EMI屏蔽材料应用设计.ppt

1、EMI屏蔽材料应用设计,常用屏蔽材料1:导电布( Fabric Over Foam: FOF),Fibric +foam+ PSA or Clip,常用屏蔽材料2导电泡棉(Conductive Foam: CF),导电泡棉衬垫(CF)制成的板料,方形条,及用于电脑接口的I/O屏蔽衬垫,常用屏蔽材料3:金属簧片 (Finger Stock),由特殊合金铍青铜制成的指形簧片，能够解决起它衬垫不能在剪切方向受力问题，形变范围大，低频段和高频段屏蔽性能优势,常用屏蔽材料4:导电橡胶 Conductive Elastomers,High shielding effectiveness Provides

2、environmental sealing,Extruded, molded, and die-cut Variety of compounds and fillers,Best for miniature devices.,常用屏蔽材料4:导电橡胶 Conductive Elastomers,Hollow P25-50%,Hollow D 20-50%,Hollow O 0-50%,Solid D 5-20%,Solid O20-25%,Flat strip 5-10%,常用屏蔽材料5: 点胶 Form-In-Place Elastomer,Applied to die-cast metal

3、 or metalized plastic parts.,Can be applied to non-planar surfaces.,Can be applied with standard application machinery,常用屏蔽材料6: Board Level Shielding,常用屏蔽材料: -总汇 填充在缝隙中的导电材料,提供连续的低阻抗的连接。必要条件是”弹性+导电”,FOF导电布 CF 导电棉 BLS屏蔽合 Finger Stock金属簧片屏蔽条 金属丝网屏蔽条：金属丝网屏蔽条充分利用了纺织Monel,BeCu合金丝网的导电性能与橡胶优良压缩形变特性，它是将双层或多

4、层纺织金属丝网包裹在橡胶芯上特制而成。 Elastomer 导电橡胶：导电橡胶是将微细导电粒均匀分布在硅橡胶中的方法制成。它既保持住橡胶原有水汽密封性能和弹性，同时有高导电性。 Waveguide 蜂巢式：通风口是电磁干扰主要泄露之一，机箱板上开小孔或加金属网的常规通风方法，但其屏蔽性能很难达到期望水准。波导通风板则可兼顾两者。 Tape 屏蔽胶带：导电布屏蔽胶带是由镀银纺织物组成，并带有高导电性的背胶，该种胶带有极好的柔韧性，适合于各种表面，并能承受高达200的高温 FIP 点胶：导电胶是在硅树脂中掺铜镀银颗粒精致而成，具有优良导电性和粘接强度，通过点胶方法直接成型于机壳上，它最适合小型化需

5、求。,应用EMI衬垫考虑之 1 - 衬垫的弹性与变形,EMI衬垫都克意设计有柔软的弹性，该回弹压紧能形成面与面的紧密全面接触,以兖分发挥导电性能.同时也是开开关关的需要.因此,弹性是一个关键因素。 为了在任何情况下都能获得良好的电气接触，并适应机箱尺寸微少变化，压缩到一定量值是必要的,一般30-50%. 衬垫的压缩能改善接触阻抗，可以使屏蔽具有更高的效能。 但衬垫释放的压力过大也会导致机箱尺寸变化.特别是塑壳和薄金属壳. 残余形变(compress set)会影响接触. 软软弹性和少少的残余形变是我们所追求的。,应用EMI衬垫考虑之 2 - R - C%-Force,压缩量:压力,电阻:压缩量

6、,5,Connection,Electrolyte,Anode ( + ),Cathode ( - ),EMF 1.10 Volts,Zinc,Corrosion,Silver,应用EMI衬垫考虑之 3 - 电化学稳定性 当两个金属电极被浸在电触液中时，电子就被从一个电极流向另一个电极。电子的流动的建立，又支持电流的流动，施主电极(anode)就慢慢被腐蚀。,不同的金属呈现这个效应有不同的程度，通过此较它们的电位差，就可以分级。 材料中任何两个金属之间得出的电压，是表中材料电压之间的电位差。从耐腐蚀的观点看，衬垫和接触表面都用相同或相近的金属或合金制作，接金属电位差一般不大于0.3.,应用EM

7、I衬垫考虑之 4 -衬垫工作受力形式,受正压力,受单剪切力,受单剪切力/倒沟,受90压力,双向受的剪切力,EMI衬垫在安装条件下受力后的尺寸,H: 衬垫压后高度,W: 衬垫压后宽度,应用EMI衬垫考虑之 5 -塑性变形,无恢复变形,塑性变形,残余变形,无恢复变形(图例中) =无恢复变形量0.0048/压入量0.120 = 0.0048/0. 120 = 4%.,.120,.200,应用EMI衬垫考虑之 6 -SE,对比Qualitative Shielding EffectivenessFive Popular Gasket Types,120 - 100 - 80 - 60 - 40 - 2

8、0 - 0 -,dB,| | | | | | | 10k 100k 1M 10M 100M 1G 10G Frequency (Hz),BeCu Metal Gaskets,BeCu Mesh Gaskets,BeCu,Fabric Over Foam Gaskets,Elastomer Gaskets,Monel Mesh Gaskets,应用EMI衬垫考虑之 7 - EMI衬垫的固定方法,卡扣,短缝,沟槽,双卡,压敏胶/导电胶,铆,焊,螺,SNAP-IN,RITE TRAK,SNAP-IN RIVET TRAK,CLIP-ON,OTHERS,SOLDER,SLOT MOUNT,PSA,-金

9、属簧片 安装,应用EMI衬垫考虑之 8: UL Rate,Laird Technologies FOF UL ratings driven by foam and adhesive layer HB 80/20 Blend of TPE/DSM Foam w/ Polyethylene Adhesive FR Urethane Foam w/ Polyester Adhesive V0 100% DSM TPE Foam w/ Polyethylene Adhesive FR Urethane Foam w/ FR Polyester Adhesive,对比Five Popular Gaske

10、t Types,Parameter dB Falloff, 10k-10G Variability Compression Range Closure Pressure Usable in Shear Compression Set Flame Retardant Fluid Seal Surface Area Weight Gas Permeable,BeCu Finger No 0 - 6 dB 20 - 80%,45 20 #/Lin Ft 0,3 kg/cm Yes None Yes No Minimum Light No,BeCu Mesh Yes (Hi Freq) 6 - 18

11、dB 15 - 75%,45 10 #/Lin Ft 0,15 kg/cm No None Yes No Medium Light No,Monel Mesh Yes (Hi Freq) 6 - 18 dB 5 - 15%,10 20 #/sq in 1.41 kg/sq cm No Medium Yes No Maximum Medium No,Fabric o Foam Yes (VHiFreq) 0 - 10 dB 20 - 60%,45 10 #/Lin Ft 0,15 kg/cm Limited Low Yes No Medium Light Yes,Ag Filled Elast

12、Yes (LowFreq) 40 - 60 dB 5 - 20%,12 50 - 100 #/sq in 3,5 - 7 kg/sq cm No Highest Yes Excellent Medium Heaviest Yes,应用EMI衬垫时应综合全面考虑以下17因素,Area of Interference: Location of interference Shielding Required: How many dB at what range (90dB at 2GHz) Conductivity , R: include Material R & Contact R Usage

13、Environment: Outdoor /Indoor/ Dusty/ Waterproof Contact surface: Material or finishing. Chromium, Tin or Zinc plated Compression : (Recommended compression 30%) Force required : impact for deformation Fire Rating : UL94V0, UL94HB, UL94HF-1, No rating Resistance to Abuse: times? Corrosion Resistance: -Galvanic -Oxidation Spring / Compression Set: soft ? Profile/Shape Selection: standard or custom design ? Operating Temperature : 10% , 60 Deg C