隨著電子設備變得越來越小巧,以及5G/6G 通訊和電動車的快速發展,電磁相容性 (EMC)已成為產品成功的決定性因素。
在所有EMC組件中, EMI墊片是最靈活、應用最廣泛的解決方案之一。
其材料選擇直接決定:
屏蔽效能
長期可靠性
系統總成本
然而,工程師在比較導電泡沫、導電彈性體和金屬彈簧指時,常常會感到困惑。
哪種材料真正適合特定的項目?
本指南對五種主流EMI墊片材料進行了深入的技術比較,闡明了它們的性能界限,並提供了實現最佳EMC設計的清晰選擇方法。
在比較材料之前,必須先了解三個關鍵性能維度。
反射主導型金屬 → 高導電性金屬
吸收主導型→磁性填料
混合反射+吸收→複合系統
這決定了其在低頻段到高頻段的有效性。
耐溫性、耐腐蝕性和壓縮永久變形穩定性決定了車輛的使用壽命:
汽車
戶外基礎設施
航太
硬度、壓縮力曲線和回彈性決定了墊片能否維持:
穩定的低阻抗接地
容差補償
無結構變形
結構:
PU/CR/矽膠泡棉芯材,外覆金屬化導電織物或PI薄膜。
屏蔽機制:
以表面導電性為主的反射效應。
優勢
高壓縮比(高達70%)
優異的韌性與輕盈性
靈活的模切定制
好的性價比
限制
長時間循環後可能發生壓縮變形
泡沫老化溫度高於125 °C或低於-40 °C
典型應用
智慧型手機和平板電腦
網路機櫃
工業控制櫃
康利達的創新技術,例如AIR LOOP中空結構,透過以下方式降低壓縮力:70%在保持60–90 dB 屏蔽的同時,解決大型顯示器組件應力問題。
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查看行動裝置中的訊號完整性挑戰:
https://www.konlidainc.com/article/signal.html
結構:
填充銀、鍍銀銅、鎳或石墨顆粒的矽膠或氟矽膠。
屏蔽機制:
透過導電粒子網路實現反射和吸收的複合作用。
優勢
優異的IP防護等級(防塵、防水、防潮)
寬廣的溫度範圍: -55 °C 至 200 °C+
強耐腐蝕性
低壓縮永久變形和長壽命
限制
更高的硬度和壓縮力
高昂的材料成本(尤其是鍍銀材料)
模具依賴型定制
典型應用
航空航太和軍事電子
室外基地台
電動車電池組和馬達控制器
汽車電磁相容性範例:
https://www.konlidainc.com/article/bms.html
結構:
精密沖壓鈹銅或不銹鋼指形彈簧或波形彈簧。
屏蔽機制:
純金屬反射屏蔽層。
優勢
極高的屏蔽效能( >100 dB )
優異的導電性和耐久性
能承受頻繁的交配週期
極少老化
限制
高昂的成本
需要精確的平面接觸面
防腐蝕主要依靠鍍層。
結構安裝的複雜性
典型應用
軍用通訊底盤
高端測試儀器
屏蔽室門
服務存取面板
結構:
具有全體積金屬化或導電顆粒填充的開孔泡棉。
屏蔽機制:
三維各向同性導電性,使電流能夠在各個方向上流動。
優勢
任意切割和柔性加工
緩衝和減震
低成本
限制
中等屏蔽( 50–80 dB )
機械強度較低
表面磨損敏感性
高頻性能有限
典型應用
局部PCB屏蔽
FPC接地
網路攝影機模組
對成本敏感的電子產品
結構:
鐵氧體或磁性合金粉末分散在矽酮或聚合物基質中。
屏蔽機制:
以吸收為主,將電磁能轉換為熱能。
優勢
抑製腔體諧振和品質因數
提高訊號完整性
輕薄柔軟
限制
導電性不高。
通常與反光墊片一起使用
典型應用
智慧型手機和筆記型電腦
天線隔離
高速PCB電磁幹擾抑制
SAR降低
高頻電磁相容性最佳化參考:
https://www.konlidainc.com/article/obc.html
| 標準 | 導電泡沫 | 導電彈性體 | 金屬彈簧 | 各向同性泡沫 | 吸收片 |
|---|---|---|---|---|---|
| 核心價值 | 成本效益平衡 | 極高的可靠性 | 最大屏蔽 | 低成本原型製作 | 共振抑制 |
| 最佳頻率 | 中高 | 寬頻 | 全光譜 | 中低 | 目標帶 |
| 壓縮力 | 低至中等 | 高的 | 中高 | 非常低 | 與壓力無關 |
| 溫度範圍 | -40 °C 至 125 °C | -55 °C 至 200 °C 以上 | -65 °C–165 °C | -40 °C–85 °C | -40 °C 至 120 °C |
| 環境印章 | 緩和 | 出色的 | 貧窮的 | 緩和 | 沒有任何 |
| 相對成本 | $$ | $$$$ | $$$ | $ | $$ |
定義EMC目標
屏蔽等級、頻段、環境、壽命和容差。
篩選出 2-3 種材料
基於績效矩陣。
評估製造成本
工具製造、加工和安裝。
原型測試
屏蔽效能(SE)
抗壓強度曲線
環境可靠性
與供應商進行迭代最佳化
調整材料參數和結構。
選擇電磁幹擾墊片需要在以下幾個方面之間取得精確平衡:
屏蔽性能
環境耐久性
機械相容性
成本控制
典型選擇:
消費性電子產品 → 導電泡沫
電動車及戶外系統 → 導電彈性體
軍工及精密儀器 → 金屬彈簧指
作為領先的電磁幹擾屏蔽和熱管理解決方案提供商, Konlida交付:
完整材料組合
協同設計工程支持
從材料研發到精密模切的端到端能力
確保從概念到大量生產的無縫銜接。
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