【摘要】：現(xiàn)代電子產(chǎn)品日新月異，對(duì)電磁屏蔽技術(shù)也就有了更多更高的要求，這就需要設(shè)計(jì)者在懂得怎樣設(shè)計(jì)電磁屏蔽的同時(shí)，更要懂得怎樣合理地使用電磁屏蔽材料。

【關(guān)鍵詞】：電磁屏蔽；屏蔽材料

引言

本文對(duì)常用電磁屏蔽材料作了介紹，針對(duì)電子產(chǎn)品日益嚴(yán)重的電磁干擾，以及對(duì)EMC（電磁兼容性）設(shè)計(jì)中容易忽視的間隙處理問題，對(duì)幾種常用的屏蔽材料做出研討，希望達(dá)到舉一反三的作用。

一、金屬材料

1.金屬板材

一般常用的封閉式屏蔽機(jī)箱或箱體采用鋁板、銅板等良導(dǎo)體材料。根據(jù)電磁場(chǎng)的理論，在高頻電磁場(chǎng)中，主要是吸收損耗在起作用，屏蔽材料的電阻越?。ㄗ兂蓺W姆熱而耗散），則產(chǎn)生的渦流電流越大，反磁場(chǎng)也越大，屏蔽效果也就越好，同時(shí)，良導(dǎo)體對(duì)低頻電場(chǎng)的反射損耗又較大，所以，高頻電磁場(chǎng)、低頻電場(chǎng)以及靜電場(chǎng)的屏蔽應(yīng)選用高電導(dǎo)率、低磁導(dǎo)率的良導(dǎo)體。

此外，高頻電流具有集膚效應(yīng)，渦流電流只在金屬表面的薄層中流過，所以金屬屏蔽體無需太厚，0.2mm～0.8mm的良導(dǎo)體材料就能起到很好的高頻磁場(chǎng)屏蔽作用。圖1列舉出了我們常用的良導(dǎo)體屏蔽材料的相對(duì)磁導(dǎo)率。

與此同時(shí)，為了降低產(chǎn)品成本，并且還要兼顧物理結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面的要求，更多的設(shè)計(jì)是在金屬板材上采用屏蔽性更高的良導(dǎo)體涂鍍層來進(jìn)行進(jìn)一步的提升。同時(shí)，一些具有彈性的良導(dǎo)體（如鈹青銅），能在需要低壓力的地方用低壓力提供較高的屏蔽效能。

2.金屬絲網(wǎng)

常見的金屬絲網(wǎng)多采用紫銅絲、鍍錫包銅鋼等制作，主要用于頻率為100MHz以下的屏蔽通風(fēng)口、纏繞電纜束等地方使用，能有效的改善屏蔽效能。使用金屬絲網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。圖2就以紫銅絲為例：

由圖2可以看出，當(dāng)頻率高于100MHz時(shí)，紫銅絲網(wǎng)的屏蔽效能開始下降，這就是因?yàn)樽香~絲網(wǎng)的反射信號(hào)能力減弱了。

二、復(fù)合材料

在具體設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，由于設(shè)計(jì)、工藝的需要，在屏蔽體上開有各種各樣的孔洞、縫隙等無法連續(xù)的間隙，這對(duì)產(chǎn)品的電磁屏蔽會(huì)造成嚴(yán)重的影響，甚至屏蔽失敗。這個(gè)時(shí)候，再單一的使用金屬良導(dǎo)體材料就有很大的局限性。于是，各種各樣的復(fù)合材料就成了我們的選擇，復(fù)合材料在滿足各種性能要求的基礎(chǔ)上，還有使用方便、重量較輕、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)在電磁兼容性的設(shè)計(jì)中越來越受設(shè)計(jì)師們的青睞。

1.導(dǎo)電橡膠

導(dǎo)電橡膠是一種導(dǎo)電性良好的彈性材料，主要用于要求較高的電磁屏蔽和需要水汽密封的場(chǎng)合，比如在少量螺釘?shù)目p隙處，實(shí)現(xiàn)電氣密封。導(dǎo)電橡膠是用導(dǎo)電顆粒填充的橡膠產(chǎn)品，根據(jù)使用場(chǎng)合的不同，設(shè)計(jì)生產(chǎn)出不同系列、不同規(guī)格的導(dǎo)電橡膠。比如鋁鍍銀系列：電磁頻率性能好，和鋁材料電化學(xué)兼容，而且耐EMP沖擊，是高檔軍品的首選。

2.導(dǎo)電纖維包覆泡沫襯墊

該系列襯墊是由導(dǎo)電纖維包覆的泡沫組成，適用于存在較大縫隙的商用EMI屏蔽設(shè)施上。泡沫具有彈性和適用性，使其成為要求低壓力密封和低壓縮變形的理想產(chǎn)品?？商峁└哌_(dá)100dB以上的屏蔽效果。

3.導(dǎo)電布

該產(chǎn)品主要由銅、銅鎳、銅與黑色金屬或銅與黑色樹脂制成。具有柔性、透氣性、抗彎型、壓縮性、回彈性、透光性等特征，可用作導(dǎo)電襯墊、導(dǎo)電帶、墻紙、屏蔽窗、保護(hù)屏蔽套等。

4.屏蔽玻璃

多用于儀器前部屏蔽顯示器、指示器、觀察窗口等部位。

屏蔽玻璃大概分為兩大類，第一類是兩塊玻璃中間夾有金屬絲網(wǎng)，屏蔽效能比較高，可防止大型顯示器的電磁輻射，如電腦顯示器等。第二類是在透明塑料或玻璃上鍍一層透明導(dǎo)電膜，屏蔽效能一般不大于20dB，但是可以有效的防止該屏蔽玻璃上的靜電累積。

5.電磁屏蔽膠帶

電磁屏蔽膠帶是由導(dǎo)電布或金屬箔制成，適用于EMI屏蔽室、殼體、電子設(shè)備的接縫，纏繞電纜進(jìn)行屏蔽，提供可靠的接地表面，靜電放電路徑，是實(shí)用的多功能維修材料?？商峁┢帘涡芏酁?0dB左右。

6.導(dǎo)電化合物（導(dǎo)電脂）

多分為兩種，第一種是適用于導(dǎo)電橡膠板與金屬粘接的硅脂導(dǎo)電膠，第二種是適用于金屬與金屬粘接的環(huán)氧導(dǎo)電膠。涂于金屬屏蔽體的表面，以防止金屬在自然環(huán)境中再次氧化后接觸電阻增大。（注意：導(dǎo)電化合物使用前應(yīng)先清除金屬屏蔽體表面的氧化層）。

結(jié)論

當(dāng)然，屏蔽材料的種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止我前文列舉的這些，但是，實(shí)際屏蔽體的屏蔽效能主要還是由屏蔽體的材料和屏蔽體的結(jié)構(gòu)決定的，因此，設(shè)計(jì)和工藝所產(chǎn)生的孔洞與縫隙的處理就顯得至關(guān)重要。屏蔽材料的屏蔽性能與干擾場(chǎng)的性質(zhì)、使用頻率是密切相關(guān)的，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合成本、重量、等綜合因素來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。電磁屏蔽的難點(diǎn)在于，電磁干擾的頻率往往是隨機(jī)的，不好預(yù)測(cè)的，所以，在EMC設(shè)計(jì)選用屏蔽材料時(shí)，總體而言，導(dǎo)電性越高越好；導(dǎo)磁性越高越好；材料厚度越厚越好；屏蔽提上的導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)越少越好。