EMI電磁干擾的來源與材料防護原理
隨著電子產品功能不斷提升、運算速度越來越快，EMI電磁干擾（Electromagnetic Interference） 的問題也越來越受到重視。當電流在電路中高速切換或在導線間傳輸訊號時，會產生電磁場。這些電磁波若無法被有效控制，就會向外輻射或沿著導線傳導，干擾周邊的電子設備。特別是在5G通訊、AI伺服器、車用電子及醫療儀器等高頻應用中，EMI電磁干擾可能導致系統誤動作、資料錯亂，甚至影響安全。為此，工程師會採用各種 電磁防護材料（EMI Shielding Materials） 來抑制干擾，確保產品符合 EMC（Electromagnetic Compatibility） 測試要求。
這些防護材料的基本原理，是利用導電或吸能特性，讓電磁波被「反射」或「吸收」而不再傳遞。簡單來說，金屬類材料能阻擋電磁波穿透，而吸波材料則能將電磁能量轉化為熱能釋放。根據應用場景的不同，防護設計可能會結合多種材料，形成分層屏蔽結構，達到更好的EMI抑制效果。
常見的EMI電磁干擾防護材料與應用比較
• 導電布（Conductive Fabric）
導電布是一種輕薄且柔軟的防護材料，常見於行動裝置、筆電外殼、連接器與屏蔽墊圈中。它以聚酯纖維為基材，表面鍍上鎳、銅或銀，兼具導電與延展性。導電布的優點是能覆蓋不規則表面，安裝簡便，特別適合空間受限的電子設備。
• 銅箔與鋁箔（Copper/Aluminum Foil）
這類金屬箔材是最經典的EMI防護材料，具有優異的導電與導磁特性。銅箔抗氧化能力強，屏蔽效果穩定；鋁箔則重量輕、成本低，常用於電纜包覆、接地層或PCB內層。若需更佳防腐蝕性能，也可選用鍍錫銅箔。
• 導電膠帶與導電泡棉（Conductive Tape & Foam）
導電膠帶可用於臨時修補或局部補強，常見於電子組裝階段；導電泡棉則結合了彈性與導電性，適合用於機構間縫隙，確保屏蔽連續性。這兩種材料能補足金屬外殼與電路板間的電磁縫隙，避免輻射洩漏。
• 吸波材（EMI Absorber）
吸波材是針對高頻應用的關鍵材料，能有效吸收GHz級的電磁波。它多以橡膠、樹脂為基底，內含鐵氧體、碳粉或奈米磁性粒子。當電磁波進入材料內部後，能量會被轉化為熱能消散，降低反射與共振現象。吸波材廣泛應用於5G天線模組、汽車雷達、伺服器晶片與醫療感測系統。
• 導電塗料與屏蔽外殼（Conductive Coating & Shielding Case）
對於需要結構強度的產品，可直接在塑膠外殼內側噴塗導電漆或使用金屬屏蔽蓋。這些塗層多含有銀、銅或鎳微粒，可形成導電膜層，有效反射外部電磁波。這類結構常見於筆電、基地台、工控主機與車用ECU等設備。
不論是哪一種材料，設計師都需根據頻率範圍、導電性、厚度與安裝方式進行選擇。若設計不當，即使使用高效材料，也可能因接地不良或組裝縫隙導致屏蔽效果降低。最佳做法是結合材料特性與電磁模擬分析，打造多層次防護架構，確保EMI電磁干擾被有效抑制。
隨著電子產品朝高速化與小型化發展，EMI防護材料也持續進化。未來的趨勢將著重於輕量化、低厚度與環保材料，例如奈米導電碳管、導電聚合物與磁性複合材。透過這些創新材料，工程師將能更靈活地設計電磁屏蔽方案，讓設備在穩定與高效之間取得完美平衡。
