技术文章

导电橡胶,导电布,铍铜指簧在电磁屏蔽衬垫的选择

导电橡胶,导电布,铍铜指簧在电磁屏蔽衬垫的选择

在通信,计算机,自动化,医疗等商用电子设备上选择*有效的电磁屏蔽衬垫时,通常可以考虑以下三种衬垫类型:导电橡胶,导电布,铍铜指簧.依据设备的不同需要,这几种类型的衬垫可提供不同程度的电磁屏蔽,适合不同的形状和环境密封的要求.
  在设计和选择电磁屏蔽衬垫时,应主要考虑以下因素: 
  衬垫形状; 
  机械耐久性; 
  衰减水平,多数商用设备要求衰减量达到60~100分贝,*高至120分贝. 
  压缩量,多数商用设备考虑低闭合力设计.压缩量对导电橡胶的屏蔽效能有很大影响.由于导电橡胶所采用的填料不同,其导电性有高有低,所以导电橡胶可达到屏蔽效能范围较宽. 
  压缩量对铍铜**和导电布衬垫的屏蔽效能的影响不大.因此,其所达到的屏蔽效能的范围较窄.导电橡胶,导电布,铍铜**的屏蔽效能的比较详见表1. 
  屏蔽衬垫和接触金属介质间的电腐蚀性,避免导致电蚀的电流产生. 
  对水,灰尘和类似外部介质的环境密封. 
  另外,还应考虑成本,耐用寿命,公差和安装方法(如铆接式,粘接式等). 
衬垫类型 
电磁屏蔽效能 
(10kHz至10GHz)
导电橡胶 
80dB至115dB 
导电布 
40dB至120dB 
铍铜指簧 
75dB至120dB 

  导电橡胶
  导电橡胶可提供较大范围的衰减量,并可提供环境和潮汽密封,适用于屏蔽效能要求较高的电子设备.掺入金属粒子的橡胶可经挤出或模压成多种形状和剖面. 
在法兰窄小的情况下,可通过数控机床将铜镀银填硅橡胶或石墨镀镍填充硅橡胶滴附于法兰表面(图

  2).表面滴胶的宽度可以达到0.025英寸(0.635毫米)至0.030英寸(0.753毫米).这一工艺被称做FIP(表面滴胶). 

  FIP导电橡胶可在常温下固化,适用于各种PVC,ABS和金属表面.高精度的数控程序免除了高额的模具制造费,避免了传统屏蔽衬垫的复杂安装过程.

  导电橡胶的填料可以是高导电性的银粒子至导电性较低的碳粒子.填碳导电橡胶具有低导电性和低成本的特点,适合低屏蔽效能的要求.其他填料包括石墨镀镍,玻璃镀银,铜镀银和铝镀银等.石墨镀镍导电橡胶由于其良好的价格性能比而被广泛地应用于商用电子设备. 

  导电布 
  导电布(图1)通常用于无需环境密封,形状简单,机械耐久性要求低的设备上.导电布的价格较低.
  导电布可以是由覆有导电金属涂层的纤维织成的布料包裹柔软的聚胺酯海绵而成,也可以是由镍铜金属化的布料包裹聚胺酯海绵而成. 
  导电布柔软易弯曲,在低闭合力的设备上使用时,在极小的压力下即可与壳体表面形成紧密接触.导电布在不规则表面,边缘和弯角地方都可提供良好的接触.尤其适用于电子设备的箱体,例如门和其他开口处. 
  导电布也可用于屏效要求较低的设备(如手机和笔记本电脑)的接地.还可用于笔记本电脑和台式电脑的输入/输出端口的屏蔽.
  导电布的加工工艺使其形状局限于正方形,长方形和D形.如设备所需衬垫的形状较复杂时,导电布可能不是*佳的选择. 

  铍铜** 
  铍铜**是机械耐久性要求高(如经常性的正交力或剪切力)时的*佳选择.铍铜**可以承受侧剪切力和正交力,而其他屏蔽衬垫只适用于正交力和垂直压缩的情况. 
  铍铜**形状多样,可以起到屏蔽或接地作用,但不能提供环境密封.铍铜**可配合多种表面镀层提供,以与接触金属表面达到广泛的电化学相容性. 
  根据EPA和ISO14000的有关铍金属的要求,在许多设备上不锈钢指簧(图3)也得到了广泛应用.不锈钢指簧满足了环境保护的要求,并能提供与铍铜指簧具有可比性的屏蔽效能,价格也与铍铜指簧相近. 
  由于开发新模具所需的费用较高,不锈钢指簧的推广发展较缓慢.目前不锈钢指簧的可提供的形状相对较少. 

  组合屏蔽衬垫 
  另外,还有两种组合屏蔽衬垫可供选择.其价格只是导电橡胶的一半.但是受限于相对简单的剖面形状. 

  **种衬垫是硅橡胶或氟硅橡胶与丝网的组合挤出条(图4).标准剖面形状为长方形或正方形.应用于沟槽设计.安装时,橡胶与外界接触以提供环境密封;丝网朝向内侧的电子部件以衰减电磁波. 

  第二种是定向蒙乃尔丝或铝丝垂直嵌入硅/氟硅橡胶中的衬垫.可以由板材条材的形状提供.价格大大低于导电橡胶,无复杂剖面形状. 

  应用实例 
  电磁屏蔽衬垫广泛地应用于无线通信基站和手机.以下为两个实例: 
  无线通信基站中的铝铸件元件需要进行电磁屏蔽和环境密封.但由于该类元件内部通常被分隔为多个独立的电子单元,钣筋宽度极窄,无法使用导电布或铍铜**. 
手机中的电路板也是由独立分隔的电子单元组成,同样要求电磁密封和环境密封.法兰宽度也非常窄.
  以上两种情况所面临的共同问题都是如何在窄小的法兰上选择合适的衬垫.上文中所提到的数控FIP导电橡胶(表面滴胶)即可满足此类需要.它可与空隙完全吻合并能牢固的嵌附于铸件表面. 

  选择正确的屏蔽衬垫导电布,导电橡胶和铍铜指簧可适用于不同的电磁屏蔽要求.您可根据生产商所提供的具体数据,选择*佳的电磁屏蔽衬垫