EMC电磁兼容整改:哪些符合EMI密封屏蔽要求的产品结构设计?

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结构结合处的密封设计:

      结构之间的接触表面是硬碰硬的,如果在他们之间设计凹槽并在凹槽填充弹性体导电材料。那是非常理想的电磁屏蔽密封。对于这个密封材料在理想情况下应当是无腐蚀的。

      使用导电弹性体衬料是EMI/EMP密封和屏蔽最理想的材料,它具有优良的导电性和屏蔽效能。在实践中已发现,衬料和配合安装表面的导电阻抗尽可能的小。衬料的导电率一般要高于安装槽金属导电率。

 

1. 法兰的材料:

      考虑到成本问题,法兰衬料一般用与金属安装槽或机箱相同的材料,当然,也可以用更好的材料。通常,导电率越高的金属材料屏蔽效能越好。尽管如此,象银这样的材料会产生氧化问题,可以在其表面电镀非氧化物,如镍等。

 

2.法兰设计的考虑: 

      多数设计者要为空间的受限而苦恼,理想的法兰设计包括一个槽沟用于限制衬料的变位,用螺钉或者螺栓紧固衬料的外侧。

      对于实体O形圈一般限制25%的变位。槽沟的宽度一般等于1.1O形圈的直径。槽沟的深度应该等于0.75O形圈的直径

      对于方形或者矩形衬料在槽沟中使用,槽沟应该提供足够的宽度安装。设计经验表明;不允许衬料的高度超过其宽度,以免发生衬料侧翻。一种好的衬料高宽比为12是理想的。

      板材衬料一般用在板材金属的法兰上,法兰上的螺栓孔应当位于距法兰边缘起码1.5倍的螺栓直径,防止当金属穿孔时撕裂.如果孔已经钻好,从法兰边到孔的位置应当不小于衬料厚度。

 

3.尺寸公差:

      槽沟应当保持+/-0.002英寸的加工公差。在加工件上钻的孔,就孔的位置而言应当保持在+/-0.005英寸以内,冲压孔的位置应当在+/-0.01英寸以内。板料金属的弯曲应当保持在+0.030-0.000英寸之间。衬料公差在后面的密封件断面选择中给出。

 

4.波导法兰:

      对于波导法兰三个关心是保证电磁通量最多的传输通过法兰界面,防止从界面泄露RF和维护波导的高压密封,导电弹性体衬料提供电气和密封二种功能。

      波导法兰的峰值功率输送能力主要受到不同心和法兰与衬料的锐边的限制。平均功率输送受到由于法兰衬料界面的接触电阻引起的热效应的限制。

 

腐蚀:

      所有的金属都容易受到腐蚀。但金属有一个固有趋势,它与环境发生化学或者电化学反应,生成在环境中的是稳定的复合物,对电性能会产生重大的影响。

 

大多数电子封装必须设计成用于4种普通环境中的一种:

A类:湿度和温度受控。普通室内可居住条件下暴露。

B类:湿度和温度不受控。暴露在偶然侵湿的100%湿度下,室外暴露或者暴露在不受控的仓库里

C类:航海环境船上暴露,离盐水不到2哩的陆地暴露。

D类:空间环境暴露在高真空和高辐射下。

 

有机涂料:

      有机涂料用在防腐上是非常好的。我们推荐采用Cho-Shield 2000系列导电涂料和Cho-Seal 1298导电弹性体衬料。

 

1091底剂:

      1091底剂是一种用于Cho-Shield 2000系列涂料的粘合力促进剂。当按照MIL-C-5541 3级用碱性酸洗或化学转换涂料在结合处使用时,如果正确使用1091底剂将提供最佳的粘合力。这种底剂仅推荐使用在2000系列涂料,涂在正确处理过的铝件上,不推荐使用在复合物上。

 

耐腐蚀控制的设计:

      对于采用EMI衬料密封的法兰,控制腐蚀的关键是法兰和衬料的正确设计。一个正确的设计界面要求有密封水分的衬料,衬料的厚度,形状和压缩变位特性允许它填充由不均匀或者不平整的法兰,表面不平度,紧固件和公差增大之间的弯曲所引起的全部空隙。如果衬料设计和使用正确,它将隔离水分并且防止在法兰表面和内部组件腐蚀。

 

一些用于EMI法兰设计,进行正确的腐蚀控制的设计方法是:

1.选择镀银铝填充的弹性体,用于优良的综合密封和腐蚀保护。Cho-Seal 1298材料具有最高抗腐蚀性能;

2.对于航空器上的应用,考虑一对一密封设计,用相同的衬件材料用在2个法兰表面上;

3.为了防止暴露在恶劣腐蚀环境下的外缘腐蚀,使用一对导电/非导电衬料或者允许用非导电的保护稍微加在衬料;

4.在C类航海环境,如果预计水分要到达法兰的界面,法兰表面应当加涂料或者加镀层使其与EMI衬料更为相容;

5.避免会产生贮液槽区域的设计;

6.对所有可能成为自然贮液槽的零件提供排液或排泄孔;

7.对贮液槽留有泄露孔的零件提供干燥剂,干燥剂过滤器也能提供用于空气进气口;

8.避免锐边或者凸出;

9.选择合适的涂层。




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