導電布常見問題

導電布常見問題

  

關於導電布

　

　導電纖維布及導電不織布已在電子相關產業廣泛的應用，藉由其柔軟且低阻抗的特性，可用於電子產品在電磁干擾的問題處理，常見施於遮蔽及電路對地導通設計。

■導電性：

　　一般常見的導電布表層阻抗約在0.03~0.08 Ω/ □ 。導電布的結構多半為纖維布或不織布為主體，在表層以電鍍技術批覆銅與鎳， 利用導電的金屬特性，可有效地達成電磁波遮蔽的功能及將雜訊接地消除 。

■應用方式：

　　常見的方式為膠帶形式應用，在單一面或雙面貼覆膠材，以設計需求(遮蔽或短路)剪裁必要的形狀後貼覆，另也常見於線材或立體機構的包覆。

■其它複合應用：

　　◆為處理微量穿透於電磁波吸收材料的電磁波，可於電磁波吸收材料的一面貼覆導電布，藉由遮蔽造成二次反射的電磁波於電磁波吸收材料中衰減。

　　◆單獨以遮蔽範圍面積應用；如:房屋、容器、實驗盒....等。

　　◆以包覆彈性物質，做為導電襯墊類的應用。

※OTHER

電磁波隔離度（dB值）是指電磁波輸入與輸出的比值取對數（log）再乘以10；電磁波屏蔽百分率（遮蔽率）則是指可遮掉電磁波的比率。

例如︰10dB，代表10瓦功率電磁波能量打在布上，穿過布的電磁波只有1瓦，換算這塊布可遮掉電磁波的比率為90%；20dB，遮蔽率為99%；30dB，遮蔽率則為99.9%。

廣告消費者購買防電磁波衣，如標示隔離度30dB，等同於遮蔽率99.9%。

dB 值 遮蔽效果（﹪） 遮蔽程度 0-10 90 低或沒有遮蔽效果 10-30 90-99.9 最低限度遮蔽效果 30-60 99.9-99.9999 平均值遮蔽效果 60-90 99.9999-99.9999999 平均值之上遮蔽效果 90-120 99.9999999-99.9999999999 最佳遮蔽效果。

  

常辰電子(CCEC)產品及服務項目：
SMT gasket、吸波材料、導電泡棉、導電布、導電布膠帶、銅箔、鋁箔、絕緣膠帶、黏著膠、導熱材料....。若有相關需求，歡迎您隨時與我們聯繫。

聯絡資訊

聯絡電話：02-8209-5611

聯絡手機：0963810631

傳真電話：02-8209-5612

聯絡地址：333 桃園市龜山區萬壽路一段161號18樓之3

聯絡信箱：service@ccec.com.tw

SMT Gasket 常見問題

SMT Gasket 常見問題

　　為了處理EMI問題的接地設計，多會以導電布、導電布膠帶、導電泡棉或金屬箔膠帶作為對策，但市場持續的要求產品需輕、薄、短、小，更又在高階或精密的產品，要求耐候、防震...等，常會令設計人員花費心神。在SMT Gasket (又有人稱SMD gasket或PCB gasket)的應用零件出現後，工程人員多了一項對策方式可選擇，不過，常會有對於SMT Gasket的問題，故以下簡單的區分並說明。

■材料來源：

　　目前主要的製造廠來自美國及韓國，雖然台灣及中國大陸亦有廠商欲投入開發，但涉及製程與關鍵性技術，至今尚未能有較妥善的產品；或許在未來，此將不再具有生產的技術門檻。本文將以韓國 Doosung 的 SMT Gasket進行說明。

■差異比較：

　　與導電布泡棉相比，SMT Gasket的市場售價相對高出許多，往往令人一見價格就斷然拒絕，但在應用上卻有著蠻大的不同；若以技術需求及持續高漲的人力成本考量，或許SMT Gasket才是低價的應用材料選擇。以下為導電布泡棉、銅彈片及SMT Gasket的比較(圖A)。

　　從圖表中，我們可看出差異，但這並不意謂著直接選擇SMT Gasket就對了！關於各種的項目比對，以下分別說明：

◆差異比較-導電性：

　　 導電布泡棉是藉由外層的導電編織層與機構體接觸，然而接觸面積的多寡，是由內部包覆的材料彈性影響，多半所應用的材質為PU發泡體，在尺寸較薄時，彈性相當微弱，對於貼覆面與接觸面的阻抗將會較高，除非加強壓合。但若在產品內部會在應用時，產生高溫、高濕、晃動...等狀態，PU泡棉將因老化而失去彈性。

　　 故在上述可能的應用環境，銅彈片與SMT Gasket的接觸阻抗是優於導電布泡棉的，不過，若再加入高度的考慮因素，銅彈片可能亦不能維持長期或震盪後的特性。

◆差異比較-回復力：

         為使機構體的間距能夠良好的導通，所選擇的材料零件若有良好的彈性，這樣可增加接觸的面積。銅彈片多以利用金屬本身彎折後的弧度與材質韌性，但彈性疲乏及力矩不足的問題，將需要注意，而導電布泡棉的內部材質(PU)若與銅彈片或SMT Gasket相比，彈性自然較弱；SMT Gasket的內部材料為矽膠體，故不會有上述的問題， 回復力最好。

◆差異比較-尺寸種類：

         為了設計上的需要，考量導電性、範圍、回復力...等問題，故需要不同的尺寸以便直接應用。導電布泡棉在這樣的需求上，能廣泛的滿足需求，但銅彈片或SMT Gasket因為模具、料帶、自動化平衡...等考量，尺寸規格項目少於導電布泡棉。

        不過，如果衡量以銅彈片或SMT Gasket的特性優點，或許也不一定要太多的尺寸，畢竟庫存問題與共同設計用料也是設計人員考慮的項目之一。但若同時需要一範圍面積的遮蔽，就不能單以銅彈片或SMT Gasket做為對策。

◆差異比較-黏著性：

         對策在於電路板接地側的比較，導電布泡棉的接觸方式是使用導電膠黏貼，而銅彈片及SMT Gasket是以錫膏局部覆著，經高溫將錫、電路板及銅彈片或SMT Gasket焊接。故導電布泡棉黏著強度較低。

          在小尺寸的應用，因導電布泡棉的膠黏範圍亦更小，故常會在人工貼合後，出現掉落或歪斜的狀況，另外，環境溫度將也會影響導電膠的粘著力，故在進行對策設計時，需要留意。

◆差異比較-貼覆方式：

         SMT Gasket與銅彈片在特定的區域或製造考量，設計人員越來越接受並選用，主要因為自動化的生產方式可以降低人工的成本、貼覆位置的準確、避免脫落....等，此與導電布泡棉必須使用人工方式作業不同。

◆差異比較-耐溫能力：

         導電布泡棉在製作的過程，模具需以高溫(約170~210度，依實際需求調整) 使熱熔膠膜能將PU及導電布貼合，但這並不表示導電布泡棉可以在高溫的環境下使用。導電布泡棉所使用的導電膠為壓克力系，在高溫的環境下將會產生特性上的變異，此外，PU在長時間的高溫環境下將會脆化。故，若需要在較高溫的環境下使用導電介質材料時，SMT Gasket與銅彈片比較適當。

◆差異比較-碰撞變形：

         電子產品的製程中，可能需要在SMT作業後或將PCBA組裝於機構體時，會經由人員傳遞、 將PCBA放置於靜電槽容器、各種在PCBA上方施予加工動作...等，然而可能碰觸導電介質材料，在一定的物理外力接觸或撞擊，銅彈片將會存在變形的風險，導電布泡棉可能因此掉落或歪斜。

         SMT Gasket因本身主結構材質為矽膠，在物理外力接觸或撞擊時，較能因為良好的彈力特性而復原或緩衝。

■成本問題：

         SMT Gasket的市場價格明顯的高於銅彈片及導電布泡棉，這往往在對策選擇前令人質疑。不過，在上述的特性比較後及電子產業持續面臨的成本壓力問題，以下探討：

1.持續提高的人力成本?

         導電布泡棉在生產作業安排時，組裝產線需要設定並準備作業人員、需要教育訓練、需要準備環境、需要分發物料、需要黏貼時間、需要目視檢驗...等。倘若在尺寸小的材料貼覆時，更要擔心貼合狀況；如果增加人工作業的考量，或許 SMT gasket並不一定較昂貴，反而助於降低成本。

2.可能面臨的缺工問題?

         電子產品生產作業，往往會在年節、突然的需求、特殊的事件，造成組裝作業的人力不足，又因為持續難以招聘作業人員的大環境，人事成本的壓力，不便聘用長期的正職員工.......如此如此。

         自動化生產作業衍然以為各企業希望精進的目標，為的就是因應直接人力資源影響整體運作及發展。SMT Gasket的選用並不代表可減少多少的人力資源支應，但可知道的，或許可轉將人力資源用於更需要的地方。

3.可靠性問題?

         SMT Gasket的表層為錫銅合金，可助於焊接及良好的低阻抗特性，更不易氧化而產生影響；主體結構為矽膠，除了防止變形另可有吸收震動的優點。無論是儲存安全、製程品質影響或產品應用的長期可靠性，都能優於導電布泡棉及銅彈片。

■尺寸選擇：

         SMT Gasket有多種的標準尺寸，無論小型電子產品或大型家用電子都可選擇適當的項目進行應用，尺寸規格表如下(圖B) ，若有其他尺寸應用問題，再請與業務人員詢問。

常辰電子(CCEC)產品及服務項目：SMT gasket、吸波材料、導電泡棉、導電布、導電布膠帶、銅箔、鋁箔、絕緣膠帶、黏著膠、導熱材料....。若有相關需求，歡迎您隨時與我們聯繫。

電磁波簡介及影響

電磁波簡介

　

    電磁輻射是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中，以波的形式傳遞能量和動量，其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面，隨著時間變化的電場產生了磁場，磁場亦產生電場，這些連續不斷同相振盪的電場和磁場共同形成了電磁波。電磁輻射的載體為光子，不需要依靠介質傳播，在真空中的傳播速度為光速。電磁波可按照頻率分類，從低頻率到高頻率，主要包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。

    電場及磁場都是向量場，電場向量和磁場向量都以向量為運算。如:一電磁波，入射介質，於介質內產生電子振盪，因而使得介質發射電磁波，造成電磁波的折射或繞射現象。而在非線性介質，電磁波會與電場或磁場產生交互作用，當電磁波入射於物質時，會造成物質的帶電粒子振盪和能量增加。這些能量可能會立刻被重新輻射，成為反射輻射或透射輻射，也很可能會消散成為物質內的其它微觀運動，在達成熱平衡後，轉以熱能的形式出現，被吸收的電磁波大多會直接地存入其能量，因而將物質加熱。

電磁波對人體的影響

　

　　磁波輻射能量較低，不會使物質發生游離現象，也不會直接破壞環境物質，但在到處充滿電子訊用品器材的現代生活，其電磁干擾特性卻不可掉以輕心，因為它隨時可能使人面臨危害的境地。如在長時間使用電腦之後，會感到身體疲勞、眼睛疲倦、肩痛、頭痛、想睡、不安，這些都是受了電磁波的影響。電磁波還會使人的免疫機能下降、人體中的鈣質減少，並引致異常生產、流產、視覺障礙、阻礙細胞分裂如癌、白血病、腦腫瘤...等。    經實驗研究和調查觀察結果表明，電磁輻射對健康的危害是多方面的，複雜的，主要危害表現如下：

１. 對中樞神經系統的危害：

　　神經系統對電磁輻射的作用很敏感，受其低強度反複作用後，中樞神經系統機能發生改變，出現神經衰弱症候群，主要表現有頭痛，頭暈，無力，記憶力減退，睡眠障礙（失眠，多夢或嗜睡），白天打瞌睡，易激動，多汗，心悸，胸悶，脫髮等，尤其是入睡困難，無力，多汗和記憶力減退更為突出。

２. 對機體免疫功能的危害：

　　動物實驗和對人群受輻射作用的研究和調查表明，人體的白血球吞噬細菌的百分率和吞噬的細菌數均下降．此外受電磁輻射長期作用的人，其抗體形成受到明顯抑制。

３.對心血管系統的影響：

　　受電磁輻射作用的人，血管通透性和張力降低，神經調節功能受到影響，人們多以心動過緩症狀出現，少數呈現心動過速。長期受電磁輻射作用的人，其心血管系統的疾病，會更早更易促使其發生和發展。

４.對血液系統的影響：

　　在電磁輻射的作用下，白血球減少．紅血球的生成受到抑制，出現網狀紅血球減少。當無線電波和放射線同時作用人體時，對血液系統的作用較單一因素作用可產生更明顯的傷害。

５.對生殖系統和遺傳的影響：

　　長期接觸超短波發生器的人，可出現男人性機能下降，陽萎；女人出現月經周期紊亂。由於睪丸的血液循環不良，對電磁輻射非常敏感，精子生成受到抑制而影響生育；使卵細胞出現變性，破壞了排卵過程，而使女性失去生育能力。

　 高強度的電磁輻射可以產生遺傳效應，使睪丸染色體出現畸變和有絲分裂異常。妊娠婦女在早期或在妊娠前，接受了短波透熱療法，結果使其子代出現先天性出生缺陷（畸形嬰兒）。

６.對視覺系統的影響：

　　眼組織含有大量的水份，易吸收電磁輻射功率，故在電磁輻射作用下，眼球的溫度易升高。溫度升高是造成產生白內障的主要條件，溫度上升導致眼晶狀體蛋白質凝固，多數學者認為，較低強度的微波長期作用，可以加速晶狀體的衰老和混濁，並有可能使有色視野縮小和暗適應時間延長，造成某些視覺障礙。此外，長期低強度電磁輻射的作用，可促使視覺疲勞，眼感到不舒適和眼感乾燥等現象。

７.電磁輻射的致癌和致癌作用：

　　一些微波生物學家的實驗表明，電磁輻射會促使人體內的（遺傳基因）微粒細胞染色體發生突變和分裂異常，而令某些組織出現病理性增生，使正常細胞變為癌細胞。

　  除上述的電磁輻射對健康的危害外，它還對內分泌系統、聽覺、物質代謝及組織器官的形態改變，均可能產生不良影響。

電磁波對電子產品的影響

　

　　在現行的生活中，各種電子產品及設備已廣泛的使用，因應市場需求，電子產品持續朝向輕、薄、短、小且多功、高頻及高速的方向發展。在此同時，電磁波干擾的問題亦更加影響設計過程及實際應用。因此，開發者須專注於如何將各種高速中央處理器、記憶體、GPU、RF無線傳輸元件...等，整併於系統中並使彼此不會因電磁干擾問題影響效能及功能。在開發過程前期，若未重視電磁波干擾問題及可施予的對策，於事後進行設計檢討、測試、改善對策元件追加／試做、驗證....，損失的成本會遠遠高出預期。但現市場的需求壓力下，可能無法有過多的時間進行細緻設計研究或大幅度的重製作業，故可另以各種EMI對策材料因應處理。

　　電磁干擾(Electro Magnetic Interference,EMI)是指電磁能量對電流迴路、儀器、系統或生命組織造成的影響。電磁波干擾主要來自於電子元件本身所產生的電磁波雜訊，或是經由外部電子產品輻射的電磁波干擾，因此，電子產品能否運作正常須取決於能否減少本身產生的雜訊，或避免外來電磁波的干擾。常見的干擾現象和信號特徵不同，定義與說明：

1.自然干擾：由於大自然現象所造成的各種電磁雜訊。

2.人為干擾：由於電子設備和其他人工裝置產生的電磁干擾。

3.有意干擾：是指為了達到某種目的，有意識的製造電磁干擾信號。

4.無意干擾：是指在無意之中所造成的干擾，如設備用電、高頻電路及微波設備...等，引起的干擾。

5.固定干擾：多為鄰近電氣設備固定運行時發出的干擾。

6.隨機干擾：非常時使用的設備(如：車輛行駛、機工具、電子設備...等)所引起的干擾。

7.傳導干擾：是指電磁雜訊的能量在電路中，以電壓或電流的形式，通過金屬導線或其他元件時耦合干擾。

8.輻射干擾：是指電磁雜訊的能量以電磁場能量的形式，通過空間輻射傳播時耦合干擾。

   

　　輕薄及多工的電子產品，其內部電子元件線路較為密集，故容易產生雜訊、靜電影響或電磁波干擾，導致效能降低、功能異常及可能性的損害。設計過程時，藉由適當的線路設計，可降低來自於產品本身的干擾，例如濾波器、電容器與電感器等元件；而來自外部的電磁波輻射干擾，則可由電磁波屏蔽材料或金屬外殼阻隔。

    電磁波干擾遮蔽及消除，對策概念為[設一導電或導磁特性材料，減弱干擾方對須防護方的電磁波強度]；常見的材料為導電布、導電泡棉、銅箔膠帶、鋁箔膠帶...等，藉由導電特性隔離電磁波。但在頻率較高且須處理電磁波在空間中的折射時，可選擇吸波材料應對，將電磁波轉為微量熱能。

常見處理對策

A.空間或表層屏蔽處理：

在電子產品或設備設計或應用時，若須阻止電磁波影響或進入特定區域範圍，可選用導電/磁材料處理。

如：導電布、銅箔、鋁箔...等。

B.防護電路區域接地處理：

於須防護的區域、電路模組、及信號基準點，以低阻抗的導電材料妥善進行接地處理。

如：導電泡棉、導電襯墊、SMT gasket...等。

C.電磁波吸收處理：

於須防護的元件/模組、抑制折射位置、輻射干擾產生的位置，以電磁波吸收材料貼覆處理。

D.濾波電路設計處理：

於電源或信號區域，進行抑制、緩衝或特定限制方式處理。

參考資料:

維基百科網站

科技圖書出版-環境科學基本叢書

常辰電子網站 WWW.CCEC.COM.TW