电磁密封衬垫

1.电磁密封衬垫的选用
任何同时具有导电性和弹性的材料都可以作为电磁密封衬垫使用。因此，市场上可以见到很
多种类的电磁密封衬垫。这些电磁密封衬垫各有特色，适合于不同的应用场合。设计者要熟悉各
种电磁密封衬垫的特点，在设计中灵活选用，达到满足产品性能要求、提高产品可靠性、降低产
品成本的目的。选择电磁密封衬垫时需要考虑几个主要因素是：屏蔽效能、环境适应性、便于安
装性、电器稳定性。
屏蔽效能：根据需要抑制的干扰频谱确定整体屏蔽效能，电磁密封衬垫要满足整体屏蔽的要求。
不同种类的衬垫，在不同频率的屏蔽效能是不同的。
使用环境：电磁密封衬垫之所以有这么多种类的一个主要原因是要满足不同环境的要求，使用环
境对衬垫的性能和寿命有很大影响。
结构要求：衬垫的主要作用是减小缝隙的泄漏，缝隙的结构设计对衬垫的效果有很大的影响。在
进行结构设计时，有以下几个因素要考虑。
● 压缩变形：电磁密封衬垫只有受到一定压力时才能起作用。在压力的作用下，衬垫发生形
变，形变量与衬垫上所受的压力成正比。大部分衬垫要形变30～40％才能具有较好的屏蔽
效果。
● 压缩永久形变：当衬垫长时间受到压力时，即使压力去掉，它也不能完全恢复原来的形状，
这就是压缩永久形变。这种特性当衬垫频繁被压缩、放开时(例如门和活动面板)要特别注
意。
电气稳定性：电磁密封衬垫是通过在金属之间提供低阻抗的导电通路来实现屏蔽目的的，因此，
其电气稳定性对于保持屏蔽体的屏蔽效能是十分重要的。
安装成本：电磁密封衬垫的安装方法是决定屏蔽成本的一个主要因素。衬垫的成本包括衬垫本身
的成本、安装工时成本、加工成本等。在考虑衬垫成本时，要综合考虑这些因素。
2.常用电磁密封衬垫的比较
金属丝网衬垫：这是一种最常用的电磁密封材料。从结构上分，有全金属丝、空心和橡胶芯等三
种。常用的金属丝材料为：蒙乃尔合金、铍铜、镀锡钢丝等。其屏蔽性能为：低频时的屏蔽效能
较高，高频时屏蔽效能较低。一般用在1GHz以下的场合。
主要优点／缺点：价格低，过量压缩时不易损坏／高频屏蔽效能较低。
导电橡胶：通常用在有环境密封要求的场合。从结构上分，有条材和板材两种，条形材又分为空
心和实心两种。板材则有不同的厚度。材料为：硅橡胶中掺入铜粉、铝粉、银粉、镀银铜粉、镀
银铝粉、镀银玻璃粉等。其屏蔽性能为：低频时的屏蔽效能较低，而高频时屏蔽效能较高。
主要优点／缺点：同时提供电磁密封和环境密封／较硬，价格高，由于表面较软，有时不能刺透
金属表面的氧化层，导致屏蔽效能很低。
指形簧片：通常用在接触面滑动接触的场合。形状繁多，材料为铍铜，但表面可做不同的涂覆。
屏蔽性能为：高频、低频时的屏蔽效能都较高。
主要优点／缺点：形变量大、屏蔽效能高、允许滑动接触(这便于拆卸) ／价格高
螺旋管衬垫：由铍铜或不锈钢带材卷成的螺旋管，屏蔽效能高(所有电磁密封衬垫中屏蔽效能最高
的)。
主要优点／缺点：价格低，屏蔽效能高／受到过量压缩时，容易损坏。
导电布衬垫：导电布包裹上发泡橡胶芯构成，一般为矩形，带有背胶，安装非常方便。 高低频的
屏蔽效能均较高。
主要优点／缺点：价格低，过量压缩时不易损坏、柔软、具有一定的环境密封作用／频繁摩擦会
损坏导电表层。
3.电磁密封衬垫使用的注意事项
电磁密封衬垫的使用方法对屏蔽体的屏蔽效能影响很大。在使用时，要注意以下几点：
1) 所有种类的电磁密封衬垫中，指形簧片允许滑动接触，其它种类的衬垫绝不允许滑动接触，
否则会造成衬垫的损坏。
2) 所有种类的衬垫材料受到过量压缩都会发生不可恢复的损坏，因此在使用时要设置限压结构，
保证一定的压缩量。
3) 除了导电橡胶衬垫以外，当衬垫与屏蔽体基体之间的电气接触良好时，衬垫的屏蔽效能与压
缩量没有正向关系，增加压缩量并不能提高屏蔽效能。导电橡胶的屏蔽效能则会随着压缩量
的增加而增加，这与导电橡胶中的导电颗粒密度加大有关。
4) 使用衬垫接触的金属板要足够的刚度，否则在衬垫的弹力作用下会发生变形，产生新的不连
续点，导致射频泄漏。对于正面压缩的结构，适当的紧固螺钉间距可以防止面板变形。
5）尺寸允许时，尽量使用较厚的衬垫，这样可以允许金属结构件具有更大的加工误差，从而降低
加工成本。另外，较厚的衬垫一般更柔软一些，对金属板的钢性要求较小(从而避免了由于结
构件刚性不够导致变形而造成的射频泄漏)。
6) 衬垫材料要安装在不易被损坏的位置。例如，对于大型的屏蔽门，衬垫应安装在门框内，并提
供一定的保护；对于可拆卸的面板，最好将衬垫安装在活动面板上，这样当拆下面板时，便于
存放。
7) 安装衬垫的金属表面一定要清洁、导电，以保证可靠的导电性。
8) 尽量采用槽安装方式，槽的作用是固定衬垫和限制过量压缩。使用槽安装方式时，屏蔽体的两
部分之间的接触不仅通过衬垫实现完全接触，而且还有金属之间的直接接触，因此，具有最高
的屏蔽效能。
9) 安装槽的形状有直槽和燕尾槽两种，直槽加工简单，但衬垫容易掉出。燕尾槽则没有这个问题。
槽的高度一般为衬垫高度的75％左右(具体尺寸参考衬垫厂家要求的压缩量)，宽度要保证有足
够的空间允许衬垫受到压缩时伸展。衬垫安装在直槽内时，衬垫需要固定。一般设计资料上建
议用导电胶粘接，但这样有两个缺点：一个是会增加成本，另一个是导电胶会发生老化而导致
屏蔽效能下降。这里建议用非导电胶，在紧固螺钉穿过的地方滴一小滴。这样，粘胶的地方虽
然不导电，但是金属螺钉起到了导电接触的作用，并且屏蔽效能比较稳定。
10)滑动接触时的方向，只有指形簧片才允许滑动接触。安装簧片时，要注意簧片的方向，使滑动
所施加的压缩力能够使簧片自由伸展。一般情况下，簧片可以靠背胶粘接，但要注意固化时间
(参考簧片厂家说明)。较恶劣的环境下(温 度过高或过低，机械力过大等)，可用卡装结构。
11)根据屏蔽体的基体材料选择适当的衬垫材料，使接触面达到电化学兼容状态，有关设计可以参
考后面给出的资料。如果空间允许，在安装衬垫的缝隙处同时使用环境密封衬垫，并且使环境
密封衬垫面对外部环境，防止电解液进入到 导电衬垫与屏蔽体接触的结合面上。
12)螺钉的位置，一般情况下，螺钉安装在衬垫内侧或外侧并不是十分重要，但是在屏蔽要求很高
的场合，螺钉要安装在衬垫的外侧，防止螺钉穿透屏蔽箱，造成额外的泄漏。