材料から応用まで ― 導電性フォームの進化

電子機器が小型化、高速化するにつれ、電磁干渉 (EMI) に対する懸念が高まっています。 クッション性と導電性を兼ね備えた複合材料である導電性フォームは、さまざまな業界で重要な EMI シールド ソリューションとして登場しています。

この記事では導電性フォームの開発について考察する。—その起源から技術の進歩、そして拡大する用途まで。

1. 導電性フォームの誕生

1980 年代以前は、EMI シールドは主に金属製の筐体とゴム製ガスケットに依存していました。 しかし、デバイスが薄型化、小型化するにつれて、従来の素材では設計の柔軟性のニーズを満たすことができなくなりました。 研究者たちはフォーム材料に導電性コーティングを施し、クッション性と EMI 保護の両方を提供する導電性フォームを作り始めました。 初期の炭素ベースのフォームはコスト効率が良かったものの、低周波シールドに限定されていました。

2. 技術の進化：カーボンから金属コーティングへ

1990年代には、無線通信や高速回路の進歩に伴い、金属コーティングを施した導電性フォームが開発されました。 PU、シリコン、またはEPDMフォームベースにニッケル/銅（Ni / Cu）、銀/銅（Ag / Cu）、またはカーボンコーティングを施すことで、大幅な性能向上が達成されました。：

• シールド効果は最大 60–100dB（GHz周波数）

• 優れた圧縮回復力（30–50%の厚さ）

• 広範な環境の安定性（-40°Cから+120°C)

• 高度なカスタマイズ：ダイカット、スタンピング、粘着裏打ち

これらの改善により、民生用電子機器、産業用制御機器、医療機器への幅広い採用が促進されました。

3. 拡大するアプリケーション：スマートフォンから航空宇宙まで

21世紀では、導電性フォームは：

• 家電 : スマートフォンやタブレットの PCB と筐体間の EMI シールド。

• 5G通信 : 基地局および RF モジュールにおける信号の整合性を確保します。

• 新エネルギー車（NEV） BMS および制御システムにおける EMI シールド。

• 医療用電子機器 : 精密機器を干渉から守ります。

• 航空宇宙 & 防衛 : レーダー システムおよび衛星における軽量 EMI シールド。

4. 将来のトレンド：環境に優しく、柔軟性があり、スマートなソリューション

導電性フォームは進化しています：

• 環境に優しくリサイクル可能な素材（RoHS、REACH準拠）

• ウェアラブルおよびフレキシブルエレクトロニクス向けの超薄型で柔軟な設計

• ナノ導電性コーティングや自己修復フォームなどの先進材料の統合

• AI を活用したカスタマイズと自動化によるスマート製造