EMIシールドとは？70dBとは実際どういう意味ですか？

電子機器の設計において、電磁干渉シールドシールドはもはや選択肢ではなく必須事項です。スマートフォン、EV用電子機器、通信機器、産業用制御システムなど、どのような製品を開発する場合でも、シールドが不十分だと、信号の不安定性、ノイズ干渉、データ損失、EMC規格への不適合といった問題が発生する可能性があります。

しかし、多くの技術者は依然として遮蔽仕様の解釈に苦労している。

• 70dBの遮蔽効果とはどういう意味ですか？
• 60dBと90dBの差はどれくらい大きいですか？
• 製品には実際にどの程度のEMIシールドが必要なのか？

このガイドでは、電磁シールドの基本原理、シールド効果の測定方法、そして実際の用途に適したシールド材料の選び方について説明します。

遮蔽材の主要な分類についてまだよく知らない場合は、まずこの記事から始めてください。
EMIシールド材の種類：完全選定ガイド

電磁シールドとは何ですか？

電磁シールド導電性または磁性材料を用いて電磁波を遮断、反射、または吸収し、電子システム間の干渉を防ぐことを指す。

EMC（電磁両立性）工学において、シールドは以下の制御において中心的な役割を果たします。

その原理は単純明快だ。

電磁波が遮蔽材に到達すると、エネルギーの一部は反射され、一部は材料内部で吸収・散逸され、ごくわずかな部分だけが透過する。

これが、現代の電子機器において電磁波遮蔽材が広く使用されている理由です。

一般的な電磁シールド用途

• スマートフォンのチップセットの上に遮蔽缶を設置する
• EMIフィルムはノートパソコンのディスプレイの裏側に貼られています。
• 通信キャビネット用導電性発泡ガスケット
• 研究室におけるシールド筐体およびEMCチャンバー
• 自動車用電子機器におけるPCB接地構造

導電性フォームシールド構造についてより深く理解するには、以下を参照してください。
EMIフォームとは？EMIフォーム完全ガイド

遮蔽性能はどのように測定されるのか？

電磁干渉シールドの性能は、以下の方法で測定されます。

遮蔽効果（SE）
単位： dB（デシベル）

dBは対数単位であり、線形単位ではありません。つまり、dB値がわずかに増加するだけでも、遮蔽性能は大幅に向上する可能性があります。

遮蔽効果換算表

覚えておくべき重要なルール

20 dB増加するごとに、遮蔽能力は約10倍向上します。

つまり、70dBと90dBの差は小さくなく、およそ10倍の減衰能力の違いを意味する。

70 dBのEMIシールドとはどういう意味ですか？

70dBの遮蔽効果とは、電磁波エネルギーが元の強度の約1000万分の1にまで低減されることを意味する。

実際には、70 dBの遮蔽性能は、ほとんどの商用および産業用電子システムにとって既に十分である。

業界別の一般的な遮蔽要件

したがって、サプライヤーが導電性フォームガスケットが70dBのEMIシールド性能を提供すると主張した場合、それはすでに多くの自動車システムや通信システムの要件を満たしていることになる。

しかし、重要な点が一つあります。

遮蔽効果は周波数によって変化する。

ある材料は100MHzでは非常に優れた性能を発揮するかもしれませんが、5GHzでは著しく性能が低下する可能性があります。そのため、専門のサプライヤーは単一のデータポイントではなく、完全な遮蔽効果曲線を提供します。

高周波設計に関する考慮事項については、以下も参照してください。
EMI/RFIシールド材：5Gにおける4つの高額なミスを避ける

EMIシールド性能に影響を与える主な要因

遮蔽効果は、素材そのものだけでなく、はるかに多くの要素に左右される。

1. 材料の導電率

一般的に、導電率が高いほど遮蔽性能は向上する。

そのため、金メッキされた導電性フォームは、標準的なニッケルメッキ材料よりも一般的に優れた性能を発揮し、安定性も高いのです。

2. 接触品質

ごくわずかな隙間でも、EMI（電磁干渉）の漏洩経路になり得る。

導電性フォームガスケットが平らな導電性布よりも信頼性が高いことが多い理由の一つは、その弾力性によって表面の凹凸を補正し、安定した接触圧力を維持できるからである。

3. 圧縮比

導電性フォームなどの弾性遮蔽材の場合、圧縮は遮蔽性能に直接影響を与える。

推奨圧縮率：

• 通常25％～30％

圧縮力が弱すぎると、電気的な接触不良を引き起こします。
過度の圧縮は、素材に永久的な損傷を与える可能性があります。

4. 周波数範囲

異なる材料は、周波数帯域によって異なる挙動を示す。

例えば：

• 銅箔は低周波数で非常に優れた性能を発揮する
• 吸収材は、高周波の5Gアプリケーションにおいてより効果的な場合が多い。

適切なものを選ぶ方法EMIシールド材

遮蔽効果を理解すれば、材料選定ははるかに容易になる。

シナリオ1：価格重視の家電製品

推奨：

• 標準的なFOF導電性フォーム
• 導電性ファブリック

一般的な遮蔽方法：

• 60～70 dB

最適な用途:

• スマートフォン
• 錠剤
• 家電

シナリオ2：自動PCBアセンブリ

推奨：

• SMT導電性フォームガスケット

利点：

• リフローはんだ付け対応
• 自動配置
• 安定した接地性能
• 遮蔽効果 ≥75 dB

詳細はこちらをご覧ください。
SMT EMIシールドガスケットとは何ですか？

シナリオ3：高周波5Gアプリケーション

推奨：

• 吸収材と導電性フォームを組み合わせたハイブリッド設計

重要な考慮事項：

• 全周波数帯域における遮蔽特性曲線の性能

シナリオ4：過酷な自動車または航空宇宙環境

推奨：

• 金メッキ導電性フォーム
• 導電性シリコーンゴム

利点：

• 90dB以上の遮蔽性能
• 高温耐性
• 耐塩水噴霧性
• 耐振動性

FAQ

Q1：電磁波シールドと防音は同じものですか？

いいえ。

電磁シールドは電磁波を遮断するのに対し、防音は音波を制御する。使用される材料と工学原理は全く異なる。

Q2：遮蔽室と遮蔽ボックスの違いは何ですか？

• シールドルームは通常、システム全体のEMC試験に使用されます。
• シールドボックスは、モジュールレベルのテスト用のコンパクトな筐体です。

どちらも導電性の筐体を使用して電磁干渉を遮断している。

Q3：最適なEMIシールド材は何ですか？

普遍的に「最高の」素材というものは存在しない。

それぞれの選択肢には、以下の間のトレードオフが伴います。

• 遮蔽効果
• 機械的柔軟性
• 組み立て工程
• 料金

銅箔は非常に高い遮蔽性能を発揮するが、弾力性に欠ける。導電性フォームはクッション性と隙間埋め効果に優れているが、遮蔽性能はやや劣る。

Q4：電界遮蔽と磁界遮蔽は同じものですか？

いいえ。

物理的なメカニズムは全く異なる。

コンリダについて

2006年に設立され、コンリダ精密電子機器EMIシールドおよび熱管理ソリューションの大手メーカーです。

当社の導電性フォーム製品は、90dBを超える遮蔽効果を実現しており、民生用電子機器、車載電子機器、通信システム、医療機器など幅広い分野で使用されています。

Konlida社は、30MHz～3GHzの完全な遮蔽効果曲線を提供できる高度なEMC試験所を運営しており、エンジニアが個々のピーク値だけに頼るのではなく、実際の材料性能を評価できるように支援しています。