Cos'è la schermatura EMI? Cosa significa realmente 70 dB?

Nella progettazione di dispositivi elettronici, schermatura dalle interferenze elettromagnetiche Non è più un'opzione, ma una necessità. Che si tratti di sviluppare smartphone, elettronica per veicoli elettrici, apparecchiature di comunicazione o sistemi di controllo industriale, una schermatura inadeguata può causare instabilità del segnale, interferenze, perdita di dati e violazioni delle normative EMC.

Eppure molti ingegneri faticano ancora a interpretare le specifiche di schermatura:

• Che cosa significa un'efficacia di schermatura di 70 dB?
• Qual è la differenza tra 60 dB e 90 dB?
• Di quanta schermatura EMI ha effettivamente bisogno un prodotto?

Questa guida illustra i principi fondamentali della schermatura elettromagnetica, come viene misurata l'efficacia della schermatura e come selezionare i materiali di schermatura più adatti per le applicazioni pratiche.

Se non hai ancora familiarità con le principali categorie di materiali schermanti, inizia leggendo questo articolo:
Tipologie di materiali per la schermatura EMI: guida completa alla selezione

Che cos'è la schermatura elettromagnetica?

Schermatura elettromagnetica Si riferisce all'utilizzo di materiali conduttivi o magnetici per bloccare, riflettere o assorbire le onde elettromagnetiche, prevenendo interferenze tra i sistemi elettronici.

Nell'ingegneria della compatibilità elettromagnetica (EMC), la schermatura svolge un ruolo centrale nel controllo di:

Il principio è semplice:

Quando le onde elettromagnetiche raggiungono un materiale schermante, parte dell'energia viene riflessa, parte viene assorbita e dissipata all'interno del materiale, e solo una piccola porzione lo attraversa.

Ecco perché i materiali di schermatura EMI sono ampiamente utilizzati nell'elettronica moderna.

Applicazioni comuni di schermatura elettromagnetica

• Schermatura dei chipset degli smartphone
• Pellicole EMI dietro gli schermi dei laptop
• Guarnizioni in schiuma conduttiva per armadi di comunicazione
• Cabine schermate e camere EMC nei laboratori
• Strutture di messa a terra dei PCB nell'elettronica automobilistica

Per una comprensione più approfondita delle strutture di schermatura in schiuma conduttiva, vedere:
Cos'è la schiuma EMI? Una guida completa alla schiuma EMI

Come si misurano le prestazioni di schermatura?

Le prestazioni della schermatura dalle interferenze elettromagnetiche vengono misurate utilizzando:

Efficacia di schermatura (SE)
Unità di misura: dB (decibel)

Il dB è un'unità logaritmica, non lineare. Ciò significa che un piccolo aumento in dB può rappresentare un notevole miglioramento delle prestazioni di schermatura.

Tabella di conversione dell'efficacia di schermatura

Regola fondamentale da ricordare

Ogni ulteriore aumento di 20 dB migliora la capacità di schermatura di circa 10 volte .

Ciò significa che la differenza tra 70 dB e 90 dB non è piccola: rappresenta una capacità di attenuazione circa 10 volte maggiore .

Che cosa significa una schermatura EMI di 70 dB?

Un'efficacia di schermatura di 70 dB significa che l'energia delle onde elettromagnetiche viene ridotta a circa un decimilionesimo della sua intensità originale.

In pratica, una schermatura di 70 dB è già sufficiente per la maggior parte dei sistemi elettronici commerciali e industriali.

Requisiti di schermatura tipici per settore

Pertanto, quando un fornitore dichiara che una guarnizione in schiuma conduttiva offre una schermatura EMI di 70 dB , essa soddisfa già i requisiti di molti sistemi automobilistici e di comunicazione.

C'è però un dettaglio importante:

L'efficacia della schermatura varia in base alla frequenza.

Un materiale può offrire prestazioni eccellenti a 100 MHz, ma degradarsi significativamente a 5 GHz. Per questo motivo, i fornitori professionali forniscono curve complete di efficacia di schermatura anziché un singolo dato.

Per considerazioni sulla progettazione ad alta frequenza, è possibile consultare anche:
Materiali di schermatura EMI RFI: evita 4 costosi errori del 5G

Fattori chiave che influenzano le prestazioni di schermatura EMI

L'efficacia della schermatura dipende da molti più fattori del solo materiale.

1. Conduttività del materiale

Una maggiore conduttività generalmente garantisce migliori prestazioni di schermatura.

Ecco perché la schiuma conduttiva placcata in oro solitamente offre prestazioni migliori e più costanti rispetto ai materiali standard placcati in nichel.

2. Qualità del contatto

Anche le fessure più piccole possono diventare percorsi di dispersione delle interferenze elettromagnetiche.

Questo è uno dei motivi per cui le guarnizioni in schiuma conduttiva sono spesso più affidabili dei tessuti conduttivi piatti: la loro elasticità compensa le superfici irregolari e mantiene una pressione di contatto stabile.

3. Rapporto di compressione

Nel caso di materiali schermanti elastici come la schiuma conduttiva, la compressione influisce direttamente sulle prestazioni di schermatura.

Rapporto di compressione consigliato:

• In genere il 25%–30%

Una compressione insufficiente provoca uno scarso contatto elettrico.
Una compressione eccessiva può danneggiare permanentemente il materiale.

4. Gamma di frequenza

Materiali diversi si comportano in modo diverso a seconda della banda di frequenza.

Per esempio:

• La lamina di rame offre prestazioni eccezionali alle basse frequenze.
• I materiali assorbenti sono spesso più efficaci nelle applicazioni 5G ad alta frequenza.

Come scegliere quello giusto Materiale di schermatura EMI

Una volta compresa l'efficacia della schermatura, la scelta dei materiali diventa molto più semplice.

Scenario 1: Elettronica di consumo sensibile al costo

Raccomandato:

• Schiuma conduttiva FOF standard
• Tessuto conduttivo

Schermatura tipica:

• 60–70 dB

Ideale per:

• Smartphone
• Compresse
• elettronica di consumo

Scenario 2: Assemblaggio automatizzato di PCB

Raccomandato:

• Guarnizioni in schiuma conduttiva SMT

Vantaggi:

• Compatibile con la saldatura a rifusione
• Posizionamento automatizzato
• Prestazioni di appoggio stabili
• Efficacia di schermatura ≥75 dB

Scopri di più qui:
Che cos'è una guarnizione di schermatura EMI SMT?

Scenario 3: Applicazioni 5G ad alta frequenza

Raccomandato:

• Design ibridi che combinano materiali assorbenti e schiuma conduttiva.

Considerazione fondamentale:

• Prestazioni della curva di schermatura a frequenza completa

Scenario 4: Ambienti ostili nel settore automobilistico o aerospaziale

Raccomandato:

• schiuma conduttiva placcata in oro
• gomma siliconica conduttiva

Vantaggi:

• Schermatura di oltre 90 dB
• resistenza alle alte temperature
• resistenza alla nebbia salina
• Resistenza alle vibrazioni

FAQ

D1: La schermatura elettromagnetica è la stessa cosa dell'insonorizzazione?

NO.

La schermatura elettromagnetica blocca le onde elettromagnetiche, mentre l'insonorizzazione controlla le onde acustiche. I materiali e i principi ingegneristici sono completamente diversi.

D2: Qual è la differenza tra una camera schermata e una scatola schermata?

• Una camera schermata viene in genere utilizzata per i test EMC dell'intero sistema.
• Una scatola di schermatura è un contenitore compatto per il collaudo a livello di modulo.

Entrambi utilizzano involucri conduttivi per isolare le interferenze elettromagnetiche.

D3: Qual è il miglior materiale di schermatura EMI?

Non esiste un materiale "migliore" in assoluto.

Ciascuna opzione comporta dei compromessi tra:

• Efficacia della schermatura
• flessibilità meccanica
• Processo di assemblaggio
• Costo

La lamina di rame offre una schermatura estremamente elevata ma è priva di elasticità. La schiuma conduttiva offre ammortizzazione e riempimento degli spazi vuoti, ma prestazioni di schermatura di picco leggermente inferiori.

D4: La schermatura dal campo elettrico e la schermatura dal campo magnetico sono la stessa cosa?

NO.

I meccanismi fisici sono completamente diversi.

Informazioni su Konlida

Fondata nel 2006, Konlida Precision Electronics è un produttore leader di soluzioni di schermatura EMI e gestione termica.

I nostri prodotti in schiuma conduttiva raggiungono un'efficacia di schermatura superiore a 90 dB e sono ampiamente utilizzati nell'elettronica di consumo, nell'elettronica automobilistica, nei sistemi di comunicazione e nei dispositivi medici.

Konlida gestisce laboratori EMC all'avanguardia in grado di fornire curve complete di efficacia di schermatura da 30 MHz a 3 GHz , aiutando gli ingegneri a valutare le prestazioni reali dei materiali anziché basarsi esclusivamente su valori di picco isolati.