材料の内側：導電性フォームが従来のEMIガスケットより優れている理由
電磁干渉（EMI）は、電子設計において依然として重要な要素です。ビンテージラジオから最先端のスマートフォンまで、エンジニアは長年にわたり、不要なノイズを遮断し、信号の整合性を維持するためにEMIシールド材に頼ってきました。
従来、この目的には金属ベースのEMIガスケットやエラストマーシールが使用されていました。しかし、デバイスの小型化、高速化、相互接続の強化に伴い、従来のソリューションには明らかな限界が見られます。
コンパクトな設計には柔軟性が限られる
ポータブルシステムや航空宇宙システムの追加重量
繰り返し圧縮や熱サイクルによる劣化
これらの課題が、柔軟性、導電性、そしてコスト効率を兼ね備えた導電性フォームEMIシールドソリューションの台頭を促しました。この記事では、導電性フォームの材料科学、従来のEMIガスケットとの比較、そしてなぜそれが複数の業界で選ばれる選択肢となったのかを探ります。
導電性フォームとは？素材について詳しく見る
導電性フォームは単なる「導電性スポンジ」ではありません。電気的性能と機械的性能の両方を考慮して設計された多層構造の人工材料です。
コア:圧縮性とクッション性を備えた軽量ポリウレタンまたはポリエチレンフォーム。
表面:導電性コーティング。通常はニッケル銅メッキの布または導電性粒子で、安定した EMI シールド性能を保証します。
この階層化設計には 2 つの利点があります。
機械的な柔軟性- 簡単に圧縮でき、不規則な隙間を埋めます。
電気伝導性- EMI 電流の低抵抗経路を形成します。
一般的な形式は次のとおりです:
導電性フォーム ガスケット- ハウジング アセンブリで使用されるストリップまたはシール。
導電性フォーム パッド- PCB とシャーシ間の接地またはクッションとして機能します。
カスタムダイカット導電性フォーム- スマートフォン、医療機器、航空宇宙モジュールなどの小型デバイス向けにカスタマイズされています。
導電性フォームの種類と用途の詳細な比較については、以下を参照してください。
👉 導電性フォームの選択ガイド: 用途に適した材料の選択。
導電性フォームと従来のEMIガスケットの比較
1. 柔軟性と適応性
従来のガスケット:金属またはゴム製のガスケットは、狭いスペースや不規則なスペースでは機能しなくなることがよくあります。
導電性フォーム:圧縮性と適応性に優れ、超薄型プロファイルでも安定した接触を維持します。
2. 体重減少
従来のガスケット:かさばるため、航空宇宙やウェアラブルデバイスには不利です。
導電性フォーム:最小限の重量で強力な EMI シールドを提供します。ポータブルおよび航空電子機器に最適です。
3. 過酷な条件下での耐久性
従来のガスケット:疲労、ひび割れ、腐食が発生しやすい。
導電性フォーム:繰り返しの圧縮や温度サイクル下でも導電性を維持し、劣化を防ぎます。
4. コストと製造可能性
従来のガスケット:複雑な加工とコストのかかるカスタマイズ。
導電性フォーム:スリット加工、ラミネート加工、ダイカット加工が容易で、スケーラブルな大量生産に最適です。
5. 電気的性能
従来のガスケット:導電性は優れていますが、摩耗すると接触抵抗が上昇します。
導電性フォーム:安定した表面導電性を維持し、 10 MHz ～ 10 GHz で 60 ～ 90 dB の EMI シールド効果を実現します。
パフォーマンス検証：実証済みの信頼性
ラボのテストでは、導電性フォーム EMI ガスケットが、特に5G および IoT デバイスにおいて、高周波範囲全体にわたって一貫した減衰を実現することが示されています。
圧縮永久歪み:弾力性を失うことなく、何千サイクル後も形状を維持します。
シールド効果: 60～90 dB、産業用および民生用電子機器に適しています。
環境耐性:湿度と温度のサイクルでもパフォーマンスを維持します。航空宇宙や医療用途に最適です。
これらの特性と容易なカスタマイズを組み合わせることで、導電性フォームは従来の EMI ガスケットに比べて比類のない信頼性を提供します。
導電性フォームEMIシールドの主な用途
1. 家電製品
スマートフォン、タブレット、ラップトップの軽量で薄いシールドに使用され、バッテリーハウジング、コネクタ、カメラモジュールに最適です。
2. 5GとIoTデバイス
ベース ステーション、ルーター、IoT センサーに一貫した高周波減衰を提供します。
3. 医療機器
診断機器や外科用機器における正確な EMI シールドを保証し、安全性と生体適合性を維持します。
4. 航空宇宙および防衛
衛星、UAV、航空電子システム用の軽量シールド。
カスタム導電性フォームは現在、ミッションクリティカルな設計において推奨されるソリューションとなっています。
導電性フォームがPCBレベルの高度なEMI設計をどのようにサポートするかを理解するには、
エンジニアが導電性フォームを好む理由
エンジニアが導電性フォームを一貫して選択する主な理由は次の 3 つです。
適応性:コンパクトで高密度な設計に最適です。
信頼性:機械的ストレス下でも電気的な完全性を維持します。
コスト効率:試作と大量生産の両方に適しています。
OEM の場合、これは次のようになります。
設計サイクルの短縮
生産コストの削減
製品の信頼性の向上
業界がより小型、高密度、そしてより持続可能な電子機器へと進化するにつれ、導電性フォームの役割は拡大し続けており、柔軟なシールド、クッション性、そしてリサイクル性といった利点を提供しています。多くの専門家は、導電性フォームを次世代の5G、AI、IoTエコシステムの中核材料と見なしています。
EMIシールドのより賢い選択
かつては従来のEMIガスケットで十分でした。しかし、今日の高周波・高密度の世界では、それらの性能は追いつくのが困難です。
導電性フォーム EMI シールドは、柔軟性、軽量設計、耐久性、コスト効率をすべて 1 つの素材で実現します。
民生用電子機器、医療機器、航空宇宙システムのいずれにおいても、導電性フォームは単なる代替品ではなく、長期的な EMI 保護のためのよりスマートで信頼性の高い選択肢です。