Fabricação avançada e controle de qualidade de espuma condutora

Fabricação de espuma condutiva: das matérias-primas à proteção confiável contra interferência eletromagnética (EMI).

A espuma condutora de alto desempenho é um componente essencial de blindagem EMI e aterramento em eletrônicos de consumo, eletrônicos automotivos, módulos de comunicação e sistemas aeroespaciais. A obtenção de desempenho elétrico estável em conjuntos compactos exige engenharia de materiais precisa e um sistema de fabricação rigorosamente controlado.

Este guia descreve o fluxo de produção completo, destaca as capacidades técnicas da Konlida e fornece uma visão estruturada do controle de processos, inovações avançadas e aplicações práticas. Para tecnologias de componentes relacionadas, consulte Juntas SMT | Proteção EMI compacta e poderosa para dispositivos eletrônicos .

Fluxo de trabalho completo de fabricação: quatro etapas, desde os materiais até os componentes funcionais.

1. Seleção e preparação da matéria-prima

Tecido condutor
Os substratos de fibra de poliéster são revestidos com metal por meio de galvanoplastia ou deposição química (camadas de Ni, Cu, Ag, Au ou à base de carbono). A resistência superficial é controlada em ≤0,05 Ω/sq para garantir uma atenuação consistente de EMI.

Filme PI condutor
Filmes de poliimida são revestidos a vácuo com camadas de cobre, níquel ou estanho de 25 ± 1 μm. Esses filmes oferecem alta resistência a temperaturas de até 300 °C e excelente soldabilidade, sendo amplamente utilizados em estruturas de juntas EMI de precisão, como as discutidas em Blindagem EMI de PCB: da proteção pontual ao isolamento em nível de sistema .

Materiais de núcleo de espuma
• Espuma de silicone: Reticulada por radiação e expandida a alta temperatura para formar estruturas uniformes de células abertas ou fechadas (15–200 kg/m³), suportando diferentes perfis de força de compressão.
• Espuma de PE modificada: Utilizada para espuma condutora 3D, processada por extrusão e posterior revestimento metálico.

2. Processos de Envolvimento e Conformação de Precisão

Essas estruturas revestidas oferecem compressão controlada, impedância estável e alta durabilidade sob ciclos térmicos.

3. Corte e Vinco e Montagem Automatizada

As tiras de espuma condutora são cortadas por matriz utilizando ferramentas rotativas ou planas, com dimensões mínimas de até 1,2 × 1,2 mm.

A Konlida possibilita a embalagem rolo a rolo para montagem automatizada de coleta e posicionamento, eliminando a colocação manual e suportando fluxos de trabalho de produção em massa encontrados em smartphones, dispositivos vestíveis e módulos de alto volume.

Integração de espuma condutora SMT
Os dispositivos de espuma condutora SMT são montados por meio de soldagem por refluxo padrão a uma temperatura máxima de 260°C, sendo totalmente compatíveis com processos sem chumbo.

Para obter informações mais detalhadas sobre os mecanismos de corrosão durante a operação SMT de longo prazo, consulte Corrosão Oculta da Borracha de Silicone Condutora: Como a Eletroquímica em Microescala Compromete a Confiabilidade EMI .

4. Testes de confiabilidade e verificação de qualidade

Desempenho Elétrico
• Resistência superficial ≤0,05 Ω/sq
• Eficácia de blindagem de 60 a 90 dB em frequências de banda larga

Confiabilidade ambiental
• Teste de névoa salina: 48 h sem corrosão
• Ciclos térmicos: −40°C a 125°C
• Envelhecimento em ambiente úmido e quente: 85 °C/85% UR por 1000 h

Inovações de Processo Essenciais da Konlida

1. Tecnologia de Revestimento Metálico Gradiente

Uma estrutura multicamadas de Cu/Ni/Sn forma uma interface condutora robusta com adesão aprimorada, reduzindo a resistência de contato em 30% e aumentando a blindagem EMI em nível de GHz para >80 dB.

2. Fabricação totalmente integrada

A Konlida produz internamente tanto filmes condutores de PI quanto núcleos de espuma de silicone, permitindo um controle completo, desde as matérias-primas até os componentes acabados.

Benefícios
• Redução de custos de 20%
• Amostras personalizadas entregues em até 7 dias

3. Produção automatizada em alto volume

A unidade da Konlida em Suzhou opera 30 linhas dedicadas à espuma condutora, com uma produção anual superior a 1 bilhão de peças, atendendo a grandes fabricantes de equipamentos originais (OEMs), incluindo Apple, Huawei, Xiaomi e as principais fabricantes de veículos elétricos.

Sistema de Controle de Qualidade: Confiabilidade Integrada em Cada Etapa

Certificada pelas normas ISO 9001 e IATF 16949, a Konlida mantém uma estrutura de qualidade em quatro etapas:

Inspeção de Materiais Recebidos
• Espessura do revestimento metálico via XRF
• Verificação da densidade da espuma por meio de testes gravimétricos

Monitoramento em processo
• Controle da tensão de enrolamento
• Registro em tempo real do perfil de refluxo (260°C ±5°C)

Validação do produto acabado
• Inspeção de aparência 100% por visão computacional
• Compressão-recuperação ≥90%
• Teste de névoa salina para resistência à corrosão

Colaboração com o cliente
• Relatórios completos de capacidade CPK
• Suporte para testes de EMC e otimização da força de compressão

Aplicações industriais e soluções de engenharia personalizadas

1. Terminais de satélite (confiabilidade extrema)

Requisitos: Alta resistência à temperatura, resistência à vibração, estabilidade à névoa salina.
Solução: Espuma SMT extrudada revestida com silicone, validada por meio de refluxo a 260°C e 1000 ciclos térmicos, mantendo blindagem superior a 75 dB.

2. Smartphones dobráveis ​​(leves e ultrafinos)

Requisitos: Força de compressão baixa ≤1 N/mm², espessura <0,5 mm.
Solução: A espuma oca AIR LOOP reduz o peso em 50% e permite a passagem flexível de cabos FPC.

3. Pacotes de baterias para veículos elétricos (ambientes com acoplamento térmico-magnético)

Requisitos: Blindagem EMI e dissipação de calor simultâneas.
Solução: Espuma condutora 3D com camada de grafite proporciona condutividade térmica no eixo Z de 1,5 W/m·K.

Roteiro Tecnológico Futuro

• Dopagem com nanopartículas magnéticas para absorção aprimorada e ressonância de alta frequência reduzida
• Produção totalmente automatizada rolo a rolo planejada para 2026
• Parcerias de P&D entre universidades e indústria para adesivos condutores de próxima geração com maior durabilidade da interface.