Что такое паяемая токопроводящая пена? Ключевые отличия.

«У вас есть токопроводящая пена, которую можно паять?»

Это один из самых частых вопросов, которые в последнее время задают в технической команде Konlida. Инженеры, задающие его, работают в таких областях, как автомобильная электроника, телекоммуникационное оборудование и бытовая электроника.

То, что называют «паяемой токопроводящей пеной», обычно представляет собой токопроводящую пену для поверхностного монтажа (SMT) . Многие инженеры используют термин «токопроводящая пена» как общее обозначение и добавляют «паяемая», когда ищут версию, которую можно монтировать непосредственно на печатную плату.

В этой статье даются ответы на три практических вопроса:

1. Что такое паяемая токопроводящая пена?
2. Чем он отличается от стандартной проводящей пены?
3. Как выбрать подходящий тип?

1. Что такое паяемая токопроводящая пена?

Стандартная токопроводящая пена, например, токопроводящая пена FOF, обычно состоит из токопроводящей ткани, обернутой вокруг пенопластового сердечника, с клеевым слоем снизу. Она устанавливается путем удаления защитной пленки и приклеивания прокладки к корпусу оборудования или печатной плате.

Паяемый проводящий пеноматериал имеет принципиально иную структуру.

Проще говоря, паяемая токопроводящая пена заменяет клеевое крепление паяемой контактной площадкой и заменяет традиционный пенополиуретановый сердечник силиконовым . Это позволяет размещать компонент на печатной плате с помощью SMT-машины и закреплять его методом пайки оплавлением.

Для применений, требующих комплексного решения проблемы электромагнитной совместимости , эта конструкция представляет собой практичную альтернативу устанавливаемым вручную токопроводящим прокладкам.

2. Зачем использовать паяемый токопроводящий пенопласт?

Главные преимущества заключаются в снижении трудозатрат, повышении надежности и улучшении стабильности размещения персонала .

Меньше физического труда

Материнская плата смартфона может потребовать нескольких точек заземления, а контроллер автомобильного электропривода — ещё больше.

Традиционная токопроводящая пена требует ручной установки. Токопроводящая пена для поверхностного монтажа может автоматически захватываться и устанавливаться с помощью SMT-машины, что сокращает объем ручной сборки и повышает эффективность производства.

Более надежные соединения

Клей может стареть при высоких температурах и влажности, а также терять адгезию при вибрации.

Пайное соединение не основано на клеевом соединении. Согласно данным испытаний, предоставленным компанией Konlida, паяное соединение остается надежным после 1000 температурных циклов в диапазоне от -40°C до 125°C .

Более высокая стабильность размещения

Ручная установка может привести к отклонениям в позиционировании примерно на ±0,3 мм. Оборудование для поверхностного монтажа обеспечивает точность позиционирования в пределах приблизительно ±0,1 мм.

Эта разница становится важной при установке токопроводящих прокладок вокруг компонентов печатных плат высокой плотности, где доступное пространство ограничено.

Для получения дополнительной информации о конструкциях и областях применения прокладок для поверхностного монтажа см. руководство Konlida. Типы проводящих пенополиуретановых прокладок .

3. Когда вам необходима паяемая токопроводящая пена?

Паяемый токопроводящий пеноматериал особенно полезен в тех случаях, когда требуется автоматизированная сборка печатных плат, высокая термостойкость или стабильное заземление.

В автомобильной электронике сочетание автоматизированной поверхностной сборки и стабильного электрического контакта делает паяемый проводящий пеноматериал практичным решением для экранирования от электромагнитных помех .

4. Три параметра, которые следует проверить перед выбором.

1. В качестве основного материала следует использовать силикон.

Пенополиуретан не выдерживает типичных температур пайки оплавлением 260°C и может деформироваться или разрушиться в процессе обработки.

Для паяемых изделий необходим силиконовый сердечник, способный выдерживать процесс оплавления.

Если в технической документации поставщика в качестве основного материала указана полиуретановая пена или PORON , не следует предполагать, что изделие подходит для пайки оплавлением. Оно, как правило, предназначено для установки с помощью клея.

2. Внешний слой должен представлять собой проводящую полиимидную пленку.

Обычные проводящие ткани могут окисляться или становиться хрупкими при высоких температурах.

Проводящая полиимидная пленка может обеспечивать термостойкость до приблизительно 280 °C. По данным компании Konlida, поверхностное сопротивление может быть низким и составлять всего ≤0,03 Ом .

Данная конструкция особенно подходит в тех случаях, когда проводящая прокладка должна выдерживать процесс оплавления при поверхностном монтаже, сохраняя при этом электрическую непрерывность.

3. На нижней стороне должна быть площадка для пайки.

Для паяемого компонента необходим определенный интерфейс пайки.

Размеры и расположение контактных площадок для пайки должны соответствовать конструкции контактных площадок печатной платы. Квалифицированный поставщик должен предоставить рекомендуемую схему расположения контактных площадок на печатной плате или чертеж контактных площадок для пайки для конкретной прокладки.

Для более подробного сравнения проводящих материалов, используемых в системах экранирования от электромагнитных помех, см. Проводящая пена против медной фольги, алюминиевой фольги и проводящей ткани. .

5. Паяемый токопроводящий пеноматериал дороже?

Не обязательно.

Силиконовые сердечники и проводящие полиимидные пленки, как правило, стоят дороже в пересчете на материалы, чем пенополиуретан и обычная проводящая ткань. Однако общая стоимость может измениться, если учесть трудозатраты на ручную сборку.

Например, если стоимость ручной установки составляет приблизительно 0,5–1 юань за точку заземления, а стоимость обработки SMT может составлять около 0,1–0,2 юаня за точку, то автоматизированная сборка может значительно снизить трудозатраты при больших объемах производства.

При ежемесячном объеме производства в 100 000 единиц разница в затратах на сборочные работы может стать существенной в течение всего года.

Паяемая токопроводящая пена также может уменьшить количество переделок, связанных с неравномерной ручной установкой. Поэтому соответствующее сравнение должно основываться на общей стоимости сборки и надежности , а не только на цене материала.

6. Что предлагает Konlida?

Проводящая пена SMT от Konlida — это паяемое проводящее пенообразное решение, разработанное для автоматизированной сборки печатных плат .

Продукция Konlida сертифицирована по стандарту IATF 16949, а ее токопроводящая пена для поверхностного монтажа автомобильного класса может быть подтверждена данными эталонных испытаний AEC-Q200 .

Основные технические характеристики изделия

• Основа: силикон, доступен в виде экструдированного или вспененного материала.
• Внешний слой: проводящая полиимидная пленка
• Варианты покрытия: золото, олово или никель.
• Рабочая температура: от -40°C до 280°C
• Минимальный размер: 1,5 мм × 1 мм
• Допуск: ±0,15 мм
• Срок изготовления прототипа: всего 4 часа.

Эти характеристики позволяют изделию функционировать в качестве компактного SMD-компонента с уплотнительной прокладкой для заземления печатных плат и экранирования от электромагнитных помех.

Если вам нужна паяемая токопроводящая пена или вы не уверены, требуется ли для вашего применения стандартная токопроводящая пена или версия для поверхностного монтажа, компания Konlida может оценить конструкцию контактной площадки печатной платы, необходимую высоту сжатия и силу контакта, чтобы порекомендовать подходящую структуру.

FAQ

Что такое паяемая токопроводящая пена?

Паяемая токопроводящая пена — это совместимая с поверхностным монтажом токопроводящая прокладка, предназначенная для установки на печатную плату и закрепления методом оплавления. В отличие от обычной токопроводящей пены, она использует паяемый интерфейс, а не клеевой монтаж.

Можно ли использовать оплавленную пайку для получения стандартной токопроводящей пены?

В целом, нет. В стандартной токопроводящей пене обычно используются пенополиуретан и токопроводящая ткань, которые не предназначены для типичных температур оплавления при поверхностном монтаже.

Какой материал следует использовать для проводящей пены для поверхностного монтажа?

В технической документации рекомендуется использовать силиконовый сердечник в сочетании с проводящей полиимидной пленкой для паяемых соединений.

В чём разница между проводящей пеной и паяемой проводящей пеной?

Основные различия заключаются в материале сердцевины, внешнем проводящем слое, способе монтажа и термостойкости . Стандартная проводящая пена обычно крепится с помощью клея, тогда как паяемая проводящая пена предназначена для поверхностного монтажа и пайки оплавлением.

Кто такая Конлида?

Компания Suzhou Konlida Precision Electronics Co., Ltd. была основана в 2006 году и специализируется на разработке и производстве материалов для экранирования электромагнитных помех. Компания сертифицирована по стандартам IATF 16949 и ISO 13485, а ее проводящая пена для поверхностного монтажа автомобильного класса используется в серийном производстве автомобильными OEM-производителями и поставщиками первого уровня.