电磁干扰垫片对比：如何选择合适的材料

介绍

随着电子设备变得越来越小巧，以及5G/6G 通信和电动汽车的快速发展，电磁兼容性 (EMC)已成为产品成功的决定性因素。

在所有EMC组件中， EMI垫片是最灵活、应用最广泛的解决方案之一。
其材料选择直接决定：

• 屏蔽效能

• 长期可靠性

• 系统总成本

然而，工程师在比较导电泡棉、导电弹性体和金属弹簧指时，常常会感到困惑。
哪种材料真正适合特定的项目？

本指南对五种主流EMI垫片材料进行了深入的技术比较，阐明了它们的性能界限，并提供了实现最佳EMC设计的清晰选择方法。

1. 核心基本原理——什么决定了EMI垫片的性能？

在比较材料之前，必须了解三个关键性能维度。

1. 屏蔽机制

• 反射主导型金属 → 高导电性金属

• 吸收主导型→磁性填料

• 混合反射+吸收→复合系统

这决定了其在低频段到高频段的有效性。

2. 环境适应性

耐温性、耐腐蚀性和压缩永久变形稳定性决定了车辆的使用寿命：

• 汽车

• 户外基础设施

• 航天

3. 接口一致性

硬度、压缩力曲线和回弹性决定了垫片能否保持：

• 稳定的低阻抗接地

• 容差补偿

• 无结构变形

2. 五种主流EMI垫片材料的深入比较

2.1 导电 泡棉 垫片

结构：
PU/CR/硅胶泡棉芯材包裹金属化导电织物或PI薄膜。

屏蔽机制：
以表面导电性为主的反射效应。

优势

• 高压缩比（高达70%）

• 优异的韧性和轻便性

• 灵活的模切定制

• 强大的性价比

局限性

• 长时间循环后可能发生压缩变形

• 泡棉 在高于125 °C或低于-40 °C 的温度下老化

典型应用

• 智能手机和平板电脑

• 网络机柜

• 工业控制柜

康丽达 诸如AIR LOOP 中空结构之类的创新可降低压缩力70%在保持60–90 dB 屏蔽的同时，解决大型显示器组件应力问题。

相关阅读：
了解移动设备中的信号完整性挑战：
https://www.konlidainc.com/article/signal.html

2.2 导电弹性体垫片

结构：
填充有银、镀银铜、镍或石墨颗粒的硅胶或氟硅胶。

屏蔽机制：
通过导电粒子网络实现反射和吸收的复合作用。

优势

• 优异的IP防护等级（防尘、防水、防潮）

• 宽广的温度范围： -55 °C 至 200 °C+

• 强耐腐蚀性

• 低压缩永久变形和长寿命

局限性

• 更高的硬度和压缩力

• 高昂的材料成本（尤其是镀银材料）

• 模具依赖型定制

典型应用

• 航空航天和军事电子

• 室外基站

• 电动汽车电池组和电机控制器

汽车电磁兼容性示例：
https://www.konlidainc.com/article/bms.html

2.3 金属弹簧指形垫圈

结构：
精密冲压铍铜或不锈钢指形弹簧或波形弹簧。

屏蔽机制：
纯金属反射屏蔽层。

优势

• 极高的屏蔽效能（ >100 dB ）

• 优异的导电性和耐久性

• 能承受频繁的交配周期

• 极少老化

局限性

• 高昂的成本

• 需要精确的平面接触面

• 防腐蚀主要依靠镀层。

• 结构安装的复杂性

典型应用

• 军用通信底盘

• 高端测试仪器

• 屏蔽室门

• 服务接入面板

2.4 各向同性导电 泡棉

结构：
开孔式泡棉，具有全体积金属化或导电颗粒填充。

屏蔽机制：
三维各向同性导电性，使电流能够在各个方向上流动。

优势

• 任意切割和柔性加工

• 缓冲和减震

• 低成本

局限性

• 中等屏蔽（ 50–80 dB ）

• 机械强度较低

• 表面磨损敏感性

• 高频性能有限

典型应用

• 局部PCB屏蔽

• FPC接地

• 摄像头模块

• 对成本敏感的电子产品

2.5 柔性吸收片

结构：
铁氧体或磁性合金粉末分散在硅酮或聚合物基质中。

屏蔽机制：
以吸收为主，将电磁能转化为热能。

优势

• 抑制腔体谐振和品质因数

• 提高信号完整性

• 轻薄柔软

局限性

• 导电性不高

• 通常与反光垫片一起使用

典型应用

• 智能手机和笔记本电脑

• 天线隔离

• 高速PCB电磁干扰抑制

• SAR降低

高频电磁兼容性优化参考：
https://www.konlidainc.com/article/obc.html

3. EMI 垫片选择矩阵

推荐选择工作流程

1. 定义EMC目标
   屏蔽等级、频段、环境、寿命和容差。

2. 筛选出 2-3 种材料
   基于绩效矩阵。

3. 评估制造成本
   工具制造、加工和安装。

4. 原型测试

   • 屏蔽效能（SE）

   • 抗压强度曲线

   • 环境可靠性

5. 与供应商进行迭代优化
   调整材料参数和结构。

结论——没有“最好”，只有最合适的

选择电磁干扰垫片需要在以下几个方面之间取得精确平衡：

• 屏蔽性能

• 环境耐久性

• 机械兼容性

• 成本控制

典型选择：

• 消费电子产品 → 导电 泡棉

• 电动汽车及户外系统 → 导电弹性体

• 军工及精密仪器 → 金属弹簧指

作为领先的电磁干扰屏蔽和热管理解决方案提供商, 康丽达交付：

• 完整材料组合

• 协同设计工程支持

• 从材料研发到精密模切的端到端能力

确保从概念到批量生产的无缝衔接。