導電矽橡膠的隱性腐蝕：微尺度電化學如何破壞EMI可靠性
在高溫高濕環境下運作的通訊基地台、新能源車等場合，即使是先進的導電矽橡膠（也稱為電導橡膠、導電泡棉橡膠），在使用18~24個月後，也會出現EMI性能突然下降的情況。
故障分析通常會發現金屬表面出現白色絮狀氧化物，導電織物邊緣變黑，以及接觸電阻急劇增加。令人驚訝的是，問題並非材料老化本身，而是微尺度電化學腐蝕──一個隱藏卻至關重要的可靠性威脅。
本文探討了微冷凝、異種金屬接觸和直流偏壓如何在導電橡膠界面處形成局部原電池，從而導致離子遷移、氧化物沉積以及最終的 EMI 屏蔽失效。
SMT墊片精密貼裝技術：回流焊接相容性與微應力控制本文首先關注機械可靠性，然後轉向電化學維度：當水、電和金屬相遇時，EMI 可靠性的真正考驗就開始了。
電化學腐蝕的“三元素模型”
只有當這三種條件同時存在時才會發生腐蝕：
電解質存在：凝結的水分形成薄液膜（RH > 60％）。
不同金屬：鎳銅導電織物與鋁外殼接觸會產生電位差（ΔV > 150mV）。
直流偏壓路徑：接地差異會產生導致腐蝕的微電流。
此時，介面的行為就像一個微型原電池：
陽極（鋁外殼）： Al → Al³⁺ + 3e⁻（氧化，形成白色Al(OH)₃）。
陰極（鎳銅層）： O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻（鹼性環境加速銅腐蝕）。
腐蝕途徑：從點蝕到屏蔽失效
微孔滲透－水分透過導電織物滲透到泡棉的金屬塗層中。
離子遷移－Cu²⁺ 和 Ni²⁺ 離子在偏壓下遷移，形成導電絲或絕緣氧化物。
接觸性能下降－氧化物在界面處積聚，增加電阻並降低 EMI 屏蔽。
案例研究：在一次汽車 T-Box 測試中，接觸電阻在暴露於濕熱後從 0.2Ω 上升到 8.7Ω，屏蔽效能 在 300MHz–1GHz 頻段下降了 20dB。
工程對策：從導電到電化學隔離
材料級解決方案
用鍍銀（降低氧化傾向）取代鎳銅塗層。
在導電織物和泡棉之間添加奈米氧化物擴散屏障。
結構設計策略
等電位接地：透過對齊外殼和 PCB 接地來消除直流偏壓。
疏水密封：在接縫處塗上防水塗層，阻止薄膜形成。
環境保護
密封等級從 IP54 升級至 IP67，以防止濕氣侵入。
添加內部乾燥劑以吸收殘留濕氣。
腐蝕風險檢測與預警
電化學阻抗譜（EIS）：檢測低頻下的界面電阻變化。
微 X 射線衍射 (μ-XRD)：辨識腐蝕產物，例如 Cu₂O 或 Al(OH)₃。
加速直流偏壓濕熱測試（85℃/85%RH + 5V）：模擬長期降解。
EMI 故障：偽裝的電化學事故
導電矽橡膠的失效通常不是由於材料缺陷，而是由於忽略了系統層面的電化學交互作用。
康麗達正在與客戶合作開發介面腐蝕風險評估模型，使電化學穩定性成為EMI屏蔽材料選擇的新基準。
作為可製造性的SMT墊片設計：確保無縫整合到自動化生產線強調放置和壓縮的精確性，請記住這一點：真正的可靠性意味著能夠經受水、電壓和金屬的電化學三角考驗——這是精密電子產品的終極考驗。