés et les modules à grand volume.

Intégration de mousse conductrice SMT
Les dispositifs en mousse conductrice SMT sont montés par brasage par refusion standard à une température maximale de 260 °C, entièrement compatibles avec les procédés sans plomb.

Pour une analyse plus approfondie des mécanismes de corrosion lors du fonctionnement à long terme des composants CMS, voir Corrosion cachée du caoutchouc de silicone conducteur : comment l’électrochimie à l’échelle micrométrique compromet la fiabilité EMI .

4. Tests de fiabilité et vérification de la qualité

Performances électriques
• Résistance de surface ≤ 0,05 Ω/sq
• Efficacité de blindage de 60 à 90 dB sur une large bande de fréquences

Fiabilité environnementale
• Test au brouillard salin : 48 h sans corrosion
• Cycles thermiques : −40 °C à 125 °C
• Vieillissement en chaleur humide : 85 °C/85 % HR pendant 1 000 h

Innovations fondamentales de Konlida

1. Technologie de revêtement métallique à gradient

Une structure multicouche Cu/Ni/Sn forme une interface conductrice robuste avec une adhérence améliorée, réduisant la résistance de contact de 30 % et améliorant le blindage EMI au niveau GHz à >80 dB.

2. Fabrication entièrement intégrée

Konlida produit en interne à la fois des films conducteurs en PI et des noyaux en mousse de silicone, permettant un contrôle de bout en bout, des matières premières aux composants finis.

Avantages
• Réduction des coûts de 20 %
• Échantillons personnalisés livrés sous 7 jours

3. Production automatisée à grand volume

L'usine Konlida de Suzhou exploite 30 lignes de production de mousse conductrice dédiées, avec une capacité de production annuelle dépassant le milliard de pièces, soutenant les principaux équipementiers, notamment Apple, Huawei, Xiaomi et les principaux fabricants de véhicules électriques.

Système de contrôle qualité : la fiabilité intégrée à chaque étape

Certifiée ISO 9001 et IATF 16949, Konlida applique un cadre de qualité en quatre étapes :

Inspection des matières premières
• Épaisseur du plaquage métallique déterminée par XRF
• Vérification de la densité de la mousse par essais gravimétriques

Surveillance en cours de processus
• Contrôle de la tension d'enroulement
• Enregistrement en temps réel du profil de refusion (260 °C ±5 °C)

Validation des produits finis
• Inspection visuelle à 100 % par vision industrielle
• Compression-récupération ≥90%
• Échantillonnage au brouillard salin pour évaluer la résistance à la corrosion

Collaboration avec le client
• Rapport complet sur les capacités CPK
• Assistance pour les tests CEM et l'optimisation de la force de compression

Applications industrielles et solutions d'ingénierie personnalisées

1. Terminaux satellites (fiabilité extrême)

Exigences : Résistance aux hautes températures, résistance aux vibrations, stabilité au brouillard salin.
Solution : Mousse SMT enrobée de silicone extrudé, validée par refusion à 260 °C et 1000 cycles thermiques, maintenant un blindage >75 dB.

2. Smartphones pliables (légers et ultra-fins)

Besoins : Faible force de compression ≤1 N/mm², épaisseur <0,5 mm.
Solution : La mousse creuse AIR LOOP réduit le poids de 50 % et permet un acheminement flexible des FPC.

3. Blocs de batteries pour véhicules électriques (environnements à couplage thermomagnétique)

Besoins : Blindage EMI et dissipation thermique simultanés.
Solution : La mousse conductrice 3D avec couche de graphite offre une conductivité thermique selon l'axe Z de 1,5 W/m·K.

Feuille de route des technologies futures

• Dopage par nanoparticules magnétiques pour une absorption accrue et une résonance haute fréquence réduite
• Production entièrement automatisée en continu prévue pour 2026
• Partenariats de R&D entre universités et industries pour des adhésifs conducteurs de nouvelle génération à durabilité d'interface améliorée