Anwendungen der elektromagnetischen Abschirmung: Wichtige Szenarien in der modernen Elektronik

Die Abschirmung elektromagnetischer Störungen (EMI) ist eine entscheidende Ingenieurtechnologie in zahlreichen Branchen. Sie gewährleistet, dass Geräte weder übermäßige elektromagnetische Störungen aussenden noch durch externe Signale beeinträchtigt werden, und sorgt so für einen stabilen Betrieb und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

Kommunikationsinfrastruktur

In 5G-Basisstationen und Kommunikationsgeräten sind Hochfrequenzsignale sehr störungsanfällig. EMI-Abschirmmaterialien verhindern Signalverluste zwischen den Modulen und gewährleisten so die Signalintegrität und Systemzuverlässigkeit. Leitfähige Dichtungen und Schäume werden üblicherweise an den Gehäusenähten eingesetzt, um die elektrische Leitfähigkeit aufrechtzuerhalten und elektromagnetische Leckagen zu verhindern.

Durch die Plasma-Oberflächenaktivierungstechnologie lässt sich die Oberflächenenergie von Substraten signifikant erhöhen (>50 mN/m), wodurch die Haftung zwischen Beschichtungen und Polyurethanbasen verbessert wird – ein entscheidender Vorbehandlungsprozess für die langfristige Leitfähigkeitsstabilität.

Branchenanforderungen:

• Ausgezeichnete thermische Stabilität und Alterungsbeständigkeit für den Einsatz im Freien oder bei hohen Temperaturen.

• Hohe Schirmdämpfungseffektivität über weite Frequenzbereiche (3,5 GHz, 28 GHz, 39 GHz) von über 70 dB .

• Oberflächenwiderstand ≤ 0,05 Ω/sq zur Gewährleistung der Leitfähigkeitsstabilität.

• Präzise und ultradünne Bauweise (unter 0,5 mm) für kompakte Basisstationsstrukturen.

Automobilelektronik

Moderne Fahrzeuge integrieren komplexe elektronische Systeme wie Fahrerassistenzsysteme (ADAS), Infotainment und Antriebssteuerung. Millimeterwellenradargeräte, die mit 77 GHz arbeiten, erfordern eine präzise EMV-Kontrolle, um Fehlalarme zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten.

Zuverlässige Abschirmmaterialien müssen Vibrationen, Temperaturschwankungen und Umwelteinflüssen standhalten. Leitfähige Schaumstoffdichtungen mit stabilen Kompressions- und Rückstelleigenschaften tragen dazu bei, einen gleichbleibenden Anpressdruck und eine dauerhafte Abschirmwirkung zu gewährleisten.

Durch den Einsatz von Haftvermittlern zwischen Substrat und Metallbeschichtung entsteht eine chemische Bindung, die die Grenzflächenstabilität erhöht und Delaminationen unter Temperaturwechselbeanspruchung verhindert. Eine Übergangsschicht mit Gradientenstruktur reduziert zudem die thermische Ausdehnungsspannung und gewährleistet so die langfristige Integrität der Beschichtung.

Branchenanforderungen:

• Muss Temperaturwechseltests (-40 °C bis 125 °C, über 1000 Zyklen), Vibrationstests (5–500 Hz, 10 G) und chemische Beständigkeitstests (Öl, Reinigungsmittel usw.) bestehen.

• Einhaltung von Standards der Automobilindustrie wie z. B.AEC-Q200 für eine Haltbarkeit von 15 Jahren.

• Bevorzugt werden Materialien mit niedriger Dielektrizitätskonstante und niedrigem Verlustfaktor, um die Signalintegrität von ADAS zu gewährleisten.

Industrielle Automatisierung

In industriellen Umgebungen erzeugen Wechselrichter, SPSen und Motorsteuerungen starke elektromagnetische Störungen. Ohne ausreichende Abschirmung können nahegelegene empfindliche Schaltungen Fehlfunktionen aufweisen und Systemausfälle verursachen.

EMI-Abschirmmaterialien in der industriellen Automatisierung müssen zudem feuchtigkeits-, staub- und chemikalienbeständig sein. Die Salzsprühbeständigkeit (ASTM B117) ist ein wichtiges Kriterium für die Langzeitstabilität der Materialien unter rauen Bedingungen.

Durch das Einbringen einer Legierungsübergangsschicht zwischen Nickel- und Kupferbeschichtungen können Spannungen, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnung entstehen, abgebaut und die mechanische Stabilität bei Temperaturschwankungen verbessert werden.

Branchenanforderungen:

• Hohe Schutzarten ( IP54 und höher ) und starke Korrosionsbeständigkeit.

• Flammschutz für mehr Brandsicherheit.

• Geringer Druckverformungsrest (≤ 10 %, ASTM D3574) für dauerhaften Kontaktdruck über Jahre hinweg.

• Wiederverwendbarkeit – das Material sollte seine Leistungsfähigkeit auch nach mehrmaligem Ein- und Ausbau beibehalten.

Unterhaltungselektronik

In Smartphones, Tablets und Wearables sind Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltungen auf engstem Raum dicht integriert. Die elektromagnetische Abschirmung verhindert Signalübersprechen zwischen Prozessoren, Speicher und drahtlosen Modulen (WLAN, Bluetooth usw.).

Ultradünne, leichte Abschirmungslösungen wie dünner leitfähiger Schaumstoff werden bevorzugt, da sie Platz sparen, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Die Impulsgalvanisierungstechnologie verbessert die Kristallinität und Duktilität der Beschichtung, verhindert Risse bei Kompression oder Biegung und gewährleistet eine kontinuierliche Leitfähigkeit.

Branchenanforderungen:

• Ultradünne (0,3–0,8 mm) und flexible Strukturen, die sich für kompakte, gebogene Designs eignen.

• Schnelle Stanzfähigkeit und Kleberückseite für effiziente Montage.

• RoHS undREACH Konformität – halogenfreie und schwermetallfreie Materialien.

• Kosteneffiziente Produktion in Verbindung mit kurzen Produktzykluszeiten.

Konlidas Praxis im Bereich EMI-Abschirmungslösungen

Konlida bietet maßgeschneiderte leitfähige Schaumstoffe und EMI-Abschirmmaterialien für die unterschiedlichsten Branchenbedürfnisse. Jedes Produkt wird strengen Tests nach internationalen Standards unterzogen.

• Oberflächenwiderstand:ASTM D4935

• Kontaktwiderstand:MIL-STD-202G

• Umweltbeständigkeit:ASTM B117 (Salzsprühnebel)

• Mechanische Kompression:ASTM D3574

Durch die Fokussierung auf messbare und reproduzierbare Parameter unterstützt Konlida seine Kunden dabei, eine zuverlässige EMI-Abschirmleistung für verschiedenste Anwendungen zu erzielen – von der 5G-Infrastruktur bis hin zu automobilen Radarsystemen .

Branchenspezifische Lösungen umfassen:

• Telekommunikation: hochleitfähiger, ultradünner, hitzebeständiger leitfähiger Schaumstoff

• Automobilindustrie: hochbelastbare, breit temperaturbeständige und salzbeständige Werkstoffe

• Industrielle Anwendungen: flammhemmende, korrosionsbeständige, verformungsarme Schäume

• Unterhaltungselektronik: Leichte, umweltfreundliche und einfach zu verarbeitende Abschirmungslösungen

Durch kontinuierliche Innovationen in der Materialwissenschaft und standardisierte Prüfverfahren bietet Konlida weltweit einen leistungsstarken EMV-Schutz für fortschrittliche elektronische Systeme.