EMC调试工具（三）：导电泡棉的使用
图1：导电泡棉
导电泡棉是由具有导电性和防腐蚀性的导电纤维布，内衬低压缩力的PU泡棉而构成，具有良好的导电与屏蔽效果，还具有重量轻、柔性好、抗压缩疲劳性能优、导电性能好的优点，广泛应用于金属件搭接、端口屏蔽、缝隙屏蔽。
01、导电泡棉分类
导电泡棉按材质可以分为：铝箔布泡棉、导电纤维布泡棉、镀金布泡棉、镀炭布泡棉、铜箔布泡棉、镀锡导电泡棉、镀镍铜导电泡棉等。
图2：铝箔布导电泡棉
图3：铜箔布导电泡棉
02、导电泡棉主要参数
导电泡棉的技术参数指标：屏蔽效能、表面电阻、使用温度、永久压缩变形、阻燃性、耐麿试验次数等。为了确保导电泡棉在使用过程中的可靠性和稳定性，导电泡棉需要满足以下性能要求。
导电性能
导电泡棉的导电性能是衡量其质量的重要指标之一，导电泡棉的导电层应具有低电阻和稳定的导电性能，通常以导电层的电阻值来评估，一般来说，导电泡棉的导电阻值应低于10mohm以下。
压缩性能
导电泡棉需要具备优秀的压缩性能，能够在受到压力后迅速恢复并保持原有形状，且良好的压缩性是衡量导电泡棉性能的重要指标之一，良好的压缩性能够有效保护电子元器件等脆弱部件，并提供有效的缓冲和保护。
导电层的粘附性能
导电泡棉的导电层应具有良好的粘附性能，能够牢固地附着在泡沫基材上，避免因粘附不牢引起导电性能降低或失效，导电层的粘附胶的导电性能也是影响导电泡棉导电性的关键因素。
其它技术参数
阻燃性符合UL94-VO认证，屏蔽效能≧90dB，表面电阻≤0.07ohm/㎡,使用温度为-40℃到70℃，压缩形变为3%-10%，耐磨次数≧10000。
03、导电泡棉的应用
I/O端口静电放电防护与辐射屏蔽
图4：I/O端口静电防护与屏蔽导电泡棉
在笔记本电脑、台式PC、显示器、电视机等消费电子产品，在外部I/O端口增加导电泡棉与金属档板、金属支架进行充分搭接不仅可以阻止外部干扰噪声进入内部电路，也可以防止内部辐射噪声通过端口泄露。
CPU散热片与金属壳之间的屏蔽搭接
图5：CPU散热片与金属壳体之间屏蔽搭接
笔记本电脑CPU芯片的散热片是高频噪声干扰耦合发射的重要路径，散热片与金属壳体之间的搭接缝隙也是高频噪声泄露的主要途径，通过在CPU散片与金属壳体之间增加导电泡棉，不仅可以有效降低散热片本身的空间辐射，还可以解决缝隙泄露问题。
金属壳体之间的等电位接地
图6：金属壳体之间等电位搭接
使用金属壳体进行电磁干扰屏蔽时，金属壳体之间的高频等电位搭接是决定屏蔽效能的重要因素之一，由于产品ID设计限制、结构设计的局限性等原因，金属壳体之间的搭接有时需要通过导电泡棉进行低阻抗的连接。
芯片散热片接地等电位
图7：芯片散热片接地等电位泡棉
主控芯片散热片与芯片之间的容性耦合，会将芯片内部的高频噪声耦合到散热片上，散热片本身就成为辐射天线，将高频噪声向外发射。散热片接地是降低其电场辐射的有效手段，通过贴片导电泡多点棉接地，是降低散热片电场噪声的重要措施之一。
04、导电泡棉的选型
导电泡棉根据应用场景，选择合适的规格参数，具体需要关注结构尺寸、表面阻抗、压缩比例、接触面积等。
结构尺寸的选型
图8：贴片导电泡棉结构尺寸图
应用在不同场合的导电泡棉，应根据实际情况选择长、宽、高合适的尺寸，尤其高度尺寸更应特别关注，高度选型不合适导电泡棉的导电性就无法达到最佳效果，严重情况下根本没有起到导电作用。
技术参数的选型
影响导电泡棉性能的除结构尺寸外，技术参数也非常关键，具体应关注表面电阻值，压缩比、应用温度范围、阻燃性、等指标。
图9：贴片导电泡棉压缩比与表阻抗之间的关系曲线（一）
图10：贴片导电泡棉压缩比与表阻抗之间的关系曲线（二）
根据贴片导电泡棉压缩比与表面阻抗之间的关系曲线可知，在相同的压缩比下，不同的导电泡棉表面阻抗也差异很大，选型时优选表面阻抗小的泡棉，尤其是用于高频噪声的接地。在实际应用中应保证泡棉的压缩比≧30%，否则会降低导电泡棉的导电性能。
从导电性的角度出发，导电泡棉的表面阻抗越小越好，一般建议小于0.05ohm/㎡,必要时可以使用多颗导电泡棉降低高频接地阻抗。
05、导电泡棉应用注意事项
温度参数的选型
一般导电泡棉规格书中都会给出温度应用范围，不同的导电泡棉温度应用范围不同，尤其应用于高温条件的导电泡棉，应结合实际的环境测量温度选择合适的规格。
图11：贴片导电泡棉规格书给出的温度应用范围
高度选型问题
图12：贴片导电泡棉的结构尺寸标注
在实际中经常会遇到增加导电泡棉没有达到预期的接地效果，或者没有达到导电性的要求，分析原因很多与导电泡棉的高度选型相关，选择高度时不能仅依据接触良好就可以，还要充分考虑压缩后的高度应满足要求，否则表面阻抗较大，达不到预期的接地效果。
材质的选择
不同材质的导电泡棉其表面阻抗不同，不同材质的导电泡棉其可压缩性、形变可恢复性也不同，承受拉扯力的能力也不同。铜的导电性要优于锡、铝、承受拉扯力受差，容易受到外力断裂，引起导电性不良问题。
图13：贴片导电泡棉（表面铜箔）
导电泡棉放置位置与数量选择
高频噪声最小阻抗路径回到源端，是降低高频辐射发射的有效对策，导电泡棉放置是影响高频接地阻抗的重要因素，由于高频下寄生电感的影响，多个泡棉接地可以有效降低高频寄生电感对接地阻抗的影响。
