導電性ゴムと導電性フォーム：主な違い

どちらの材料も柔軟性があり、隙間を埋めることができ、効果的な電気接続を提供できます。しかし、EMIシールドに不慣れなエンジニアにとっては、両者は似ているように見え、同じ疑問を抱くかもしれません。どちらの材料も柔らかく導電性があるなら、実際の違いは何なのでしょうか？

その差は大きい。

顧客との相談の中で、コンリダ社は用語の混乱にしばしば遭遇する。顧客が「導電性ゴムフォーム」を求めていても、実際にはFOF導電性フォームガスケットが必要な場合がある。また、別の顧客は導電性フォームの仕様と導電性ゴムの仕様を比較し、なぜゴムの仕様がショアA硬度で定義されているのか疑問に思うかもしれない。

この混乱は通常、材料構造の根本的な違いを見落とすことから生じる。

導電性フォーム構造についてまだよく知らない場合は、次のガイドを参照してください。導電性フォームとは？用途、応用例、EMIシールド効果FOF、SMT、AIR LOOP、および全方向性導電性フォームの位置付けを理解する。

この記事では、導電性ゴムと導電性フォームの違いについて、材料組成や導電メカニズムから性能、代表的な用途までを解説します。

1. 導電性ゴムとは何ですか？

導電性ゴム（一般に導電性シリコーンゴムとして知られる）は、シリコーンゴムマトリックス全体に導電性粒子を均一に分散させることによって作られる弾性のある導電性材料である。

材料構成

重要な違いは、導電性がどのように生み出されるかという点にある。

導電性ゴムの電気伝導性は、表面を覆う導電層によるものではなく、ゴムマトリックス全体に充填粒子によって形成される導電ネットワークによるものである。

つまり、ゴム全体が電気伝導性を持っているということだ。

これは概念的には全方向性導電性フォームと似ていますが、基材が異なります。導電性ゴムは固体シリコーンゴムを使用するのに対し、全方向性導電性フォームは多孔質フォーム構造を使用します。一般的な導電性ゴムの形態

導電性ゴムは一般的に以下のように製造されます。

• 押出成形された帯状または管状の連続導電性シール材
• 成形部品： Oリング、Dリング、カスタムガスケット
• 塗布・加硫ゴム：ハウジング上に直接成形
• シート：カスタム形状に型抜き

標準的なパフォーマンス

銀メッキ銅フィラーシステムの場合、一般的な性能としては以下のようなものが挙げられます。

実際の性能は、導電性充填剤、ゴムの配合、断面形状、圧縮強度、および試験条件によって異なります。

2. 導電性ゴムと導電性フォーム：5つの重要な違い

相違点１：伝導メカニズムが異なる

導電性ゴムは、導電性充填剤粒子がゴムマトリックス全体に分散されているため、材料全体にわたって導電性を示します。

したがって、電気伝導は表面に限られない。

FOF導電性フォームは、他の素材とは異なる仕組みで動作します。外側の導電性ファブリックまたは導電性フィルムが電気伝導経路を提供し、内部のフォームコアは一般的に非導電性です。

全方向性導電性フォームのみが、フォーム本体全体に導電性構造を備えているため、その導電性メカニズムは導電性ゴムにより近いものとなる。

EMIガスケットを選ぶ際には、この違いが重要になります。なぜなら、導電性構造によって、圧縮や変形下でガスケットが電気的連続性をどのように維持するかが決まるからです。

相違点２：弾力性の源泉が異なる

導電性ゴムの弾性は、架橋シリコーンゴム自体に由来する。

これはゴムバンドのような性質を持つ固体エラストマーです。その圧縮力は主に以下の要素に依存します。

• ショアA硬度
• 断面形状
• 圧縮比
• 材料配合

導電性フォームは、そのセル構造によって弾力性を得ている。

この発泡体は多数の小さな気泡を含んでいるため、同サイズの固体ゴム製ガスケットよりもはるかに少ない力で圧縮することができる。

その結果、同じ圧縮率であっても、導電性ゴムは、材質や形状によっては、導電性フォームの数倍、あるいは10倍以上の圧縮力を生み出す可能性がある。

このため、導電性フォームは、筐体や電子部品が機械的ストレスに敏感な場合に特に有用である。

相違点３：環境密閉能力が異なる

導電性ゴムの強固な構造により、電磁波シールドと環境密閉の両方の性能を発揮できる。

適切に設計された導電性ゴム製のOリングまたはガスケットは、IP67またはIP68規格に準拠した用途を含め、高いレベルの防水・防塵性能を実現できます。

FOF導電性フォームは隙間を埋めたり、限定的な環境保護を提供したりすることはできますが、その多孔質のフォームコアは一般的に、同レベルの気密性や防水性を提供することはできません。

したがって：

防水性と電磁波シールドの両方が求められる用途では、導電性ゴムの方が一般的に適した選択肢となる。

主な要件が完全な環境密閉を必要とせず、電気的接地とEMI保護である場合、導電性フォームの方が実用的であることが多い。

違い4：耐熱性が異なる

導電性ゴムはシリコーンゴムをベースとしているため、当然ながら高い耐熱性を備えている。

一般的な導電性シリコーンゴムは、おおよそ以下の範​​囲で動作します。

-50℃～160℃

フルオロシリコーン製のものは、おおよそ以下の値に達する可能性があります。

200℃

それに対し、PUコアを持つ従来のFOF導電性フォームは、一般的に長期的な温度範囲が低く、材料のグレードにもよるが、70～85℃程度であることが多い。

シリコーンコアSMT導電性フォームは異なります。これははるかに高い温度に耐えることができ、リフローはんだ付けなどの用途向けに設計されています。

この区別は重要です。なぜなら、すべての導電性発泡製品が同じ耐熱温度を持つとは限らないからです。

相違点5：コストが大きく異なる場合がある

導電性ゴムは、一般的に標準的な導電性フォームよりも高価であり、特に銀系導電性充填剤を使用する場合はその傾向が顕著である。

銀フィラーのコストは、最終的な材料価格に大きな影響を与える可能性があります。

それに比べて、ニッケルメッキされた導電性布とPUフォームを使用したFOF導電性フォームは、はるかに低い材料コストを実現できる。

用途によっては、ニッケルメッキされたFOF導電性フォームのコストは、銀を充填した導電性ゴムのわずか5分の1から10分の1程度になる場合があるが、実際の価格は材料の仕様、形状、容量、供給業者によって異なる。

コスト重視の製品の場合、環境密閉が不要な場合は、導電性フォームは非常に競争力のあるEMI対策ソリューションとなり得る。

3. 導電性ゴム vs FOFフォーム vs 全方向性導電性フォーム

これら3つの材料はすべてEMIシールドに使用できるが、設計上の優先順位はそれぞれ異なる。

上記の数値は、出典資料に基づく代表的な範囲であり、普遍的な仕様として扱うべきではありません。実際の遮蔽効果は、材料構造、周波数、圧縮、接合部の設計、および試験方法によって異なります。

4. 導電性ゴムの代表的な用途

導電性ゴムの重要な利点は、 EMIシールドと環境密閉を1つの部品で実現できる点にある。

電磁両立性と防水・防塵性能の両方の要件を満たす必要がある用途では、導電性ゴムの代替品を見つけるのは難しい場合があります。

用途1：軍事通信機器

軍事装備は、以下のような厳しい条件下で運用される可能性があります。

• 雨
• ほこり
• 塩水噴霧
• 大きな温度変動

導電性ゴム製のシーリング材は、筐体の密閉性とEMIシールドの両方を提供できるため、シールド付き通信機器の筐体に適しています。

アプリケーション2：屋外基地局およびアンテナ

屋外基地局は、雨、湿度、紫外線、温度変化にさらされるだけでなく、信頼性の高い電磁波シールドも必要となる。

導電性ゴム製のOリングやシーリングストリップは、RFモジュール、機器筐体、アンテナインターフェースの周囲に使用できます。

応用分野３：航空宇宙エレクトロニクス

航空電子機器には、電磁両立性と環境保護の両面において、厳しい要件が課せられている。

導電性ゴムは、以下のような用途に使用できます。

• 航空宇宙用コネクタ
• シールド付きアクセスパネル
• 機器筐体
• レーダーおよびアンテナのシーリングインターフェース

用途4：防水およびEMI保護を必要とする機器

一部の電子機器は、電磁両立性を維持しながら、湿気の多い環境下でも動作する必要がある。

これらの用途において、導電性ゴムガスケットは同時に2つの機能を提供することができる。

環境密閉＋EMIシールド

5. 導電性フォームはどのような場合に優れた選択肢となるのか？

導電性フォームは、特に以下の点を優先する場合に効果的です。

• 低圧縮力
• 軽量構造
• 大量生産
• コスト効率
• 簡単に隙間を埋めることができます

用途1：家電製品

導電性フォームは、以下の用途に広く使用されています。

• PCBの接地
• ディスプレイシールド
• カメラモジュールの接地
• 内部筐体シールド

スマートフォン、タブレット、ノートパソコンは一般的に、圧力、重量、製造コストに敏感である。

したがって、FOF、SMT、エアループ、および全方向性導電性フォームは、機械的および電気的要件に応じて、さまざまなソリューションを提供することができます。

応用例2：車載エレクトロニクス

自動車用途では、耐熱性と長期信頼性の両方が求められる場合がある。

代表的な用途としては以下のようなものがあります。

• EドライブおよびECU基板の接地
• BMSサンプリングボードのシールド
• コックピットディスプレイの遮蔽
• 自動車用制御モジュール

シリコーンコア導電性フォームは、フォームベースのシールド材の薄型性および低圧縮性という特性と、より高い耐熱性を兼ね備えることができる。

詳細については、以下を参照してください。自動車用プリント基板シールドガスケット：なぜ自動車には特殊な材料が必要なのか。

用途3：大量生産自動組立

SMT導電性フォームは自動組立用に設計されており、リフローはんだ付けにも対応可能です。

これにより、SMT導電性フォームは、ガスケットを自動化されたPCB組立工程に組み込む必要がある用途において、従来の導電性ゴムに比べて重要な製造上の利点を持つことになる。

大量生産される電子機器においては、 EMIガスケットの選定は、材料の選択だけでなく、製造工程の選択にも関わる重要な判断となる。

6. クイック選択ガイド

適切な材料は、単に性能仕様が最も高い材料を選ぶのではなく、実際の用途要件に基づいて決定されます。

シンプルな意思決定プロセス

1. この用途には防水シールが必要ですか？

• はい → 導電性ゴムを検討してください。
• いいえ → 導電性フォームの評価を続行します。

2. 動作温度は約85℃以上ですか？

• はい → シリコーン芯の導電性フォームまたは導電性ゴムを検討してください。
• いいえ → 要件によっては、PUベースの導電性フォームまたはPORONが適している場合があります。

3. 圧縮力とコストのどちらが敏感ですか？

• はい → 導電性フォームは一般的に、より良い出発点となります。
• いいえ → シール性、温度、機械的要件に応じて選択してください。

EMI材料の選択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シールド材の種類：完全選定ガイド。

7. コンリダの実践的な推奨事項

Konlidaの主力製品ラインは導電性フォームに重点を置いており、以下の製品が含まれます。

• FOF導電性フォーム
• SMT用導電性フォーム
• エアループ導電性フォーム
• 全方向性導電性フォーム

これはコンリダが20年近くにわたって経験を積んできた分野です。

導電性ゴムに関しては、同社は用途に基づいた推奨というアプローチをとっている。

顧客が環境密閉性とEMIシールドの両方を真に必要とする場合、導電性ゴムが明らかに推奨されます。

導電性フォームが用途の要件を満たすことができる場合、より高性能な材料に見えるというだけの理由で、より高価な導電性ゴムを使用する理由はない。

「高価」だからといって「より適している」とは限らない

よくある誤解として、導電性ゴムは導電性フォームよりも自動的に上位の代替品であるというものがあります。

それは必ずしも真実ではない。

防水シールを必要としない用途では、導電性ゴムは不要な以下の問題を引き起こす可能性があります。

• 材料費
• 圧縮力
• 構造応力
• 重さ

導電性ゴムは、特に銀系充填剤を使用する場合、標準的なFOF導電性フォームの数倍のコストがかかることがある。

適切な選択原則は次のとおりです。

用途に合った材料を選びましょう。単に価格が高い材料を選ぶべきではありません。

サプライヤーに尋ねるべきことは何ですか？

サプライヤーが導電性フォームと導電性ゴムの両方を提供している場合は、実際の使用条件に基づいて推奨品を尋ねてください。

供給業者は以下を考慮する必要があります。

• 必要な遮蔽効果
• 動作温度
• 圧縮比
• 圧縮力
• 環境密閉
• 設置可能なスペース
• 組み立て工程
• 製品寿命
• 目標コスト

信頼性の高いEMI対策は、単に高価格帯の製品を売り込むのではなく、アプリケーションの要件とテストデータに基づいて策定されるべきである。

8. よくある質問

Q1：導電性ゴムは導電性フォームの代わりになりますか？

用途によっては必要となる場合もあります。しかし、ほとんどの場合、環境密閉が不要な場合は、導電性フォームを交換する技術的な理由はありません。

導電性ゴムの主な利点は、以下の特性を兼ね備えていることです。

EMIシールド＋環境密閉

防水シールが不要な場合、導電性フォームは多くの場合、次のような利点をもたらします。

• 料金
• 圧縮力
• 重さ
• 構造的柔軟性

Q2：導電性ゴムの硬度はどのように選べばよいですか？

導電性ゴムの硬度は、必要なシール圧力と接合面の平面度に応じて選択する必要があります。

一般的なガイドラインとして：

• ショアA硬度30～40：より柔らかく、凹凸の多い表面に適しています。
• ショアA硬度60～80：硬めで、比較的精密な接合面に適しています。

過度に硬いゴムはより高い圧縮力を生み出す一方、過度に柔らかいゴムは十分なシール圧力を得られない可能性がある。

最終的な硬度は、実際のガスケットの形状と圧縮要件に基づいて決定する必要があります。

Q3：全方向性導電性フォームと導電性ゴムは互換性がありますか？

いいえ。

どちらも材料全体に導電性構造を持つことができるが、その物理構造は根本的に異なる。

全方向性導電性フォーム：

• 発泡体基材
• 低圧縮力
• 軽量
• 一般的に防水シール用に設計されていません

導電性ゴム：

• 固体シリコーン基板
• より高い圧縮力
• 優れた環境密閉能力
• 要求の厳しいシーリング用途に最適です

したがって、これら2つの材料は異なる用途要件を満たすものである。

Q4：コンリダ社は導電性ゴムを製造していますか？

Konlidaの主力製品ラインは導電性フォームであり、FOF、SMT、AIR LOOP、および全方向性導電性フォームが含まれます。

導電性ゴムを特に必要とするプロジェクトについては、コンリダは材料選定に関するガイダンスを提供し、適切なサプライヤーを紹介することができます。

原理は単純だ。

特定の製品を無理強いするのではなく、顧客にとって最適な解決策を見つける手助けをしましょう。

Q5：導電性フォームと導電性ゴムのどちらを選ぶべきか、どのように判断すればよいですか？

まずは3つの質問から始めましょう。

1. 防水環境シーリングが必要ですか？

• はい → 導電性ゴム
• いいえ → 続行

2. 動作温度は約85℃以上ですか？

• はい → シリコーンコアの導電性フォームまたは導電性ゴムを検討してください
• いいえ → 続行

3．圧縮力とコストのどちらが重要ですか？

• はい → 導電性フォーム
• いいえ → 必要なシール性能と機械的性能に基づいて選択してください

このシンプルな意思決定プロセスにより、最適な素材を迅速に絞り込むことができます。

コンリダについて

蘇州コンリダ精密電子有限公司は2006年に設立され、EMIシールド材および熱管理材の研究開発および製造を専門としています。

その主要製品ポートフォリオには以下が含まれます。

FOF導電性フォーム

一般的な接地とEMIシールドのための費用対効果の高いソリューション。

SMT導電性フォーム

自動組立向けに設計されており、車載グレードのオプションも利用可能です。

エアループ導電性フォーム

ディスプレイや感圧式アプリケーション向けの低圧縮ソリューション。

全方向性導電性フォーム

多方向の電気接触を必要とする狭い空間向けに設計された、導電性発泡体構造。

導電性布地および導電性PIフィルム

EMIシールド構造に使用するために開発された、導電性コア材料。

Konlidaを選ぶ理由とは？

• EMIシールド分野で20年近い経験
• 原材料開発から完成品までを網羅する統合的な能力
• IATF16949およびISO13485認証取得済み
• 試作品サンプルは最短4時間で入手可能です。
• 1日あたり最大200万個の生産能力
• 国際的な一流ブランドや大手自動車メーカーへの供給実績

最終的に導電性フォームまたは導電性ゴムを必要とするプロジェクトであっても、コンリダのエンジニアリングチームは、用途要件を評価し、最適なEMIガスケット構造を特定するお手伝いをいたします。

目標は最も高価な材料を選ぶことではなく、用途に最適なEMI対策ソリューションを選ぶことである。