EMI屏蔽?是指采取措施減少或防止電磁干擾(EMI)的傳播。電磁干擾是指由電子設備或系統(tǒng)產生的電磁能量，這些能量可能會影響其他設備的正常工作。EMI屏蔽的目的是保護敏感設備免受外部電磁干擾，同時也防止設備本身發(fā)出的電磁干擾影響到其他設備?。

EMI，即電磁干擾(Electromagnetic Interference)，是指電磁波與電子元件相互作用所產生的干擾現象。這種干擾現象分為兩種類型：傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是指一個電網絡上的信號通過導電介質耦合到另一個電網絡，而輻射干擾則是干擾源通過空間將信號耦合到另一個電網絡。在高速PCB及系統(tǒng)設計中，高頻信號線、集成電路的引腳以及各類接插件都可能成為具有天線特性的輻射干擾源，它們能夠發(fā)射電磁波并影響其他系統(tǒng)或本系統(tǒng)內其他子系統(tǒng)的正常工作。

“干擾”在這里有兩層含義：一是設備受到干擾后性能降低，二是產生干擾的設備或源。例如，雷電可能導致收音機產生雜音，摩托車在附近行駛后電視畫面出現雪花，拿起電話后聽到無線電聲音等。這些現象都可以歸為與“BC I”(廣播干擾)、“TV I”(電視干擾)和“Tel I”(電話干擾)相關的干擾現象。而EMI標準和EMI檢測則主要針對的是這些干擾源以及受到干擾之前的電磁能量進行測量和評估。

EMI屏蔽的方法和原理

EMI屏蔽通常包括以下幾種方法：

?屏蔽材料?：使用導電或磁性材料來阻擋電磁波。常見的屏蔽材料包括銅、鋁、鎳、銀等金屬，以及鐵氧體等磁性材料?。

?屏蔽涂層?：在設備表面涂覆一層導電或磁性材料，形成屏蔽層?。

?屏蔽罩?：設計一個金屬罩來覆蓋特定的電子組件或設備，以減少電磁干擾的傳播?。

?屏蔽室?：使用完全屏蔽的房間來隔離電磁干擾，房間的墻壁、地板、天花板都由屏蔽材料構成?。

?濾波器?：在電源線或信號線上使用濾波器，減少通過這些線路傳播的電磁干擾?。

?接地?：適當的接地可以提供一個低阻抗的路徑，讓電磁干擾的能量流向地面，從而減少干擾?。

?電纜屏蔽?：使用屏蔽電纜可以減少信號傳輸過程中的電磁干擾?。

?設計優(yōu)化?：通過優(yōu)化電路設計和布局，減少電磁干擾的產生和傳播?。

電磁屏蔽材料簡介

導電布

纖維布(一般常用聚酯纖維布)經過前置處理后施以電鍍金屬鍍層使其具有金屬特性而成為導電纖維布。可分為：鍍鎳導電布、鍍炭導電布、鍍鎳銅導電布、鋁箔纖維復合布。外觀上有平紋和網格等區(qū)分;最基本層為高導電銅，結合鎳的外層具有耐腐蝕性能;鎳/銅/鎳涂層的聚酯纖維布提供了優(yōu)異的導電性、屏蔽效能及防腐蝕性能夠適應各種不同范圍的要求，屏蔽范圍在100K-3GHz。

特點及應用領域：

特點及應用：具有良好的導電性和屏蔽效果，熱傳導性能佳，延展性好，易擠壓加工，耐蝕性、耐候性均佳，良好的抗摩擦性能，抗摩擦次數可達5,000,000次。

可用于從事電子，電磁等高輻射工作的專業(yè)屏蔽工作服，屏蔽室專用屏蔽布; IT行業(yè)屏蔽件專用布，觸屏手套，防輻射窗簾等。廣泛應用于PDA掌上電腦、PDP等離子顯示屏、LCD顯示器、筆記本電腦、復印機等等各種電子產品內需電磁屏蔽的位置。

導電布襯墊

導電布襯墊采用高導電性和防腐蝕性的導電布，內包高度壓縮高彈性的泡棉芯，經過精密加工而組成。導電布襯墊具有良好的電磁波屏蔽效果。可按照客戶要求加工各種不同形狀和尺寸，廣泛用于各種電子產品的EMI屏蔽材料/EMC防治。

應用領域：

導電布襯墊適用于各種電子設備的電磁屏蔽，防靜電(ESD)和接地等場合。可廣泛應用于電子機箱、機殼、室內機箱、工業(yè)設計、筆記本電腦、移動通訊設備等等。

EMI屏蔽的應用領域和重要性

EMI屏蔽在電子設備設計中非常重要，特別是在軍事、醫(yī)療、航空和通信等領域，這些領域對電磁兼容性(EMC)有著嚴格的要求。通過有效的EMI屏蔽措施，可以確保設備的性能和可靠性，同時遵守相關的電磁兼容性標準?。

一、產生EMI的主要原因電磁干擾(EMI)是由三個來源引起的電流和電壓變化產生的干擾。

1.自然電磁干擾

在自然界中，地球的雷電或太空的高能宇宙射線都會導致自然EMI產生。在這里，人類沒有參與產生EMI，它們都是由于諸如暴風雪、雨水、雷暴等天氣變化而發(fā)生的，其他自然現象(如太陽輻射和宇宙噪聲)也會產生EMI。值得注意的是，自然EMI其實對現代電子設備來說影響很輕微。

2.人為EMI

所有人類制造的電氣設備都會釋放人為的EMI，當兩個信號彼此接近或多個信號以相同的頻率相遇時，就會引起干擾。當設備與EMI接觸時，這會阻礙設備的正常運行。這種類型的EMI主要存在于發(fā)電機、點火器、無線電發(fā)射器、電力線、電話、電動機等設備中，而且此類設備和裝置導致的EMI的通常都比較高。

3.電子設備本身的EMI

在固有EMI的情況下，從設備本身釋放的電磁干擾能夠輕易地在內部傳遞，這些內部產生的噪聲通常是由于電流通過電阻器等電子元件產生的熱攪動引起的。

二、EMI屏蔽的重要性隨著技術的發(fā)展，電子產品已成為日常生活中不可或缺的一部分，電磁干擾或信號越來越多。這些看不見的信號來自各種地方，有些已造成嚴重的干擾。這些EMI信號可能會對設備和周圍設備中的其他易損壞組件產生負面影響，這可能會導致設備出現各種問題，比如性能下降甚至是永久性損壞?，F在，面臨的情況是，對于運行速度較快的小尺寸組件，限制其產生的電磁污染變得更加困難。為了保護組件，需要做適當的屏蔽以確保系統(tǒng)的安全運行。因此，使用EMI屏蔽來保護系統(tǒng)免受有意和無意的干擾就變得非常重要了。

三、EMI屏蔽材料選擇用于EMI屏蔽的材料應具有一定的電磁性能，比如吸收或偏轉電子設備和通信儀器發(fā)出的輻射。一般情況下，采用吸收性質的防護罩更為有效，因為它對環(huán)境安全。輕質且非侵入性的材料是用于EMI屏蔽的首選。較重的材料會導致妨礙設備正常運行的問題。

EMI屏蔽中使用的一些典型材料：鍍錫鋼、碳鋼、銅(銅合金770)、鋁、鎳、鋅、鎳銀等。在這些材料中，鍍錫鋼板應用最多，因為它的成本較低。從低頻率的kHz范圍到低頻率的GHz范圍，都是理想的選擇。

銅是衰減或吸收電磁輻射最可靠和有效的材料。銅合金770(也稱為770合金)由銅、鎳和鋅制成，它專門用于EMI屏蔽中的需要具備耐腐蝕的應用場景。此外，鋁也是一種用于EMI屏蔽的材料，因為它具有各種特性，例如高電導率和適當的強度重量比。鋁在本質上也是有色金屬，但是，鋁確實表現出了一些不良特性，例如可焊性差，并且非常容易受到電腐蝕和氧化的影響。

四、應用領域現在，移動無線通信和電子設備的空前增長，迫使制造商必須保護其產品免受有害無線電頻率的干擾。

1.汽車行業(yè)

快速變化的汽車行業(yè)在全球范圍內引領了電動汽車和自動駕駛汽車的新浪潮。這些車輛配備了先進的功能，例如車載GPS導航系統(tǒng)、觸摸屏系統(tǒng)、藍牙、免提系統(tǒng)等。這些車輛中的高級電子設備在應對EMI方面帶來了挑戰(zhàn)。因此，與傳統(tǒng)汽車相比，電動和自動駕駛汽車對EMI屏蔽的需求更高。

EMI屏蔽的商業(yè)必要性

在項目的規(guī)劃階段就預先考慮屏蔽措施，是降低屏蔽成本的關鍵。如果等到問題已經顯現才著手解決，往往需要付出巨大的代價。同時，屏蔽措施可能會增加成本和儀器的重量，因此，在可能的情況下，應盡量通過其他電磁兼容性(EMC)技術來解決問題，以減少對屏蔽的依賴。

對于印刷電路板(PCB)的設計，有以下幾點值得注意：

1、優(yōu)化PCB設計以減少對屏蔽的需求

在印刷電路板(PCB)設計中，應盡量讓導線及元器件靠近一塊大面積的金屬板，但需注意，此金屬板并非專為屏蔽設計。同時，將電氣部件和線路布置在地層附近，這樣不僅能減少層間信號的電磁干擾，還能利用地層吸收部分干擾。通過這些優(yōu)化措施，可以降低對EMI屏蔽的需求。

2、深入理解EMI屏蔽的概念

屏蔽功能類似于一個濾波器，它被置于電磁波的傳播路徑上，并對特定頻段形成高阻抗。阻抗比越大，屏蔽效果越顯著。對于常規(guī)金屬材料，僅需0.5mm的厚度即可對1MHz的電磁波實現良好的屏蔽效果，而對于100MHz的電磁波，則能達到非常出色的屏蔽效果。然而，需要注意的是，薄層金屬屏蔽在1MHz以下的頻率或存在孔隙的情況下，其屏蔽效果可能會受到影響。本文將主要探討這些方面的內容。

3、增加間距與采用矩形屏蔽以優(yōu)化效果

(1) 增大電路之間以及屏蔽之間的間距，可以有效減少相互間的電磁干擾。

(2) 選用矩形(或非規(guī)則形狀)的屏蔽外殼，能夠最大程度地降低頻率共振的可能性。相比之下，正方形外殼更容易引發(fā)共振。

但值得注意的是，在實際應用中，由于電路板通常被置于屏蔽體內，其上的元器件和線路布局會改變預期的共振頻率點，因此在實際操作中不必過于擔憂共振問題。

4、趨膚效應

趨膚效應，又稱集膚效應，是指當電磁波在導體中傳播時，電流密度會隨著離導體表面深度的增加而迅速減小。這一現象在高頻電路中尤為顯著，導致電流主要聚集在導體的表面附近，而非均勻分布在導體截面上。這一效應對于電路設計、電磁兼容性以及屏蔽效果都具有重要影響。