EMC調(diào)試工具（三）：導(dǎo)電泡棉的使用

來源：風(fēng)陵渡口話EMC 更新時(shí)間：2024-07-20 閱讀：

圖1：導(dǎo)電泡棉

導(dǎo)電泡棉是由具有導(dǎo)電性和防腐蝕性的導(dǎo)電纖維布，內(nèi)襯低壓縮力的PU泡棉而構(gòu)成，具有良好的導(dǎo)電與屏蔽效果，還具有重量輕、柔性好、抗壓縮疲勞性能優(yōu)、導(dǎo)電性能好的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于金屬件搭接、端口屏蔽、縫隙屏蔽。

01、導(dǎo)電泡棉分類

導(dǎo)電泡棉按材質(zhì)可以分為：鋁箔布泡棉、導(dǎo)電纖維布泡棉、鍍金布泡棉、鍍炭布泡棉、銅箔布泡棉、鍍錫導(dǎo)電泡棉、鍍鎳銅導(dǎo)電泡棉等。

圖2：鋁箔布導(dǎo)電泡棉

圖3：銅箔布導(dǎo)電泡棉

02、導(dǎo)電泡棉主要參數(shù)

導(dǎo)電泡棉的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)：屏蔽效能、表面電阻、使用溫度、永久壓縮變形、阻燃性、耐麿試驗(yàn)次數(shù)等。為了確保導(dǎo)電泡棉在使用過程中的可靠性和穩(wěn)定性，導(dǎo)電泡棉需要滿足以下性能要求。

導(dǎo)電性能

導(dǎo)電泡棉的導(dǎo)電性能是衡量其質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，導(dǎo)電泡棉的導(dǎo)電層應(yīng)具有低電阻和穩(wěn)定的導(dǎo)電性能，通常以導(dǎo)電層的電阻值來評(píng)估，一般來說，導(dǎo)電泡棉的導(dǎo)電阻值應(yīng)低于10mohm以下。

壓縮性能

導(dǎo)電泡棉需要具備優(yōu)秀的壓縮性能，能夠在受到壓力后迅速恢復(fù)并保持原有形狀，且良好的壓縮性是衡量導(dǎo)電泡棉性能的重要指標(biāo)之一，良好的壓縮性能夠有效保護(hù)電子元器件等脆弱部件，并提供有效的緩沖和保護(hù)。

導(dǎo)電層的粘附性能

導(dǎo)電泡棉的導(dǎo)電層應(yīng)具有良好的粘附性能，能夠牢固地附著在泡沫基材上，避免因粘附不牢引起導(dǎo)電性能降低或失效，導(dǎo)電層的粘附膠的導(dǎo)電性能也是影響導(dǎo)電泡棉導(dǎo)電性的關(guān)鍵因素。

其它技術(shù)參數(shù)

阻燃性符合UL94-VO認(rèn)證，屏蔽效能≧90dB，表面電阻≤0.07ohm/㎡,使用溫度為-40℃到70℃，壓縮形變?yōu)?%-10%，耐磨次數(shù)≧10000。

03、導(dǎo)電泡棉的應(yīng)用

I/O端口靜電放電防護(hù)與輻射屏蔽

圖4：I/O端口靜電防護(hù)與屏蔽導(dǎo)電泡棉

在筆記本電腦、臺(tái)式PC、顯示器、電視機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品，在外部I/O端口增加導(dǎo)電泡棉與金屬檔板、金屬支架進(jìn)行充分搭接不僅可以阻止外部干擾噪聲進(jìn)入內(nèi)部電路，也可以防止內(nèi)部輻射噪聲通過端口泄露。

CPU散熱片與金屬殼之間的屏蔽搭接

圖5：CPU散熱片與金屬殼體之間屏蔽搭接

筆記本電腦CPU芯片的散熱片是高頻噪聲干擾耦合發(fā)射的重要路徑，散熱片與金屬殼體之間的搭接縫隙也是高頻噪聲泄露的主要途徑，通過在CPU散片與金屬殼體之間增加導(dǎo)電泡棉，不僅可以有效降低散熱片本身的空間輻射，還可以解決縫隙泄露問題。

金屬殼體之間的等電位接地

圖6：金屬殼體之間等電位搭接

使用金屬殼體進(jìn)行電磁干擾屏蔽時(shí)，金屬殼體之間的高頻等電位搭接是決定屏蔽效能的重要因素之一，由于產(chǎn)品ID設(shè)計(jì)限制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的局限性等原因，金屬殼體之間的搭接有時(shí)需要通過導(dǎo)電泡棉進(jìn)行低阻抗的連接。

芯片散熱片接地等電位

圖7：芯片散熱片接地等電位泡棉

主控芯片散熱片與芯片之間的容性耦合，會(huì)將芯片內(nèi)部的高頻噪聲耦合到散熱片上，散熱片本身就成為輻射天線，將高頻噪聲向外發(fā)射。散熱片接地是降低其電場輻射的有效手段，通過貼片導(dǎo)電泡多點(diǎn)棉接地，是降低散熱片電場噪聲的重要措施之一。

04、導(dǎo)電泡棉的選型

導(dǎo)電泡棉根據(jù)應(yīng)用場景，選擇合適的規(guī)格參數(shù)，具體需要關(guān)注結(jié)構(gòu)尺寸、表面阻抗、壓縮比例、接觸面積等。

結(jié)構(gòu)尺寸的選型

圖8：貼片導(dǎo)電泡棉結(jié)構(gòu)尺寸圖

應(yīng)用在不同場合的導(dǎo)電泡棉，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇長、寬、高合適的尺寸，尤其高度尺寸更應(yīng)特別關(guān)注，高度選型不合適導(dǎo)電泡棉的導(dǎo)電性就無法達(dá)到最佳效果，嚴(yán)重情況下根本沒有起到導(dǎo)電作用。

技術(shù)參數(shù)的選型

影響導(dǎo)電泡棉性能的除結(jié)構(gòu)尺寸外，技術(shù)參數(shù)也非常關(guān)鍵，具體應(yīng)關(guān)注表面電阻值，壓縮比、應(yīng)用溫度范圍、阻燃性、等指標(biāo)。

圖9：貼片導(dǎo)電泡棉壓縮比與表阻抗之間的關(guān)系曲線（一）

圖10：貼片導(dǎo)電泡棉壓縮比與表阻抗之間的關(guān)系曲線（二）

根據(jù)貼片導(dǎo)電泡棉壓縮比與表面阻抗之間的關(guān)系曲線可知，在相同的壓縮比下，不同的導(dǎo)電泡棉表面阻抗也差異很大，選型時(shí)優(yōu)選表面阻抗小的泡棉，尤其是用于高頻噪聲的接地。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)保證泡棉的壓縮比≧30%，否則會(huì)降低導(dǎo)電泡棉的導(dǎo)電性能。

從導(dǎo)電性的角度出發(fā)，導(dǎo)電泡棉的表面阻抗越小越好，一般建議小于0.05ohm/㎡,必要時(shí)可以使用多顆導(dǎo)電泡棉降低高頻接地阻抗。

05、導(dǎo)電泡棉應(yīng)用注意事項(xiàng)

溫度參數(shù)的選型

一般導(dǎo)電泡棉規(guī)格書中都會(huì)給出溫度應(yīng)用范圍，不同的導(dǎo)電泡棉溫度應(yīng)用范圍不同，尤其應(yīng)用于高溫條件的導(dǎo)電泡棉，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的環(huán)境測量溫度選擇合適的規(guī)格。

圖11：貼片導(dǎo)電泡棉規(guī)格書給出的溫度應(yīng)用范圍

高度選型問題

圖12：貼片導(dǎo)電泡棉的結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)注

在實(shí)際中經(jīng)常會(huì)遇到增加導(dǎo)電泡棉沒有達(dá)到預(yù)期的接地效果，或者沒有達(dá)到導(dǎo)電性的要求，分析原因很多與導(dǎo)電泡棉的高度選型相關(guān)，選擇高度時(shí)不能僅依據(jù)接觸良好就可以，還要充分考慮壓縮后的高度應(yīng)滿足要求，否則表面阻抗較大，達(dá)不到預(yù)期的接地效果。

材質(zhì)的選擇

不同材質(zhì)的導(dǎo)電泡棉其表面阻抗不同，不同材質(zhì)的導(dǎo)電泡棉其可壓縮性、形變可恢復(fù)性也不同，承受拉扯力的能力也不同。銅的導(dǎo)電性要優(yōu)于錫、鋁、承受拉扯力受差，容易受到外力斷裂，引起導(dǎo)電性不良問題。