EMC电磁屏蔽材料详解
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EMC设计之屏蔽技术讲解EMC设计中的屏蔽技术是一个重要的技术手段,用于减少电磁干扰的传递和对外发射,确保电子设备的正常工作和互不干扰。
屏蔽技术通过使用合适的材料和结构,将电磁波限制在特定的空间范围内,阻断干扰信号的传播路径。
屏蔽技术的基本原理是根据电磁波的传播特性,通过材料和结构的选择和设计,建立电磁屏蔽体来阻隔电磁波的传播。
具体来说,屏蔽技术可以分为近场和远场屏蔽。
近场屏蔽是指通过在干扰源和受干扰器之间放置电磁屏蔽体来降低电磁波的传播,以减少通过传导和辐射的干扰。
这种屏蔽技术常用于电磁辐射源和敏感元件之间的相邻布局。
常见的近场屏蔽材料有金属、导电涂层和导电橡胶等。
金属是最常用的屏蔽材料,具有较低的电阻率和较高的导电性能,可以有效地吸收和反射电磁波。
导电涂层和导电橡胶适用于在需要灵活性和接触性能的应用中。
远场屏蔽是指通过屏蔽整个干扰区域来减少电磁波在空间中传播的干扰。
这种屏蔽技术通常用于对外发射的设备和系统。
远场屏蔽材料通常由多层结构组成,包括金属屏蔽层、绝缘层和接地层。
金属屏蔽层可以有效地反射电磁波,绝缘层用于隔离和支撑金属屏蔽层,接地层则用于消除电磁波的泄漏。
在进行EMC设计中的屏蔽技术时,需要考虑以下几个因素:第一,屏蔽效果。
屏蔽效果是衡量屏蔽技术好坏的重要指标,常用的指标有屏蔽效率和衰减。
屏蔽效率是指材料对电磁波的反射和吸收能力,衰减是指电磁波在传播过程中损失的能量。
较好的屏蔽材料应具有较高的屏蔽效率和衰减。
第二,材料选择。
选择合适的屏蔽材料是屏蔽技术的关键。
常用的屏蔽材料有金属、导电涂层、导电橡胶等。
选择不同材料应根据具体的屏蔽要求和应用环境进行评估。
第三,结构设计。
屏蔽技术的结构设计包括屏蔽层的厚度、结构形式和接地方式等。
合理的结构设计可以提高屏蔽效果和减少材料成本。
例如,采用多层结构和接地网格可以提高屏蔽效果,使用导联板和导联框可以提高接地效果。
第四,工艺选择。
屏蔽技术的工艺选择包括屏蔽层的制备、连接和安装等。
EMC电磁屏蔽材料设计者指南引言电磁兼容性(EMC)问题在现代电子设备中是一个重要的考虑因素。
电子设备中的各种元器件和系统必须能够在相互干扰的环境中正常工作。
电磁辐射和电磁干扰的问题越来越突出,导致对电磁屏蔽材料的需求也越来越大。
本文旨在提供EMC电磁屏蔽材料的设计者一个指南,以帮助他们选择和设计合适的材料。
1.EMC电磁屏蔽基础知识首先,设计者应该了解EMC电磁屏蔽的基础知识。
EMC电磁屏蔽材料的主要目标是通过吸收和反射来减少电磁辐射和干扰。
选择合适的电磁屏蔽材料需要考虑其导电性、磁导率、穿透系数等特性。
2.材料选择电磁屏蔽材料可以根据其结构和性质进行分类。
常见的电磁屏蔽材料包括金属材料、导电涂层材料、导电弹性材料和磁性材料等。
金属材料是最常见的电磁屏蔽材料,具有良好的导电性能和屏蔽效果。
导电涂层材料可以提供良好的屏蔽效果,并且可以适应不同的形状和尺寸。
导电弹性材料可以提供良好的屏蔽效果和机械弹性性能。
磁性材料可以吸收和反射电磁辐射。
3.屏蔽材料设计在设计电磁屏蔽材料时,需要考虑以下几个方面:-频率范围:不同的电磁屏蔽材料具有不同的频率响应。
根据实际应用需求,选择能够很好地屏蔽目标频率范围的材料。
-材料特性:不同的电磁屏蔽材料具有不同的特性,如导电性、磁导率、穿透系数等。
根据具体应用要求,选择具有合适特性的材料。
-材料厚度:电磁屏蔽材料的厚度对其屏蔽效果有直接的影响。
一般来说,增加材料的厚度可以提高屏蔽效果,但会增加材料的重量和成本。
需要权衡这些因素,选择合适的材料厚度。
-材料形状和尺寸:根据具体应用需求,选择合适的材料形状和尺寸。
导电涂层材料可以根据需要进行喷涂或涂覆,适应不同形状和尺寸的表面。
-材料的加工和安装:电磁屏蔽材料的加工和安装也需要考虑。
不同材料有不同的加工和安装方法。
需要选择合适的材料和方法,以确保良好的屏蔽效果和可靠的安装。
4.屏蔽性能测试和评估设计者还应考虑对电磁屏蔽材料的性能进行测试和评估。
解析7⼤电磁屏蔽材料及应⽤电磁屏蔽材料(EMI/EMC)随着科学技术和电⼦⼯业的⾼速发展,各种数字化、⾼频化的电⼦电器设备在⼯作时向空间辐射了⼤量不同波长的频率的电磁波,从⽽导致了新的环境污染--电磁波⼲扰(Electromagnetic Interference ,EMI)和射频或⽆线电⼲扰(Radio Frequency Interference ,RFI)。
与此同时,电⼦元器件也正向着⼩型化、轻量化、数字化和⾼密度集成化⽅向发展,灵敏度越来越⾼,很容易受到外界电磁⼲扰⽽出现误动、图像障碍以及声⾳障碍等。
电磁辐射产⽣的电磁⼲扰仅影响到电⼦产品的性能实现,⽽且由此⽽引起的电磁污染会对⼈类和其它⽣物体造成严重的危害。
为此,国际组织提出了⼀系列技术规章,要求电⼦产品符合严格的磁化系数和发射准则。
符合这些规章的产品称为具有电磁兼容性EMC(Electromagnetic Compatibility)。
对设计⼯程师⽽⾔采⽤EMI屏蔽⽤的吸波材料是⼀种有效降低EMI的⽅法。
针对不同的⼲扰源,在考虑安装尺⼨及空间位置后选择最优的吸波材料,这样就能保证系统达到最佳屏蔽效果。
电磁屏蔽材料简介导电布1. 以纤维布(⼀般常⽤聚酯纤维布)经过前置处理后施以电镀⾦属镀层使其具有⾦属特性⽽成为导电纤维布。
可分为:镀镍导电布、镀炭导电布、镀镍铜导电布、铝箔纤维复合布。
外观上有平纹和⽹格等区分;2. 最基本层为⾼导电铜,结合镍的外层具有耐腐蚀性能;3. 镍/铜/镍涂层的聚酯纤维布提供了优异的导电性、屏蔽效能及防腐蚀性能够适应各种不同范围的要求,屏蔽范围在100K-3GHz。
应⽤领域:可⽤于从事电⼦,电磁等⾼辐射⼯作的专业屏蔽⼯作服,屏蔽室专⽤屏蔽布;IT⾏业屏蔽件专⽤布,触屏⼿套,防辐射窗帘等。
⼴泛应⽤于PDA掌上电脑、PDP等离⼦显⽰屏、LCD显⽰器、笔记本电脑、复印机等等各种电⼦产品内需电磁屏蔽的位置。
导电布衬垫导电布衬垫采⽤⾼导电性和防腐蚀性的导电布,内包⾼度压缩⾼弹性的泡棉芯,经过精密加⼯⽽组成。
【经验总结】EMC电磁屏蔽材料设计指南EMC电磁屏蔽材料设计指南(一)什么是电磁兼容性?电磁兼容是一台设备在所处环境中能满意工作的能力,既不对其他设备造成干扰,也不受其他干扰源的影响。
干扰的定义是能引起误动作或性能下降的电磁能量,称为EMI任何一个电磁能量会产生扩散的球面波,这种波在所有方向上传播。
在任何一点,这种波包含相互垂直的电场分量和磁场分量,这两种分量都垂直于波的传播方向,如下图所示如下图所示的频谱中的任何评率的都能引起干扰,但主要的干扰问题是由10KHz~1GHz范围内的射频能量引起的,射频干扰(FRI)是电磁干扰的一种特殊形式,光、热和X射线是电磁能量的其他特殊形式电磁干扰需要两个基本条件:电磁能量源和对这个源产生的特定幅度、频率的能量敏感的器件,称为敏感器电磁干扰分为两类:辐射干扰和传导干扰,这是有传播路径的类型来定的当一个器件发射的能量,通常是射频能量,通过空间到达敏感器时,称为辐射干扰。
干扰源既可以是受干扰系统中的一部分,也可以是完全电气隔离的单元。
传导干扰的产生是因为源与敏感器之间有电磁线或信号电缆连接,干扰沿着电缆从一个单元传到另一个单元。
传导干扰经常会影响设备的电源,这可以通过滤波器来控制。
辐射干扰能影响设备中的任何信号路径,其屏蔽有较大难度辐射电磁能量成为电磁干扰的机理可以由法拉第定律来解释。
这个定律表明当一个变化的电场作用于一个导体时,在这个导体上会感应出电流。
这个电流与工作电流无关,但是电路会象与工作电流一样来接收这个电流并发生响应。
换句话说,随机的射频信号能够向计算机发出指令,使程序发生变化技术驱动有许多因素使EMC成为电子设备设计中重要的内容。
首先,日益增多的电子设备带来了许多电磁干扰源和敏感器,这增加了潜在的干扰。
设备的小型化使源与敏感器靠得很近。
这使传播路径缩短,增加了干扰的机会。
器件的小型化增加了它们对干扰的敏感度。
由于设备越来越小并且便于携带,象汽车电话、膝上计算机等设备随处可用,而不一定局限于办公室那样的受控环境。
EMC树脂材料参数1. 引言EMC(Electromagnetic Compatibility)树脂材料是一种用于电子设备中的绝缘材料,其具有良好的电绝缘性能和电磁屏蔽性能。
在电子设备中,EMC树脂材料通常用于封装电子元件、电路板和电缆等部件,以保护它们免受环境中的电磁干扰和静电损害。
本文将详细介绍EMC树脂材料的参数,包括导电性、介电性、热性能和机械性能等方面的参数。
2. 导电性参数EMC树脂材料的导电性是指其导电性能的参数。
导电性参数通常包括电导率、电阻率和表面电阻等。
2.1 电导率电导率是衡量材料导电性能的重要参数,通常用电导率的倒数——电阻率来表示。
电导率越高,材料的导电性能越好。
2.2 电阻率电阻率是指单位体积材料的电阻值,通常用Ω·m来表示。
电阻率越低,材料的导电性能越好。
2.3 表面电阻表面电阻是指材料表面单位面积上的电阻值,通常用Ω/sq来表示。
表面电阻越低,材料的导电性能越好。
3. 介电性参数EMC树脂材料的介电性是指其绝缘性能的参数。
介电性参数通常包括介电常数、介质损耗因子和击穿强度等。
3.1 介电常数介电常数是指材料在电场作用下的相对介电性能,通常用εr来表示。
介电常数越小,材料的绝缘性能越好。
3.2 介质损耗因子介质损耗因子是指材料在电场作用下的能量损耗程度,通常用tanδ来表示。
介质损耗因子越小,材料的绝缘性能越好。
3.3 击穿强度击穿强度是指材料在电场作用下发生击穿的电场强度,通常用kV/mm来表示。
击穿强度越高,材料的绝缘性能越好。
4. 热性能参数EMC树脂材料的热性能是指其在高温环境下的性能表现。
热性能参数通常包括热变形温度、线形膨胀系数和热导率等。
4.1 热变形温度热变形温度是指材料在热加载下开始发生形状变化的温度,通常用℃来表示。
热变形温度越高,材料的耐热性能越好。
4.2 线形膨胀系数线形膨胀系数是指材料在温度变化时的线膨胀程度,通常用ppm/℃来表示。
锰锌铁氧体和镍锌铁氧体emc
锰锌铁氧体和镍锌铁氧体都是常用的电磁兼容(EMC)材料。
它们通常用作电磁屏蔽材料,以保护电子设备免受外部电磁干扰。
锰锌铁氧体和镍锌铁氧体的区别在于它们的组成及性质。
锰锌铁氧体是由氧化锰、氧化锌和氧化铁混合制成的,它具有高导電性、高磁导率和低减磁能力。
相比之下,镍锌铁氧体是由氧化镍、氧化锌、氧化铁和其他添加剂混合制成的,它具有较高的电磁屏蔽效果和较低的磁导率。
总的来说,锰锌铁氧体适用于低频电磁干扰情况,而镍锌铁氧体则适用于高频电磁干扰情况。
选用哪种材料取决于具体的应用场景和所需的电磁屏蔽效果。
EMC电磁屏蔽材料及设计现有的规范和标准对产品辐射的电场强度的极限值是在3m、10m或30m处规定的。
为了EMC测试设备是否满足这些标准,需要一块能提供被测件与天线之间对应距离的足够大的场地。
EMC测试场地的背景电磁能量大大低于EMC测试范围。
被EMC测设备所处的状态必须与实际使用状态相同,I/O接口与适当的外设连接。
被测系统要放在转台上,这样可以通过旋转来找到最大辐射信号。
转台与天线放在同一个地面上。
这样就可以测量系统工作时的辐射了。
这种测试也可以在半无反射室中进行,但一个合适的测试室其尺寸和成本都是可观的。
大多数辐射测试是在开阔场中进行,开阔场是精心选择的,其电磁背景很低,周围没有反射物,如建筑物。
为了获得不同材料的屏蔽效能,采用一些其它的测试方法。
屏蔽盒是最先开发的方法之一。
在密封的屏蔽盒内放置接收天线的装置。
这个盒子上有一个方形的开口,将它放置在屏蔽室内使外界干扰最小。
屏蔽室内有信号发生器和发射天线。
被测材料的样品牢固地夹在盒子的开口上,记录下发射天线处的场强和接收天线处的场强。
这种材料的屏蔽效能就是两个值的比值。
纯铜板可以用来作为参考值。
图1-6所示的四个屏蔽室的装置可以用来提高测量精确度,并且拓宽测量的频率范围。
屏蔽的理论方法电磁波理是经典的理论。
麦克斯威尔、法拉第和其它人在电子学之前就建立了描述电场和磁场的基本方程式。
然而,对实际中的复杂硬件几乎不能直接应用这些方程式。
电场和磁场的衰减用从试验中得到的方程式能够更好的表达,这些方程式在屏蔽的设计中广泛应用。
有许多因素会影响电磁能量源周围的场。
源的种类赋予了场一些特征,如辐射幅度。
距离源的距离和电磁波传输的媒介的特性都会影响场与屏蔽之间的相互作用。
在电磁屏蔽中,波阻抗Zw是联系这些参数的有用的概念。
波阻抗定义为电场E与磁场H的比值。
源上的驱动电压决定了干扰的特性。
例如,环天线中流动的电流与较低的驱动电压对应。
结果是在天线附近产生较小的电场和较大的磁场,具有较低的波阻抗。
电磁屏蔽材料目前对工业产品的电磁兼容(EMC)的要求增高和广泛,必须对设备进行电磁屏蔽,以减少环境对设备或者设备对环境的辐射干扰,使设备适应复杂工作环境,确保设备正常实现设计功能,提高设备的可靠性、安全性。
一、导电橡胶每种导电橡胶都是由硅酮、硅酮笰化合物、EPDM或者笰碳-笰硅等粘合剂及纯银、镀银铜、镀银铝、镀银镍、镀银玻璃、镀银铅或无镀层铅颗粒等填料组成。
由于这些材料含有银,包装和存储条件应与其他含银元件相似,它们应当存储在塑料板中,例如聚酯或者聚乙烯,远离含硫材料。
可以成形形状有:挤压成形实体O 形条、空心O形条、实体D形条、空心D形条、U行条、矩形条、中空矩形条、中空P形条、V行条以及模制导电橡胶。
二、导电布导电布源于美国航空宇宙开发局(NASA)防止航空宇宙设备的错误工作为目的而开发的。
导电布是由化学纤维及天然纤维等构成的织物表面上覆上(金-银-铜-镍)等金属表层所构成的金属纤维所编制而成,可赋予导电性且没有纤维固有性质以外变化,可以确保裁剪及缝制的加工性能或者透气性、柔软性、舒适感。
导电布在遇到电波时,则会根据其物体的性质而进行反射、吸收、透过、提供极佳的屏蔽效果。
技术指标材质 Cu+Ni厚度 0.085mm瞬间最高耐温 210°C表面电阻 0.03Ω/ cm2屏蔽效果 33MHZ~1000MHZ 75D b~85dB重量76g/m2三、导电泡棉导电泡棉时采用聚氨基甲酸乙脂作为海绵芯,具有优良的弹性和阻燃性(U L94-V0)。
外包材料为含有镍铜金属镀层的结构,具有良好的导电性。
导电布衬垫具有良好的屏蔽性能,并且具有极高的性价比,时目前最新的、也是应用最广的屏蔽材料。
技术指标平均屏蔽性能 90dB表面电阻 0.07Ω/m2以上使用温度 -40~70°C永久压缩形变 8%~20%防火U L认证特点:低压力非常好的屏蔽效果,屏蔽性能超过90dB,有弹性,重量轻,低表面接触电阻,快速压敏固定,截面选择众多,U L级防火。
电磁屏蔽材料 (shielding materials)导电泡棉 (Conductive gasket)导电泡棉(Conductive gasket)-导电布屏蔽衬垫是由高弹性的聚氨酯发泡海绵外裹金属化导电纤维布制成的,具有重量轻、柔性好、抗压缩疲劳性能优、导电性能高等特点,是各类导电衬垫中达到一定屏蔽效能所需压力最小的一类衬垫。
由于安装方便(可采用槽嵌入、胶粘等方式),所需变形压力小,因而导电布屏蔽衬垫尤其适用于刚度较低且具有较大缝隙以及结合面不太平整的机柜、机箱的缝隙电磁泄漏抑制,被广泛用于从便携式电子设备、服务器、计算机外设到大型通信设备等各类电子设备。
导电泡棉对电镀表面以及涂漆表面具有相当好的耐磨性, 而且它们能够和许多金属表面保持电镀兼容。
导电泡棉都是经过严格测试的产品,它们完全能够满足UL 94-VO 以及 HB 产品认证要求。
导电布屏蔽衬垫的优点:1、在使用频率20MHz-10GHz 时,屏蔽效能> 100dB2、表面电阻率低,<0.07欧姆/平方,使得织物导电性能优良3、耐磨性好,频繁使用不影响实际屏蔽功能4、可以在相对宽的温度范围内正常工作(-35℃到75℃)5、阻燃性好,通过UL 认证可达UL94 VO 或UL94 HB6、通过选用适当的镀层织物,可以较大范围确保底材间的电化学兼容性7、优良的设计,可以提供给客户最佳的装配选择方案导电泡棉分类及应用:导电泡棉可分普通导电泡棉,镀镍铜导电泡棉,镀金导电泡棉、镀碳导电泡棉,镀锡导电泡棉,导电铝箔泡棉,导电铜箔泡棉,全方位导电泡棉,SMT 导电泡棉,I/O 导电泡棉衬垫等,广泛应用于等离子电视,液晶显示器、液晶电视、手机、Laptop PC 、Desktop PC 、PDA 、MP4、通讯机柜、医疗仪器等电子产品以及军工、航天领域。
导电泡棉形状如下:导电橡胶(Conductive Elastomers)导电橡胶(Conductive Elastomers)是由高性能硅橡胶和铜镀银、铝镀银、玻璃镀银、石墨镀镍颗粒等填料构成,形成低体电阻,具有良好压缩回弹性能的导电橡胶。
emc材料EMC材料(Electromagnetic Compatibility Materials)是一种用于防止电磁干扰的材料。
随着科技的发展,电子产品的数量和种类在不断增加,电磁干扰也成为一个严重的问题。
EMC材料的研发和应用成为解决电磁干扰的一个重要方向。
EMC材料可以分为吸波材料和屏蔽材料两类。
吸波材料是指能够吸收电磁波能量的材料。
当电磁波射入吸波材料时,其能量会被材料吸收并转化为热能。
吸波材料具有宽频带、高吸收率和低反射率等特点。
常见的吸波材料有聚合物吸波材料、石墨烯吸波材料和金属纳米颗粒吸波材料等。
屏蔽材料是指能够阻挡电磁波传播的材料。
当电磁波遇到屏蔽材料时,其传播将被阻挡或减弱。
屏蔽材料通常具有高导电性、高磁导率和高介电常数等特性。
常见的屏蔽材料有金属屏蔽材料、碳纤维屏蔽材料和导电涂层材料等。
EMC材料的应用广泛。
在电子设备领域,EMC材料可以用于手机、电脑、平板电脑等电子产品的外壳和屏蔽层,以减少电磁辐射对周围环境和其他设备的影响。
在通信领域,EMC材料可以用于天线、微波设备和卫星通信设备等,以增强信号的接收和发送效果。
在航空航天领域,EMC材料可以用于飞机和航天器的外层,以防止电磁干扰影响飞行安全。
此外,EMC材料还可以应用于医疗设备、汽车电子系统和军事装备等领域。
EMC材料的研发和应用仍面临一些挑战。
首先,吸波材料和屏蔽材料的制备工艺需要不断改进,以提高材料的性能和稳定性。
其次,EMC材料的价格较高,限制了其在大规模应用中的推广。
此外,随着电子产品的不断更新换代,EMC材料需要与之匹配,因此对材料的研发和更新需要持续投入。
总之,EMC材料是一种重要的电磁干扰防护材料。
吸波材料和屏蔽材料的研发和应用可以有效降低电子产品和通信设备对周围环境和其他设备的电磁干扰,提高设备的可靠性和性能。
随着科技的不断进步,EMC材料将会得到更广泛的应用,并不断得到改进和完善。
EMC制程材料分类介绍1.屏蔽材料:屏蔽材料是用于电磁波屏蔽的材料。
根据其基本结构和特性,屏蔽材料可以分为金属屏蔽材料和非金属屏蔽材料。
(1)金属屏蔽材料:金属屏蔽材料由金属纤维和塑料基材组成,常见的金属屏蔽材料有导电布、铜箔、导电海绵和导电涂层等。
这些材料具有良好的导电性能和较高的屏蔽效能,能有效吸收和反射电磁波,防止电磁波的干扰。
(2)非金属屏蔽材料:非金属屏蔽材料一般由导电聚合物和导电颗粒构成,具有较低的比重和良好的柔韧性。
常见的非金属屏蔽材料有导电橡胶、导电织物和导电泡沫等。
这些材料通常用于灵活屏蔽材料的制备,例如导电橡胶可用于制作可弯曲的屏蔽垫和密封垫。
2.吸波材料:吸波材料是用于吸收电磁波能量的材料。
根据其吸波机制和特性,吸波材料可以分为共振型吸波材料和阻抗匹配型吸波材料。
(1)共振型吸波材料:共振型吸波材料利用其结构的共振特性来吸收电磁波能量。
常见的共振型吸波材料有微波吸波泡沫、吸波隔板和吸波涂层等。
这些材料通过选择吸波材料的厚度和结构参数,使得电磁波能量在材料内部来回反射,从而达到吸波的效果。
(2)阻抗匹配型吸波材料:阻抗匹配型吸波材料通过调整材料的电磁特性来实现对电磁波的吸收。
常见的阻抗匹配型吸波材料有吸波塑胶、吸波聚合物和吸波颗粒等。
这些材料具有特定的阻抗特性,可以将电磁波能量与环境中其他元件的阻抗匹配,以达到最大的吸波效果。
3.导电材料:导电材料是用于提供电磁波传导通路的材料。
根据其导电机制和特性,导电材料可以分为金属导电材料和非金属导电材料。
(1)金属导电材料:金属导电材料是指具有良好导电性能的金属材料。
常见的金属导电材料有铜、铝、钢等。
这些材料具有良好的电导率和较低的电阻,可以有效传导电磁波,并将电磁干扰引导到地面。
(2)非金属导电材料:非金属导电材料是指添加了导电填料的非金属材料。
常见的非金属导电材料有导电塑料、导电橡胶和导电塑料粒子等。
这些材料通过添加导电填料来提高材料的导电性能,以满足特定应用的要求。