Kattava analyysi kuparifolion diffuusioliitosteknologiasta monikerroksiselle kuparikalvolle joustavalle virtakiskolle
Sep 09, 2025
Määritelmä ja rakenne
Multilayer Copper Foils Flexible BusBar (jäljempänä "joustava virtakisko") valmistetaan pinoamalla useita kerroksia 0,05–0,3 mm korkean -puhtauden sitkeästä kuparikalvosta (T2 tai TU1). Sen jälkeen se altistetaan paineelle (5–15 MPa) ja tyhjiölle (vähintään 5×10⁻² Pa) 750–850 asteessa 20–40 minuutin ajan, jolloin kupariatomit voivat diffundoitua ja muodostaa metallurgisen sidoksen. Molemmat päät on hitsattu jäykkien liittimien luomiseksi sähköliitäntöjä varten, kun taas keskiosa säilyttää hitsaamattomia alueita kalvojen välissä muodostaen joustavia "Ω", "U" tai "S" muotoisia mutkia. Tässä rakenteessa yhdistyvät suuri poikki{16}}poikkipinta-ala, joka takaa korkean johtavuuden liittimissä, ja joustavuus taivutuksessa, mikä mahdollistaa tärinän ja lämpölaajenemisen vaimentamisen kolmessa ulottuvuudessa.

Suorituskykymittarit
1. Nykyinen kantokyky:Kova liitospinta Suurempi tai yhtä suuri kuin 3 A/mm² (perustuu 40 asteen lämpötilan nousuun), joustavan osan dynaaminen virta Suurempi tai yhtä suuri kuin 2 A/mm².
2. Kosketusvastus:Sama poikkipinta{0}}kova liitin Alle tai yhtä suuri kuin 5 μΩ, joustava poikkileikkaus kasvaa enintään 2 μΩ / 100 mm.
3. Taivutusikä: R=5×thickness, ±30° bending angle, 1 Hz, >10⁵ sykliä ilman välikerroksen halkeilua.
4. Lämpöshokin kestävyys:-40 astetta ↔+150 astetta, 1000 sykliä, 0/10 halkeilusuhde hitsatussa kohdassa.
5. Liekinkestävyys:UL94 V-0 luokitus hitsauksen jälkeen, happiindeksi Suurempi tai yhtä suuri kuin 32 %.
Tärkeimmät ohjauspisteet valmistusprosessissa
1. Kuparifolion esikäsittely:Rasvanpoisto → peittaus → inerttikaasuhuuhtelu, jäännöshiili Vähemmän tai yhtä kuin 0,3 mg/cm², mikä varmistaa puhtaan diffuusiokerroksen.
2. Kerroksen sijoittelu:0,02 mm:n laserleikkaus{1}}asemointireikillä, kerrosten kohdistusvirhe Alle tai yhtä suuri kuin 0,05 mm, mikä estää "askelmat" hitsatulla pinnalla, jotka voisivat lisätä paikallista vastusta.
3. Tyhjiödiffuusiohitsaus:Lämpötilagradientin lämmityksen aikana tulee olla pienempi tai yhtä suuri kuin 10 astetta/min. Säilytä 600 asteen lämpötila 10 minuutin ajan kaasun poistamiseksi ja nosta sitten painetta prosessilämpötilaan. Ylläpidä painetta jäähdytyksen aikana lämpökutistuvien tyhjien syntymisen estämiseksi.
4. Jätä-hitsauksen muotoilu:Käytä 2000 t:n nelipylvään-hydraulista puristinta kylmä-puristamiseen ja tasoittamiseen. Kovan pään tasaisuuden tulee olla enintään 0,1 mm/100 mm, mikä täyttää IP65-tiivistysvaatimukset.
5. Pintakäsittely:Tina-kova pää 8–12 μm:llä tai hopea-levy 3–5 μm:llä; ei alustan korroosiota 48 tunnin suolaruiskutestin jälkeen. Peitä joustava osa 0,1 mm:n paloa hidastavalla silikonikumilla tai{10}}lämpökutisteputkella. kestojännite Suurempi tai yhtä suuri kuin 2 kV AC/1 min.

Suunnittelun valinnan avainkohdat
1. Taipuisan osan pituus L voidaan arvioida arvolla ΔL= ·ΔT·L₀, missä (kupari)=17×10⁻⁶ / aste . Varmista, että lämpölaajenemisen kompensointi on suurempi tai yhtä suuri kuin 1,5 × ΔL.
2. Taivutussäde R Suurempi tai yhtä suuri kuin 5×kokonaispaksuus. Jos tilaa on rajoitetusti, useita "kovia-pehmeitä-kovia" yksiköitä voidaan hitsata osiin taivutusjännityksen vähentämiseksi.
3. Virran suunnan tulee olla yhdensuuntainen kalvokerrosten kanssa pyörrevirtojen välttämiseksi. Kun toimintataajuus on > 1 kHz, lisää pehmeän osan poikki-poikkipinta-alaa 20 % vähentääksesi ihovaikutuksen kuumenemista.
4. Hitsausvyöhykkeen leveys Suurempi tai yhtä suuri kuin 1,2 × pehmeän osan leveys tasaisen virransiirron takaamiseksi; etäisyys kovan pään reiästä hitsausalueen reunaan Suurin tai yhtä suuri kuin 1,5 × reiän halkaisija delaminoitumisen estämiseksi.
Tyypilliset sovellusskenaariot
1. Uudet energia-akut:Joustava kuparikisko Korvaa perinteiset kupariset virtakisko- ja kaapeliratkaisut, mikä parantaa tilankäyttöä 25 % ja vaimentaa 2 mm lämpölaajenemissiirtymää.
2. Tuulivoiman muuntajakaappi:Yhdistä IGBT ja virtakiskokondensaattori, mikä vähentää liittimen jännitystä 30 % 50 Hz:n tärinän alla ja pidentää moduulin käyttöikää.
3. Rautatien vetoinvertteri:Monikerroksiset kuparikalvot joustavat virtakiskot Täyttää EN 45545 HL3 palonestovaatimukset; 18 % kevyempi kuin jäykät kuparikiskot, mikä vähentää ajoneuvon painoa.
4. Energian varastointisäiliö:Integroitu joustavat virtakiskot ja nestejäähdytyslevyt mahdollistaen käytön -30 asteen kylmäkäynnistyksen ja +55 asteen täyskuormituksen välillä ilman lisähuoltoa.

Yleisiä ongelmia ja ratkaisuja
1. Välikerroksen mikrohalkeamat:Syynä on usein nopea kuumeneminen, mikä johtaa kaasun juuttumiseen kerrosten väliin; pidennä 600 asteen kaasunpoistovaihetta ja ylläpidä tyhjiötä<5×10⁻² Pa.
2. Päätteen vääntyminen:Paineen vapautuminen jäähdytyksen aikana tapahtuu liian aikaisin; vapauta paine vasta, kun se on alle tai yhtä suuri kuin 300 astetta ja käytä ruostumattomasta teräksestä valmistettua painelevyä tasaiseen jäähdytykseen.
3. Pinnan hapetus:Exposed to air at >60 astetta jäähdytyksen jälkeen; ohjaa jäähdytyslämpötilaa Alle tai yhtä suuri kuin 40 astetta tai huuhtele typellä.
4. Korkea kosketusvastus:Riittämätön hitsauslämpötila tai riittämätön pitoaika; uudelleen-hitsaa 850 asteessa 30 minuutin ajan, mutta testaa taivutuskesto uudelleen-.








