Giải pháp chống nhiễu điện từ EMI trong thiết bị điện tử

Những thiết bị hiện đại ngày nay thường được trang bị các linh kiện phát sóng vô tuyến nhằm tạo thuận lợi cho việc kết nối không dây, nhưng đồng thời lại tạo ra các vấn đề về nhiễu sóng và nhiễu điện từ bên trong thiết bị. Để giải quyết vấn đề này, một loại vật liệu có khả năng dẫn điện và chống nhiễu điện từ tốt cần được sử dụng để giảm thiểu tác động của nó đến các linh kiện xung quanh trên bảng mạch cũng như tăng tuổi thọ của sản phẩm cuối. Cùng Prostech tìm hiểu về giải pháp chống nhiễu điện từ EMI trong thiết bị điện từ trong bài viết này!

Chống nhiễu điện từ (EMI Shielding) là gì?

EMI Shielding, hay còn gọi là che chắn nhiễu điện từ, là kỹ thuật sử dụng vật liệu dẫn điện hoặc từ tính để giảm hoặc chuyển hướng trường điện từ (EMF) để bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi nhiễu điện từ từ bên ngoài và ngăn chặn thiết bị gây nhiễu đến các bộ phận xung quanh. Đây là một biện pháp quan trọng để đảm bảo rằng các thiết bị điện tử hoạt động ổn định và hiệu quả.
Đọc bài viết để hiểu rõ hơn về EMI: EMI là hiện tượng gì và tầm quan trọng của EMI Shielding

Ứng dụng chống nhiễu điện từ (EMI)

Chống nhiễu điện từ (EMI) đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hiệu suất và độ bền của các thiết bị hiện đại. Với linh kiện bán dẫn, các giải pháp chống nhiễu giúp duy trì độ ổn định trong quá trình xử lý tín hiệu và giảm thiểu tác động từ các nguồn nhiễu bên ngoài. Bảng mạch điện tử cần được bảo vệ để đảm bảo mạch không bị gián đoạn, đặc biệt trong các môi trường công nghiệp có mật độ sóng điện từ cao. Thiết bị điện tử (đồng hồ thông minh, điện thoại, tablet, loa thông minh, trợ lý ảo…) ngày càng được thiết kế nhỏ gọn, mỏng nhẹ thì những vấn đề liên quan đến chống nhiễu điện từ và lựa chọn vật liệu phù hợp càng được quan tâm.

Các giải pháp chống nhiễu điện từ EMI

Chống nhiễu điện từ cho toàn bộ mạch điện

Các tia sóng điện từ có thể được ngăn chặn bằng lớp keo dẫn điện (thường bằng silicone hoặc epoxy). Keo dẫn điện tạo thành một lớp bảo vệ liên tục trên bề mặt linh kiện hoặc mạch in, ngăn cản sóng điện từ xâm nhập vào hoặc thoát ra khỏi thiết bị. Bên cạnh đó, một phần năng lượng của sóng sẽ bị hấp thụ giúp giảm thiểu nhiễu khi sóng điện từ tiếp xúc với lớp keo dẫn điện. Đây là giải pháp hoàn hảo cho thiết bị có kích thước trung bình hoặc lớn, có đủ không gian thiết kế cho phần gioăng thêm vào này.
Bên cạnh khả năng chống nhiễu điện từ, lớp keo tạo gioăng này còn là một lớp kết dính cơ khí dùng để gia cố lớp vỏ của thiết bị và mô-đun. Keo dẫn điện thường chống chịu tốt với ngoại lực, chống nước và các hóa chất, dầu nhớt xâm nhập trong quá trình vận hành của sản phẩm cuối, đảm bảo độ bền của sản phẩm theo thời gian.

Lớp phủ trên các linh kiện bán dẫn/ linh kiện điển tử chống nhiễu điện từ

Lớp phủ dẫn điện tạo thành một hàng rào ngăn cản sự xâm nhập và thoát ra của sóng điện từ, giảm thiểu nhiễu một cách hiệu quả. Phương pháp chống nhiễu điện từ này được phát triển nhằm giải quyết các vấn đề về thiết kế các sản phẩm mỏng nhẹ như đồng hồ thông minh, điện thoại, thiết bị 5G, trợ lý ảo, … và sử dụng ở cấp linh kiện bán dẫn:

• Linh kiện phát sóng RF
• Linh kiện kết nối không dây
• Cảm biến
• Các thiết bị nhạy cảm khác có trên mạch hoặc mô-đun điều khiển.

Các công nghệ phun phủ phổ biến là PVD (Physical Vapor Deposition) và Sputtering, việc áp dụng phương pháp nào tùy thuộc vào mức độ nhiễu điện từ và thiết kế tổng thể của sản phẩm.

Lớp phủ mỏng trên vỏ kim loại của một mô-đun hoặc của một linh kiện bán dẫn

Lớp ngăn cách mỏng này được phun phủ một cách đồng bộ lên bề mặt (mặt trên và các cạnh) của phần vỏ kim loại bao bọc toàn bộ linh kiện. Lớp phủ này không những thực hiện chức năng chống nhiễu điện từ mà còn kết dính tốt với phần vật liệu đàn hồi tốt bảo vệ các linh kiện (nếu có).

Lớp phủ mỏng chống nhiễu điện từ là một giải pháp hiệu quả và kinh tế để bảo vệ các thiết bị điện tử khỏi nhiễu. Công nghệ này giúp quá trình sản xuất trở nên đơn giản, dễ mở rộng và tạo thuận lợi trong thiết kế so với các phương pháp truyền thống như PVD/ sputtering.

Vách chống nhiễu điện từ giữa các linh kiện

Để ngăn chặn sự lan truyền nhiễu điện từ giữa các linh kiện trên cùng một mô-đun hoặc linh kiện bán dẫn, người ta thường sử dụng các vách ngăn làm từ vật liệu dẫn điện. Vật liệu này có độ nhớt phù hợp để dễ dàng điền vào các khoảng trống nhỏ nhất giữa các linh kiện trên mạch. Khi các sóng điện từ cố gắng đi qua các vách ngăn này, chúng sẽ bị hấp thụ hoặc phản xạ lại, nhờ đó giảm thiểu đáng kể nhiễu. Ngoài ra, các vách ngăn này còn đóng vai trò như một lớp bảo vệ, ngăn cách các linh kiện với nhau, tránh trường hợp chúng ảnh hưởng lẫn nhau.

Bên cạnh đó, vách ngăn có thể kết dính tốt với các về mặt khác để đảm bảo độ ổn định cơ học và duy trì hiệu quả chống nhiễu trong suốt quá trình hoạt động của thiết bị.

Tùy vào loại sản phẩm cuối và chi phí sử dụng mà các biện pháp khác nhau được sử dụng để loại bỏ hiện tượng nhiễu điện từ có trong thiết bị điện tử. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn!