隨著通信技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備的集成度越來(lái)越高，系統(tǒng)內(nèi)部的電磁兼容性也相應(yīng)升級(jí)，為解決電磁波輻射泄露和干擾問(wèn)題，一般會(huì)采用電磁屏蔽材料進(jìn)行屏蔽。5G基站核心技術(shù)升級(jí)，基站數(shù)量增加帶動(dòng)著電磁屏蔽材料需求顯著提升。目前應(yīng)用較多的電磁屏蔽器件有導(dǎo)電塑料器件、導(dǎo)電硅膠、金屬屏蔽器件、導(dǎo)電布襯墊、吸波器件等。

各種電磁屏蔽器件

一：電磁屏蔽原理

電磁屏蔽的原理是對(duì)于干擾源電磁波的反射與吸收，一般是通過(guò)材料對(duì)電磁能流進(jìn)行反射和引導(dǎo)作用，在內(nèi)部產(chǎn)生與源電磁場(chǎng)相反的電流和磁極化場(chǎng)，從而減弱源電磁場(chǎng)的輻射效果，其與屏蔽結(jié)構(gòu)表面和屏蔽體內(nèi)部感生的電荷、電流與極化現(xiàn)象密切相關(guān)。

一般作為電磁屏蔽的材料都具有一定的導(dǎo)電性，塑料在我們印象中一般是作為絕緣材料使用，那么導(dǎo)電塑料是如何應(yīng)用于電磁屏蔽呢？下面我們就先來(lái)簡(jiǎn)單了解下：

二：導(dǎo)電塑料介紹

其實(shí)對(duì)塑料進(jìn)行一定的加工，例如將塑料基體與導(dǎo)電填料組成海島結(jié)構(gòu)復(fù)合體系，能夠依靠量子力學(xué)隧道效應(yīng)使得電子具有在粒子間的躍遷能力，提升塑料的導(dǎo)電性，變成“半導(dǎo)體”導(dǎo)電的作用，這種就稱(chēng)為導(dǎo)電塑料。

一般用表面電阻率來(lái)表征材料對(duì)電流的阻抗大小，表面電阻率越小，導(dǎo)電性越強(qiáng)。按照材料表面電阻率的不同，塑料可以分為：

絕緣材料：10^12~10^15 ohm/sq

抗靜電材料：10^10~10^12 ohm/sq

靜電耗散材料：10^6~10^12 ohm/sq

導(dǎo)電材料：≤10^5 ohm/sq

電磁屏蔽材料：10^1~10^3 ohm/sq

其中表面電阻小于≤10^5 ohm/sq為導(dǎo)電級(jí)塑料，而表面電阻在10^1~10^3 ohm/s的導(dǎo)電塑料一般可作為電磁屏蔽材料。其電導(dǎo)率較高，對(duì)電磁波具有一定的吸收損耗，能夠減弱電磁場(chǎng)的輻射效果，是電磁屏蔽材料的重要選擇。

三：導(dǎo)電塑料分類(lèi)

導(dǎo)電塑料分為兩大類(lèi)， 用物理方法制成的導(dǎo)電塑料稱(chēng)為復(fù)合型導(dǎo)電塑料，用化學(xué)方法制成的導(dǎo)電塑料稱(chēng)為本征型（又稱(chēng)結(jié)構(gòu)型）導(dǎo)電塑料。

1.本征型導(dǎo)電塑料

是指高聚物本身具有導(dǎo)電性或經(jīng)過(guò)化學(xué)改性后具有導(dǎo)電性的塑料，能發(fā)揮自身化學(xué)結(jié)構(gòu)的作用，使其本質(zhì)上能夠?qū)щ姡偻ㄟ^(guò)化學(xué)方法進(jìn)行摻雜以增長(zhǎng)其導(dǎo)電性。

2.復(fù)合型導(dǎo)電塑料

是指經(jīng)物理改性后具有導(dǎo)電性的塑料，一般是將導(dǎo)電性物質(zhì)如炭黑、碳纖維、石墨、金屬粉末、金屬纖維等摻混于樹(shù)脂中制成。目前90%的導(dǎo)電塑料都屬于復(fù)合型，其應(yīng)用廣泛。

圖 飛榮達(dá)碳纖維填充系列導(dǎo)電塑料

選擇不同的塑料基體與甚至與不同比例的導(dǎo)電物質(zhì)結(jié)合，其帶來(lái)的電磁屏蔽性能也不一樣。導(dǎo)電塑料作為屏蔽材料可根據(jù)產(chǎn)品的厚度來(lái)調(diào)節(jié)屏蔽效能，其屏蔽效能在30-90dB之間。

表：不同導(dǎo)電塑料的電磁屏蔽性能

來(lái)源：導(dǎo)電塑料在航天領(lǐng)域的應(yīng)用展望

四：導(dǎo)電塑料生產(chǎn)工藝

將PC/ABS、PC、ABS、PA、PPE 等樹(shù)脂與鍍鎳碳纖維、不銹鋼纖維等導(dǎo)電物質(zhì)結(jié)合，通過(guò)塑料與填料混合，經(jīng)過(guò)塑料加工工藝，導(dǎo)電性得到一定的提升，實(shí)現(xiàn)了從絕緣體到半導(dǎo)體再到導(dǎo)體的巨大變化，從而使其具有EMI屏蔽功能和接地功能。

導(dǎo)電塑料采用注塑工藝，一次成型，不需要機(jī)加工、電鍍、噴漆、鍍膜等等復(fù)雜的二次工藝，有利于大大降低加工成本，而且經(jīng)過(guò)注塑加工可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。導(dǎo)電塑料的密度（1.2~1.4g/cm3）為常用金屬的四分之一，即使與鋁相比也僅為鋁的一半，能被加工成1.0mm左右的薄壁結(jié)構(gòu)，重量降低75%。

五：導(dǎo)電塑料部分應(yīng)用介紹

導(dǎo)電塑料具有良好的電磁屏蔽性能，且具有密度小、韌性好、成本 低、易于加工、屏蔽性能可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)，是金屬屏蔽材料的潛在替代品。導(dǎo)電塑料主要用于集成電路、汽車(chē)電子、電氣等領(lǐng)域EMI屏蔽外殼以及中、高壓電纜中使用的半導(dǎo)電屏蔽料，能夠在保持塑料固有特性的同時(shí)具有類(lèi)似金屬導(dǎo)電性的特性。

1.通信基站的懸掛結(jié)構(gòu)件

導(dǎo)電塑料的密度（1.2~1.4g/cm3）為常用金屬的四分之一，即使與鋁相比也僅為鋼的一半。導(dǎo)電塑膠由于密度小，在通信基站發(fā)射塔上的懸掛結(jié)構(gòu)上具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，此外，也是金屬壓鑄殼體很好的替代方案。

2.電源蓋板

目前通信設(shè)備上的電源系統(tǒng)的電源蓋板還是以鋁壓鑄件為主，而鋁壓鑄件存在的主要問(wèn)題是：質(zhì)量重、成本偏高、不易加工，屏蔽效能不可調(diào)等。采用導(dǎo)電塑料的替代金屬材料就可以避免這些問(wèn)題，滿足市場(chǎng)更高的需求。

3.屏蔽腔 目前通信設(shè)備上的屏蔽腔大多采用鋁合金壓鑄件，但壓鑄件密度大，易腐蝕，成型性差，采用普通塑料電鍍，在長(zhǎng)期使用過(guò)程鍍層易脫落從而使產(chǎn)品功能失效；采用導(dǎo)電塑料一體方案，組裝方便，產(chǎn)品可靠性好，屏蔽性能可以滿足要求，成本也降低。

導(dǎo)電塑料在EMI上的應(yīng)用還包括通信假面板、連接器（光纖護(hù)套、電源護(hù)套等）電腦顯示器后殼、導(dǎo)光盒，以及軍工用品等。

本文部分信息來(lái)源飛榮達(dá)

5G時(shí)代由于高頻、高速的通信需求，對(duì)智能手機(jī)、筆電、汽車(chē)、基站通信設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等內(nèi)部的電磁屏蔽也有了新的要求，探索高效的電磁屏蔽材料，防止電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問(wèn)題，對(duì)提高電子產(chǎn)品和設(shè)備的安全可靠性，確保信息安全暢通具有重要的意義。歡迎長(zhǎng)按下方二維碼加入艾邦5G屏蔽材料交流群進(jìn)行交流，共謀行業(yè)發(fā)展！

審核編輯 ：李倩