电磁屏蔽资料的品种及运用 长熟开关厂 许先福 潘振克 黄正忠 摘要 本文对电磁 屏蔽资料包含新资料、新品种作了教全面的介绍针对操控电器面对的日益严重的高 频电磁搅扰以及 EMC 规划中简单忽视的孔隙处理特别介绍复合型高频电磁屏蔽材 料及其运用。 电磁屏蔽是运用金属板网、金属盒箱、金属罩等阻挠或减小电磁能 量传达、完成电磁兼容的有用办法之一。而了解和合理选用屏蔽资料又是电磁兼容 性规划的重要内容选用新资料、新工艺也是技术创新的一项内容值得咱们去一起研 讨。 一、铁磁资料 1 金属铁磁资料金属铁磁资料适用于低频 f100kHz 磁场的屏 蔽。较常用的金属铁磁资料有纯铁、铁硅合金即硅钢、电工钢、铁镍软磁合金即坡 莫合金等。新呈现的铁铝合金也是一种软磁合金资料可替代铁镍合金即坡莫合金降 低本钱其详细资料尚在搜集之中。表 1 列出了部分金属铁磁资料的相对磁导率相对 磁导率比越高屏蔽效果越好层数越多屏蔽效果也越好。 表 1 金属称号 银、铜、 铝、铬 锌、镍、锡 碳钢 铸铁 不锈钢 硅钢 纯 铁 退火 坡莫合金超 导磁合金相 对磁导率直流时 mHm 1 501000 100600 000 5000 2×104105 105106 其 中冷轧取向硅钢片 DQ 型在按轧制方向运用时能充分运用其磁功能降低损耗而当需 要无取向屏蔽时应挑选 DW 型冷轧无取向硅钢片。 坡莫合金分高镍坡莫合金 μr 为 和低镍坡莫合金 μr 为 300030000 两种。该合金资料对应力较灵敏 且磁功能与热处理联系极大而供给运用的资料是未经热处理的所以运用时有必要了解 和把握热处理工艺。 依据运用频率不同坡莫合金冷轧带材的厚度可从 0.01mm 到 2.5mm。表 2 列出两种类型的高开始磁导率坡莫合金冷轧带材在四种频率下的磁性 能。 在规则频率下频率条件极其重要咱们能够很简单地挑选出屏蔽效果最佳的牌 号和带材厚度。 在不少场合人们不只要求屏蔽资料功能好还要重量轻这就推动了 新资料和新品种的不断涌现。最近呈现了选用高导磁资料 CO—NETIC AA 和 NETIC S3—6 制成的屏蔽箔片和屏蔽胶带。 CO—NETIC 资料具有极高的磁导率 μr 4.5×105 能够有用衰减低频磁场搅扰到达极高磁屏蔽 资料有极好的抗磁饱满能 力能对强磁场发生必定衰减。这两种资料都具有极好的加工性其磁功能十分安稳符 合美国军用规范 MIL—N—14411《高磁导率铁镍合金板材、带材、捧材、型材和 线材》。由其制成的箔片和胶带其产品规格见表 3 能够有用处理许多杂乱的磁场屏 蔽问题。当然因为价格要素应视产品的归纳要求来选用。 1 表 3 称号 厚度 mm 宽度 mm 资料 高层磁屏蔽箔片 0.051 101.6 CO—NETIC AA 高层磁屏蔽箔片 0.102 101.6 CO—NETIC AA 高层成屏蔽箔片 0.153 101.6 CO—NETIC AA 高层磁 屏蔽箔片 0.254 101.6 CO—NETIC AA 高层磁屏蔽胶带 0.051 101.6 CO—NETIC AA 中导磁屏蔽箔片 0.102 101.6 NETIC S3—6 运用场合雷达、变压器、电机磁屏 蔽罩、机箱内壁贴覆、改善磁力线外泄以及包扎灵敏电缆等需要对低频强磁场维护 的电子设备。 关于强磁场的屏蔽可选用双层屏蔽体的结构。若需屏蔽外部强磁场 则屏蔽体外层要选用不易磁饱满的资料如硅钢等而屏蔽体内层则可选用简单到达饱 和的高导磁资料如坡莫合金等如图 1a。反之如需屏蔽内部强磁场时则资料次第要 倒过来如图 1b 表里两层应留意磁绝缘。当无接地要求时可用绝缘资料作支撑体而 从屏蔽体应能兼有防止电场感应的意图动身一般选用非铁磁资料如铜、铝作其支撑 件接地。 2 非金属磁性资料 非金属磁性资料即铁氧体磁性资料是一种具有铁磁性 能的金属氧化物。在高频时具有较高的磁导率电阻率较大且具有较高的介电功能广 泛运用于高频弱电范畴如雷达、计算机、音像、超声波等。其间一种首要用于 1kHz—300MHz 的高频和超高频的软磁资料锰锌铁氧体和镍锌铁氧体做成的磁套、 磁管 EMI 吸收环套在信号电缆、指示灯电缆、开关衔接线上以及屏蔽高频元件的 引脚等信号通道以防止电磁搅扰。 二、良导体资料 良导体资料适用于高频电磁 场、低频电场以及静电场的屏蔽。 因为铁磁性资料的磁导率跟着频率的升高而下 降并且自身电阻较大从而使屏蔽功能变坏一起磁损添加所以高频时并不适用。 根 据电磁场理论在高频电磁场中首要是吸收损耗起效果屏蔽资料电阻越小变成欧姆热 而耗散则发生的涡流电流越大反磁场也越大屏蔽效果越好一起良导体又对低频电场 的反射损耗较大。所以高频电磁场及低频电场的屏蔽应选用表 4 中高电导率、低滋 导率的良导体如铜、铝。 试比较表 1 与表 4 可看出 μr 高的铁磁资料其 σr 却较 低。 此外高频电流具有集肤效应涡流只在金属表面的薄层中流过所以金属蔽体无 需像低频磁场屏蔽那样选用厚的资料薄薄一层 0.200.80mm 良导体就能起到杰出的 高频磁场屏蔽效果。 1 金属薄板材 一般常用的关闭屏蔽机箱或盒体选用铝板、铜 板等良导体板材。 2 表 4 金属 称号 银 铜 铬 铝 黄铜 H62 镍 纯铁 退火锡 钢 45 坡莫合金 硅钢不锈钢相对磁 导率 σr 1.06 0.97 0.66 0.61 0.26 0.250.17 0.150.080.13 0.030.7 0.0340.02 为了降低本钱又统筹机械强度等要求更多的是在金 属板材上选用更高一级的良导体涂镀层来进一步进步屏蔽功能。如在印制电路板组 件上为了屏蔽某一单元电路往往从进步焊接功能、恰当增大电导率又统筹本钱等多 方面考虑一般选用镀锡薄钢板俗称马口铁来制造屏蔽盒并将其固定脚刺进印制板与 印制导线焊接接地。若要求更高可选用镀银铜带。 由具有弹性的良导体如铍青 铜、锡磷青铜、铜镀合金等板材、带材可制成梳形指状簧片用于经常开
