手机EMI屏蔽材料应用设计讲义cpnt.pptx

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1、EMI屏蔽材料应用设计 常用屏蔽材料1:导电布(Fabric Over Foam:FOF)Fibric+foam+PSA or Clip常用屏蔽材料2导电泡棉导电泡棉导电泡棉导电泡棉(Conductive Foam:CF)导电泡棉衬垫(CF)制成的板料,方形条,及用于电脑接口的I/O屏蔽衬垫常用屏蔽材料3:金属簧片(Finger Stock)由特殊合由特殊合金铍青铜金铍青铜制成的指制成的指形簧片，形簧片，能够解决能够解决起它衬垫起它衬垫不能在剪不能在剪切方向受切方向受力问题，力问题，形变范围形变范围大，低频大，低频段和高频段和高频段屏蔽性段屏蔽性能优势能优势常用屏蔽材料4:导电橡胶 Condu

2、ctive ElastomersHigh shielding effectivenessProvides environmental sealingExtruded,molded,and die-cutVariety of compounds and fillersBest for miniature devices.常用屏蔽材料4:导电橡胶 Conductive ElastomersHollow P25-50%Hollow D 20-50%Hollow O 0-50%Solid D 5-20%Solid O20-25%Flat strip 5-10%常用屏蔽材料5:点胶 Form-In-Pl

3、ace ElastomerApplied to die-cast metal or metalized plastic parts.Can be applied to non-planar surfaces.Can be applied with standard application machinery常用屏蔽材料6:Board Level ShieldingBoard Level Shielding常用屏蔽材料:-总汇总汇 填充在缝隙中的导电材料填充在缝隙中的导电材料填充在缝隙中的导电材料填充在缝隙中的导电材料,提供连续的低阻抗的连接。必要条件是提供连续的低阻抗的连接。必要条件是提供连续

4、的低阻抗的连接。必要条件是提供连续的低阻抗的连接。必要条件是”弹性弹性弹性弹性+导电导电导电导电”n nFOFFOF导电布导电布n nCF CF 导电棉导电棉n nBLSBLS屏蔽合屏蔽合n nFinger StockFinger Stock金属簧片屏蔽条金属簧片屏蔽条 n n金属丝网屏蔽条：金属丝网屏蔽条充分利用了纺织金属丝网屏蔽条：金属丝网屏蔽条充分利用了纺织Monel,BeCuMonel,BeCu合金丝网的合金丝网的导电性能与橡胶优良压缩形变特性，它是将双层或多层纺织金属丝网包裹导电性能与橡胶优良压缩形变特性，它是将双层或多层纺织金属丝网包裹在橡胶芯上特制而成。在橡胶芯上特制而成。n n

5、Elastomer Elastomer 导电橡胶：导电橡胶是将微细导电粒均匀分布在硅橡胶中的方导电橡胶：导电橡胶是将微细导电粒均匀分布在硅橡胶中的方法制成。它既保持住橡胶原有水汽密封性能和弹性，同时有高导电性。法制成。它既保持住橡胶原有水汽密封性能和弹性，同时有高导电性。n nWaveguide Waveguide 蜂巢式：通风口是电磁干扰主要泄露之一，机箱板上开小孔或蜂巢式：通风口是电磁干扰主要泄露之一，机箱板上开小孔或加金属网的常规通风方法，但其屏蔽性能很难达到期望水准。波导通风板加金属网的常规通风方法，但其屏蔽性能很难达到期望水准。波导通风板则可兼顾两者。则可兼顾两者。n nTape T

6、ape 屏蔽胶带：导电布屏蔽胶带是由镀银纺织物组成，并带有高导电性屏蔽胶带：导电布屏蔽胶带是由镀银纺织物组成，并带有高导电性的背胶，该种胶带有极好的柔韧性，适合于各种表面，并能承受高达的背胶，该种胶带有极好的柔韧性，适合于各种表面，并能承受高达200200的高温的高温n nFIP FIP 点胶：导电胶是在硅树脂中掺铜镀银颗粒精致而成，具有优良导电性点胶：导电胶是在硅树脂中掺铜镀银颗粒精致而成，具有优良导电性和粘接强度，通过点胶方法直接成型于机壳上，它最适合小型化需求。和粘接强度，通过点胶方法直接成型于机壳上，它最适合小型化需求。应用应用应用应用EMIEMIEMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之衬垫考

7、虑之衬垫考虑之 1 -1 -1 -1 -衬垫的弹性与变形衬垫的弹性与变形衬垫的弹性与变形衬垫的弹性与变形n nEMIEMI衬垫都克意设计有柔软的弹性，该回弹压紧能形成面衬垫都克意设计有柔软的弹性，该回弹压紧能形成面与面的紧密全面接触与面的紧密全面接触,以兖分发挥导电性能以兖分发挥导电性能.同时也是开开同时也是开开关关的需要关关的需要.因此因此,弹性是一个关键因素。弹性是一个关键因素。n n为了在任何情况下都能获得良好的电气接触，并适应机箱为了在任何情况下都能获得良好的电气接触，并适应机箱尺寸微少变化，压缩到一定量值是必要的尺寸微少变化，压缩到一定量值是必要的,一般一般30-50%.30-50%

8、.衬衬垫的压缩能改善接触阻抗，可以使屏蔽具有更高的效能。垫的压缩能改善接触阻抗，可以使屏蔽具有更高的效能。n n但衬垫释放的压力过大也会导致机箱尺寸变化但衬垫释放的压力过大也会导致机箱尺寸变化.特别是塑特别是塑壳和薄金属壳壳和薄金属壳.n n残余形变残余形变(compress set)(compress set)会影响接触会影响接触.n n软软弹性和少少的残余形变是我们所追求的。软软弹性和少少的残余形变是我们所追求的。衬垫在推荐压缩量时所需的压力类类 型型压力（磅压力（磅/英尺）英尺）压缩比（压缩比（%）导电布导电布 FOF FOF4.83 good4.83 good3030铍铜指形簧片铍铜指

9、形簧片(Be Cu)(Be Cu)20.00 good20.00 good3030不锈钢不锈钢50.0050.003030蒙乃尔金属丝网蒙乃尔金属丝网(橡胶管芯橡胶管芯)42.0042.003030蒙乃尔金属丝网（发泡芯）蒙乃尔金属丝网（发泡芯）49.5049.503030D D形橡胶条形橡胶条7.50 good7.50 good3030应用应用EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 2 -R 2 -R -C%-Force-C%-Force压缩量压缩量:压力压力电阻电阻:压缩量压缩量5ConnectionElectrolyteAnode(+)Cathode(-)EMF1.10 VoltsZincCo

10、rrosionSilver应用应用EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 3 -3 -电化学稳定性电化学稳定性 当两个金属电极被浸在电触液中时，电子就被从一个电极流向另一个电极。电子当两个金属电极被浸在电触液中时，电子就被从一个电极流向另一个电极。电子当两个金属电极被浸在电触液中时，电子就被从一个电极流向另一个电极。电子当两个金属电极被浸在电触液中时，电子就被从一个电极流向另一个电极。电子的流动的建立，又支持电流的流动，施主电极的流动的建立，又支持电流的流动，施主电极的流动的建立，又支持电流的流动，施主电极的流动的建立，又支持电流的流动，施主电极(anode)(anode)就慢慢被腐蚀。就慢慢被腐蚀

11、。就慢慢被腐蚀。就慢慢被腐蚀。不同的金属呈现这个效应有不同的程度，通过此较它们的电位差，就可以不同的金属呈现这个效应有不同的程度，通过此较它们的电位差，就可以不同的金属呈现这个效应有不同的程度，通过此较它们的电位差，就可以不同的金属呈现这个效应有不同的程度，通过此较它们的电位差，就可以分级。分级。分级。分级。材料中任何两个金属之间得出的电压，是表中材料电压之间的电位差。从材料中任何两个金属之间得出的电压，是表中材料电压之间的电位差。从材料中任何两个金属之间得出的电压，是表中材料电压之间的电位差。从材料中任何两个金属之间得出的电压，是表中材料电压之间的电位差。从耐腐蚀的观点看，衬垫和接触表面都用

12、相同或相近的金属或合金制作，接耐腐蚀的观点看，衬垫和接触表面都用相同或相近的金属或合金制作，接耐腐蚀的观点看，衬垫和接触表面都用相同或相近的金属或合金制作，接耐腐蚀的观点看，衬垫和接触表面都用相同或相近的金属或合金制作，接金属电位差一般不大于金属电位差一般不大于金属电位差一般不大于金属电位差一般不大于0.30.3.应用应用应用应用EMIEMIEMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之衬垫考虑之衬垫考虑之 4 -4 -4 -4 -衬垫工作受力形式衬垫工作受力形式衬垫工作受力形式衬垫工作受力形式受正压力受单剪切力受单剪切力/倒沟受90压力双向受的剪切力EMI衬垫在安装条件下受力后的尺寸衬垫在安装条件下受力后

13、的尺寸H:H:衬垫压后高度衬垫压后高度W:W:衬垫压后宽度衬垫压后宽度应用应用应用应用EMIEMIEMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之衬垫考虑之衬垫考虑之 5 -5 -5 -5 -塑性变形塑性变形塑性变形塑性变形,无恢复变形无恢复变形无恢复变形无恢复变形塑性变形塑性变形,残余变形残余变形,无恢复变形无恢复变形(图例中图例中)=无恢复变形量无恢复变形量0.0048/0.0048/压入量压入量0.1200.120=0.0048/0.120=0.0048/0.120=4%.=4%.120.200应用应用EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 6 -SE 6 -SE对比Qualitative Shielding

14、 EffectivenessFive Popular Gasket TypesFive Popular Gasket Types120-100-80-60-40-20-0-dB|10k 100k 1M 10M 100M 1G 10G Frequency(Hz)BeCu Metal GasketsBeCu Mesh GasketsBeCuFabric Over Foam GasketsElastomer GasketsMonel Mesh Gaskets应用应用应用应用EMIEMIEMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之衬垫考虑之衬垫考虑之 7 -7 -7 -7 -EMI衬垫的固定方法衬垫的固定方法卡扣

15、短缝沟槽双卡压敏胶/导电胶铆,焊,螺SNAP-INWELDRIVETRITE TRAKSNAP-IN RIVET TRAKCLIP-ONOTHERSSOLDERSLOT MOUNT PSA-金属簧片 安装应用应用EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 8:8:UL Raten nLaird Technologies FOF UL ratings driven by foam Laird Technologies FOF UL ratings driven by foam and adhesive layerand adhesive layern nHB HB n n80/20 Blend of TP

16、E/DSM Foam w/80/20 Blend of TPE/DSM Foam w/Polyethylene AdhesivePolyethylene Adhesiven nFR Urethane Foam w/Polyester Adhesive FR Urethane Foam w/Polyester Adhesive n nV0V0n n100%DSM TPE Foam w/Polyethylene 100%DSM TPE Foam w/Polyethylene AdhesiveAdhesiven nFR Urethane Foam w/FR Polyester AdhesiveFR

17、Urethane Foam w/FR Polyester Adhesive对比Five Popular Gasket TypesFive Popular Gasket Types ParameterdB Falloff,10k-10G VariabilityCompression Range Closure Pressure Usable in Shear Compression Set Flame Retardant Fluid Seal Surface Area Weight Gas PermeableBeCu FingerNo0-6 dB20-80%,45 20#/Lin Ft0,3 k

18、g/cmYesNoneYesNoMinimumLightNoBeCu MeshYes(Hi Freq)6-18 dB15-75%,4510#/Lin Ft0,15 kg/cmNoNoneYesNoMediumLightNoMonel MeshYes(Hi Freq)6-18 dB5-15%,1020#/sq in1.41 kg/sq cmNoMediumYesNoMaximumMediumNoFabric o FoamYes(VHiFreq)0-10 dB20-60%,4510#/Lin Ft0,15 kg/cmLimitedLowYesNoMediumLightYesAg Filled El

19、astYes(LowFreq)40-60 dB5-20%,1250-100#/sq in3,5-7 kg/sq cmNoHighestYesExcellentMediumHeaviestYes应用应用EMI衬垫时应综合全面考虑以下衬垫时应综合全面考虑以下17因素因素1.1.Area of InterferenceArea of Interference:Location of interference:Location of interference2.2.Shielding RequiredShielding Required:How many dB at what range (90dB

20、at 2GHz):How many dB at what range (90dB at 2GHz)3.3.Conductivity,RConductivity,R:include Material R&Contact R:include Material R&Contact R4.4.Usage EnvironmentUsage Environment:Outdoor/Indoor/Dusty/Waterproof:Outdoor/Indoor/Dusty/Waterproof 5.5.Contact surfaceContact surface:Material or finishing.C

21、hromium,Tin or Zinc plated :Material or finishing.Chromium,Tin or Zinc plated 6.6.Compression Compression:(Recommended compression 30%):(Recommended compression 30%)7.7.Force required Force required :impact for deformation:impact for deformation8.8.Fire Rating Fire Rating:UL94V0,UL94HB,UL94HF-1,No r

22、ating :UL94V0,UL94HB,UL94HF-1,No rating 9.9.Resistance to AbuseResistance to Abuse:times?:times?10.10.Corrosion ResistanceCorrosion Resistance:-Galvanic -Oxidation:-Galvanic -Oxidation11.11.Spring/Compression SetSpring/Compression Set:soft?:soft?12.12.Profile/Shape SelectionProfile/Shape Selection:s

23、tandard or custom design?:standard or custom design?13.13.Operating Temperature Operating Temperature:10%,60 Deg C:10%,60 Deg C14.14.Mounting MethodMounting Method:Stick on,Clip on,Rivet on,Slot in,etc:Stick on,Clip on,Rivet on,Slot in,etc 15.15.Dimension of gap and spaceDimension of gap and space:Height,Width,Length of gap or I/O:Height,Width,Length of gap or I/O 16.16.Criteria to followCriteria to follow:Mil Spec,FCC,CE:Mil Spec,FCC,CE17.17.Cost per PerformanceCost per Performance:not cost consideration only:not cost consideration only