EMIEMC电磁兼容设计－－电磁屏蔽材料的使用

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1、EMI/EMC电磁兼容设计－－电磁屏蔽材料的使用2009-12-0515:261.电磁密封衬垫1.1什么是电磁密封衬垫    许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。在这种概念指导下结果是失败。因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素：一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样

2、。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。1.2什么时候考虑用电磁密封衬垫   在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。因此，当干扰的频率较高时，这时波长较短，就需要使用电磁密封衬垫。具体说，当干扰的频率超过10MHz时，就要考虑使

3、用电磁密封衬垫。1.3电磁密封衬垫的种类   凡是有弹性且导电良好的材料都可以用做电磁密封衬垫。按照这个原理制造的电磁密封衬垫有:   导电橡胶：   在硅橡胶内填充占总重量70～80％比例的金属颗粒，如银粉、铜粉、铝粉、镀银铜粉、镀银铝镀银玻璃球等。这种材料保留一部分硅橡胶良好弹性的特性，同时具有较好的导电性。   金属编织网：   用铍铜丝、蒙乃尔丝或不锈钢丝编织成管状长条，外形很像屏蔽电缆的屏蔽层。但它的编织方法与电缆屏蔽层不同，电缆屏蔽层是用多根线编成的，而这种屏蔽衬垫是由一根线织成的。打个形象的比喻，就像毛衣的袖子一样。为了增强金属网的

4、弹性，有时在网管内加入橡胶芯。   指形簧片：   铍铜制成的簧片，具有很好的弹性和导电性。导电性和弹性。   多重导电橡胶：   由两层橡胶构成，内层是普通硅橡胶，外层是导电橡胶。这种材料克服了传统导电橡胶弹性差的缺点，使橡胶的弹性得以充分体现。它的原理有些像带橡胶芯的金属丝网条。1.4不同种类的电磁密封衬垫的特点   选择使用什么种类电磁密封衬垫时要考虑四个因素：屏蔽效能要求、有无环境密封要求、安装结构要求、成本要求。不同衬垫材料的特点比较：   衬垫种类优点缺点适用场合   导电橡胶同时具有环境密封和电磁密封作用高频屏蔽效能高需要的压力大价

5、格高需要环境密封和较高屏蔽效能的场合   金属丝网条成本低不易损坏高频屏蔽效能低，不适合1GHz以上的场合干扰频率为1GHz以下的场合没有环境密封作用   指形簧片屏蔽效能高允许滑动接触形变范围大价格高没有环境密封作用有滑动接触的场合屏蔽性能要求较高的场合   螺旋管屏蔽效能高价格低复合型能同时提供环境密封和电磁密封过量压缩时容易损坏屏蔽性能要求高的场合有良好压缩限位的场合需要环境密封和很高屏蔽效能的场合                       多重导电橡胶弹性好价格低可以提供环境密封表层导电层较薄，在反复磨擦的场合容易脱落需要环境密封和一般

6、屏蔽性能的场合不能提供较大压力的场合   导电布衬垫柔软，需要压力小价格低湿热环境中容易损坏不能提供较大压力的场合1.5使用电磁密封衬垫应注意的问题   首先要注意衬垫的压缩限位问题，任何衬垫受到过量压缩时，都会损坏。衬垫损坏后，弹性变得很差，失去有效的密封作用。其次，要注意接触面的清洁，否则接触面的导电性降低，屏蔽效能降低。最后，防止衬垫的腐蚀。电磁密封衬垫与屏蔽体基体之间发生电化学腐蚀一个必要条件是潮气和腐蚀性气体。因此防止腐蚀的一个方法是用一层环境密封将电磁密封衬垫与环境隔离开。1.6市场上常见的衬垫规格1）.金属编织网屏蔽衬垫   富有弹

7、性的金属编织屏蔽衬垫由标准的编织金属网制成，主要有矩形、圆形、带鳍双芯，及"P"型衬垫。由一根金属丝编织的网是由许多连续的环构成，它充当了缩小的弹簧，使衬垫保持着优良的弹性。全金属编织网屏蔽衬垫不能提供环境的密封，压缩必须控制在一定的范围内以防永久变形。通常推荐压缩比例是厚度的38%。温度限制在该金属的软化点范围之内。2).环境密封的金属网屏蔽衬垫   由橡胶芯编织网屏蔽衬垫和橡胶组合构成了环境密封的屏蔽衬垫。橡胶可以是氯丁橡胶、三元乙丙橡胶（EPDM橡胶）、硅橡胶等。另外，全金属编织网的矩形衬垫可以由氯丁橡胶用胶粘贴以达到防水。该产品既能很好地

8、屏蔽，又能对尘土/液体起到密封作用，而且能被压缩到衬垫高度的50%。3）.橡胶芯编织网屏蔽衬垫　　橡胶芯编织网屏蔽衬垫由编织屏蔽网包在弹