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超全面电磁屏蔽（EMC）解决方案（必收藏）

新材料在线 · 公众号 · · 2017-07-10 08:31

正文

【引言】相信搞电子产品开发的朋友，都有过深刻而痛苦的体会，辛辛苦苦设计好所有产品工作，等到样机打样试机时，要么电磁辐射超标，要么旁边突然有人打个手机，设备莫名其妙的“挂”了，出现各种异常、宕机、严重的直接冒烟……囧……

在全球市场化和国际贸易更加频繁的今天，如果电子产品EMC指标不符合国际和使用国家的相关标准，就被列入不合格产品，无法出售，更谈不上电子产品的价值……

在继续谈论EMC之前，我们需要先了解一下EMC是什么！

EMC是什么？

EMC（Electro Magnetic Compatibility）即，电磁兼容性，是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。

因此，EMC包括两个方面的要求：

（1）是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；

（2）是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

EMC需要具备三个要素：

EMC痛点

2.1 EMC概况

（1）EMC存在于所有电子产品

按照经典的电磁波理论，每个有电流通过的导体都会产生（发射）电磁波，也就是说，在电子产品中，每个电子元器件都是一个个电磁波发射源，都是一个个发射电磁波的小天线，有电子产品就有电磁波的产生。

一般我们常见电子产品的电磁波波段在几MHz~300GHz范围，也就是说，EMC是所有电子产品绕不过的门槛。

（2）我国电子产品EMC形式严峻，发展迅速

早在1996年，国家技术监督局同电子工业部对我国生产的微机产品进行一次全方位的抽样检查，合格率仅为61.5%。这对于出口大国而言是个警示，为此我国加快了对电子产品EMC相关工作的步伐，在全国建立了众多电子产品测试认证单位和实验室。

（3）EMC是个涵盖多学科的技术

EMC技术是门综合性边缘学科，它以电磁场和无线电技术的基本理论为基础，并涉及微波技术、微电子技术、计算机技术、通信和网络技术、新材料技术等。

2.2 EMC辐射危害

说到EMC的问题，不得不提一下，与我们息息相关，我们日夜相伴、随手不离的……——手机！

手机辐射到底能不能致癌？

那么，电子产品的电磁辐射怎么解决的呢？

EMC解决办法

目前主流的方法是，经过电子、通信技术、新材料等方面进行解决。

EMC包含2个方面：

（1）电子设备本身对环境中电磁干扰的抵抗能力；

（2）电子设备向周围环境释放的电磁干扰的程度。

针对EMC的2个方面，工程上的解决办法也是针对每个方面的特性进行：

（1）改良电子设备中的电路设计，采用滤波器件、不同特性元器件分开布局（局部增加屏蔽罩、粘贴金属箔、也有采用金属编织网等方法）；

金属屏蔽罩

铜箔屏蔽

金属箔屏蔽带

（2）在整个电子设备外壳就具有高电磁波发射能力的电路和器件周围，添加电磁波屏蔽罩、粘贴金属箔、喷涂导电涂料、镀一层导电金属层、增加电磁波吸收材料。

电磁屏蔽毡（屏蔽芯片）_黑色部分

电磁屏蔽毡

电镀导电屏蔽层

喷涂电磁屏蔽涂料

电磁屏蔽材料及特性

电磁波经过一种材料会产生如下3种情况：

反射、吸收和透过。

目前主流的电磁屏蔽解决方案材料有：

不锈钢、铜箔、铝箔、导电涂料、电磁波吸收材料（铁氧体、镍粉、碳黑、羰基铁等）。

材料		原理	波段	屏蔽效果（根据实际材料成份、厚度等而异）	成本	应用特点
不锈钢（一般镀锡）薄片		屏蔽、反射	MHz~GHz频段	50dB~	低	一般针对器件的屏蔽，需要冲压成需要的形状。
铜箔		屏蔽、反射	MHz~GHz频段	60dB~70dB	中	对不规则形状的部位进行粘贴屏蔽
铝箔		屏蔽、反射	MHz~GHz频段	60dB~70dB	中	对不规则形状的部位进行粘贴屏蔽
导电涂料（一般银粉、铜粉）		屏蔽、吸收、反射	MHz~GHz频段	60dB~	高	针对复杂不规则部位（面）进行屏蔽
镀导电金属层		屏蔽、反射	MHz~GHz频段	50dB~70dB	中	针对复杂不规则部位（面）进行屏蔽
泡棉（毡）、板材	铁氧体粉	吸收	MHz~GHz频段	40dB~	中	针对需要吸收电磁波占主要作用，且吸收空间比较大范围（封闭空间）
	镍粉	吸收、散射（反射）	MHz~GHz频段	50dB~	中高
	炭黑粉	吸收	MHz~GHz频段	50dB~	中
	羰基铁粉	吸收	MHz~GHz频段	50dB~	中高