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什么是 EMI 垫片?

创建时间:2025-08-20 13:34

EMI 垫片是用于在电子设备和系统中提供电磁干扰 (EMI) 屏蔽的专用组件。 

       EMI 垫片旨在阻止或减少可能干扰电子元件正常运行的有害电磁信号的传输。EMI 垫片有多种形式,例如条状、片状、O 形环和定制形状,通常由金属或导电弹性体等导电材料制成。

通过创建导电屏障,EMI 垫片有助于:

  • 防止电磁辐射逸出或进入电子外壳、连接器、电缆和其他关键区域。 
  • 确保电磁兼容性(EMC)并在高电磁噪声环境中维持电子设备的可靠运行

EMI 垫片设计

       EMI 垫片设计涉及选择导电材料和精确形状,以形成电磁干扰 (EMI) 屏障并确保电子设备的电磁兼容性 (EMC)。关键考虑因素包括材料特性、尺寸、压缩性、导电接触、屏蔽效能、环境因素以及针对特定 EMI 挑战的定制化方案。遵循这些原则,工程师可以开发有效的 EMI 屏蔽解决方案,确保设备在嘈杂的电磁环境中可靠运行。

在选择垫圈之前,请考虑每个垫圈的变量 

       每种垫片均由具有各自优势的材料制成,适用于特定的应用。KraFAB 会与您共同考虑多种变量,帮助您选择合适的垫片,包括:

  1. 压缩力
  2. 材料兼容性
  3. 腐蚀控制
  4. 压缩变形
  5. 屏蔽性能
  6. 压缩范围
  7. 压缩性
  8. 环境密封

       最佳的垫片表面不仅要坚固、凹陷,还要尽可能导电。与垫片接触的金属表面也应具有抗腐蚀性。当无法避免与环境发生反应时,反应产物应具有导电性或易于机械磨损。

       许多垫片设计都会失效,尤其是在与未经正确处理的表面配合时。配合面越不完美,垫片的功能就越关键。

       完美的表面意味着无需垫片。我们所说的完美是指具有牢固焊接封闭、刚性极高的配合表面或具有完全导电性的连接件。工程师们都知道,完美的表面成本高昂。许多人可能会在经济性和性能之间做出选择,但法兰表面的设计不应因此而妥协。

       导电弹性体垫片成为良好 EMI 密封件的重要特性是其能够在垫片-法兰连接处提供良好的导电性。

       一般来说,顺应性和导电性越高,屏蔽效能就越高。垫片及其配合面的表面导电性是确保垫片接缝有效性的最重要特性。这意味着法兰和垫片之间的电阻应尽可

EMI/RFI 屏蔽垫片的类型

       EMI/RFI 屏蔽垫片种类繁多,每种设计都旨在提供有效的电磁和射频干扰屏蔽。EMI/RFI 屏蔽垫片的主要类型包括:

  1. 导电弹性体垫片:导电弹性体垫片由填充导电颗粒(例如银、镀镍石墨)的弹性材料制成,具有柔韧性,并提供优异的压缩性和导电接触性能。它们通常用于密封电子设备外壳、连接器以及其他需要有效EMI/RFI屏蔽的应用中的缝隙和接缝。
  2. 金属垫片:金属垫片通常由不锈钢、铝或铜等材料制成。它们具有高导电性和机械强度,非常适合需要强大EMI/RFI屏蔽性能的应用。
  3. 指状垫片:指状垫片由一系列弹簧状金属指状物组成,可在配合面之间提供恒定的压力和导电接触。它们通常用于屏蔽门、连接器和其他需要频繁接触的应用。
  4. 织物覆泡沫垫片:这类垫片将导电织物或金属箔压合到柔软的泡沫芯上。织物覆泡沫垫片兼具柔韧性和良好的屏蔽性能,适用于各种应用。
  5. 金属丝网垫片:金属丝网垫片由细金属丝编织成网状结构。它们具有良好的EMI/RFI屏蔽性能,适用于需要通风和屏蔽的应用。
  6. 导电泡沫垫片:这些垫片由导电泡沫材料制成,具有良好的屏蔽性能,适用于需要压缩性和弹性的应用。
  7. 导电胶带:导电胶带并非传统的垫片,而是用于密封组件和外壳之间的缝隙和接缝。它们为狭小空间内的EMI/RFI屏蔽提供了一种简单有效的解决方案。

       每种类型的 EMI/RFI 屏蔽垫片都旨在满足特定的屏蔽要求,并根据所需屏蔽级别、应用、环境条件以及与配合表面的材料兼容性等因素进行选择。

了解传导 EMI 及其对电子系统的影响

       传导电磁干扰 (EMI) 是指沿电源线或信号线传导(而非通过空气辐射)的不需要的电磁能量。此类 EMI 可分为两个主要部分:差模能量和共模能量。

  1. 差模电磁干扰 (EMI)是指传输线或电源导体之间出现不需要的电磁信号。它会影响信号中承载信息的部分,导致数据错误或失真。可以通过适当的电缆设计、阻抗匹配和滤波来控制它。
  2. 共模电磁干扰 (EMI)是指传输线或电源的两个导体上同时出现不需要的电磁信号。它是由外部电磁场或系统不平衡引起的。共模干扰会导致接地噪声,干扰通信,并且更难抑制,需要专门的滤波和接地技术。

       差模 EMI 和共模 EMI 都会对电子设备和系统的性能和可靠性产生负面影响。为了解决传导 EMI,设计人员会使用各种技术,包括使用 EMI 滤波器、正确接地、屏蔽电缆以及精心布局和布线。此外,在设计和测试阶段遵守电磁兼容性 (EMC) 标准和最佳实践有助于确保传导 EMI 保持在可接受的范围内。

EMI 的 2 种类型(连续与脉冲)

持续 EMI

       连续 EMI,也称为连续波 EMI,是指以连续稳定的电磁信号形式出现的干扰。其特点是波形连续,没有明显的间断或中断。连续 EMI 源可以是发射恒定电磁信号的设备或电路,例如无线电发射器、微波炉或电力线。连续 EMI 会导致数据错误、信号失真或通信中断,从而影响电子设备和系统。

脉冲EMI

       脉冲EMI,也称为瞬态EMI或脉冲EMI,是指以电磁能量短脉冲或脉冲形式出现的干扰。与连续EMI不同,脉冲EMI的特点是其间歇性,幅度和持续时间快速变化。脉冲EMI源可能包括带有快速开关元件的设备、电动机和雷击。由于脉冲EMI持续时间短且峰值能量高,其控制难度极大。它可能导致电压尖峰突变,影响敏感的电子元件,并导致电子设备故障或损坏。

       与传导和辐射 EMI 类似,EMI 屏蔽垫片通过阻止不需要的电磁信号来提供电磁屏蔽,抑制发射,减少串扰,并帮助设备符合规定。