Blindage CEM : une solution mécanique pour un problème électrique
CEM est l’acronyme de compatibilité électromagnétique. Il désigne la capacité d’un équipement à fonctionner de manière satisfaisante dans son environnement électromagnétique sans générer de perturbations inacceptables pour les autres équipements présents dans cet environnement. Les ingénieurs en électronique connaissent bien cette notion et intègrent dès la conception des bonnes pratiques telles que l’implantation des circuits, le filtrage, la mise à la masse ou encore l’intégrité des signaux, afin de traiter les interférences électromagnétiques (EMI) à la source. Cependant, le blindage du boîtier est tout aussi important et permet de résoudre le problème des émissions rayonnées et la susceptibilité. Le blindage constitue une réponse mécanique à un problème électrique. Lors de la conception d’un boîtier, l’ingénieur doit être conscient des différents types de joints disponibles, de leurs caractéristiques respectives. Il doit s’assurer que la surface sur les raccords du boîtier ou encore les portes est suffisante pour installer le joint.
Types de joints disponibles
Le tricot métallique peut être installé dans une gorge ou monté en surface lorsqu’il est collé sur un support. Quatre types de fils sont proposés afin de répondre aux exigences de blindage et de résistance à la corrosion. Lorsqu’il est associé à un support, il assure également une bonne étanchéité à la poussière et à l’humidité. Il est souvent privilégié pour des applications militaires exigeantes, notamment grâce à sa capacité à conduire des courants élevés, ce qui lui confère une bonne protection contre les impulsions électromagnétiques (EMP).
Les élastomères électroconducteurs sont constitués de particules conductrices incorporées dans du silicone ou du fluorosilicone. Plusieurs sortes de particules sont disponibles, allant du carbone à l’argent pur. Les plus couramment utilisées sont le graphite nickelé et l’aluminium argenté. Toutes, à l’exception du carbone, offrent de bonnes performances globales de blindage sur l’ensemble du spectre de fréquences. Le graphite nickelé présente un excellent rapport coût/performance, étant 3 à 5 fois moins coûteux que l’aluminium argenté tout en offrant une efficacité de blindage comparable aux solutions à base d’argent. Les composés peuvent être extrudés en longueurs continues avec différents profils, moulés en feuilles puis découpés, ou directement moulés en pièces. Les joints toriques en élastomère électroconducteur constituent une solution économique pour l’étanchéité EMI. Ils sont largement utilisés dans les domaines de la défense et de l’aéronautique en raison de leur faible encombrement, de leur légèreté et de leurs performances élevées.
Les joints en mousse avec tissu métallisé conviennent particulièrement aux applications commerciales. La plupart se montent en surface par adhésif et leur souplesse leur permet d’assurer une bonne étanchéité sur les portes de coffrets. Ils sont très répandus dans les ordinateurs portables, consoles de jeux, etc., notamment pour la mise à la masse.
Les contacts en cuprobéryllium sont adaptés aux applications en cisaillement ou avec effet d’essuyage. On les retrouve notamment sur les portes de salles blindées. Ils offrent de hautes performances globales et existent avec de nombreux traitements de surface afin d’améliorer le blindage et de limiter les phénomènes galvaniques.
Les joints FIP sont des élastomères électroconducteurs sous forme liquide, généralement des silicones chargés, déposés directement sur les pièces du boîtier. Ils sont particulièrement adaptés aux petits boîtiers présentant des surfaces d’appui étroites. Différentes particules sont disponibles, similaires à celles des élastomères électroconducteurs. Ces types de joints assurent une étanchéité à la poussière et à l’humidité, mais ne sont pas conçus pour des ouvertures et fermetures répétées du boîtier.
Les silicones à fils orientés intègrent des fils en Monel ou en aluminium orientés verticalement dans un silicone plein ou cellulaire. Disponibles sous forme de plaques pour montage en surface, ces matériaux peuvent être découpés à la forme ou assemblés en bandes pour réaliser des joints de type cadre. Ils assurent à la fois une bonne performance CEM et étanchéité. Très utilisés dans les applications de défense, ils offrent une très faible résistance de contact grâce à la pénétration des fils dans la surface d’appui.
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