手机EMI屏蔽材料应用设计讲义cgbb.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(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

2、Conductive Elastomers High shielding effectiveness Provides environmental sealing Extruded,molded,and die-cut Variety of compounds and fillersBest for miniature devices.常用屏蔽材料4:导电橡胶 Conductive ElastomersHollow P 25-50%Hollow D 20-50%Hollow O 0-50%Solid D 5-20%Solid O 20-25%Flat strip 5-10%常用屏蔽材料5:点胶

3、 Form-In-Place Elastomer Applied 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 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”弹性 弹性+导电 导电”n

4、 n FOF FOF导电布 导电布n n CF CF 导电棉 导电棉n n BLS BLS屏蔽合 屏蔽合n n Finger Stock Finger 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,BeCu Monel,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 Elastomer Elastomer 导电橡胶：导电橡胶是将微细

5、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 n Waveguide 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 n Tape Tape 屏蔽胶带：导电布屏蔽胶带是由镀银纺织物组成，并带

6、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200 200的高温 的高温n n FIP 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EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 1-1-衬垫的弹性与变形衬垫的弹性与变形n n EMI EMI衬垫都

7、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%.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。

8、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 FOF 4.83 good 4.83 good 30 30铍铜指形簧片 铍铜指形簧片(Be Cu)(Be Cu)20.00 good 20.00 g

9、ood 30 30不锈钢 不锈钢 50.00 50.00 30 30蒙乃尔金属丝网 蒙乃尔金属丝网(橡胶管芯 橡胶管芯)42.00 42.00 30 30蒙乃尔金属丝网（发泡芯）蒙乃尔金属丝网（发泡芯）49.50 49.50 30 30D D形橡胶条 形橡胶条 7.50 good 7.50 good 30 30应用EMI衬垫考虑之 2-R-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 V oltsZincCorrosionSilver应用EMI衬垫考虑之 3-电化学稳定性 当两

10、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(anode)(anode)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

11、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0.3 0.3.应用应用EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 4-4-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EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 5-5-塑性变形塑性变形,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/

12、压入量 压入量0.120 0.120=0.0048/0.120=0.0048/0.120=4%.=4%.120.200应用EMI衬垫考虑之 6-SE对比Qualitative Shielding EffectivenessFive Popular Gasket Types Five 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

13、 GasketsMonel Mesh Gaskets应用应用EMIEMI衬垫考虑之衬垫考虑之 7-7-EMI 衬垫的固定方法卡扣 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EMI衬垫考虑之 8:UL Raten n Laird Technologies FOF UL ratings driven by foam Laird Technologies FOF UL ratings driven by foam and adhesi

14、ve layer and adhesive layern nHB HB n n 80/20 Blend of TPE/DSM Foam w/80/20 Blend of TPE/DSM Foam w/Polyethylene Adhesive Polyethylene Adhesiven n FR Urethane Foam w/Polyester Adhesive FR Urethane Foam w/Polyester Adhesive n nV0V0n n 100%DSM TPE Foam w/Polyethylene 100%DSM TPE Foam w/Polyethylene Ad

15、hesive Adhesiven n FR Urethane Foam w/FR Polyester Adhesive FR Urethane Foam w/FR Polyester Adhesive对比Five Popular Gasket Types Five Popular Gasket Types ParameterdB Falloff,10k-10G VariabilityCompression Range Closure Pressure Usable in Shear Compression Set Flame Retardant Fluid Seal Surface Area

16、Weight Gas PermeableBeCu FingerNo0-6 dB20-80%,45 20#/Lin Ft0,3 kg/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 ElastYes(LowFreq)40-60 dB5-20%,1250-100#/sq in3,5-7 kg/sq cmNoHighestYesExcellentMediumHeaviestYes