Par Wayne Shirey, mis à jour le 24 mars 2022

Dans le monde d’aujourd’hui, presque tous les appareils électroniques, des smartphones aux machines industrielles, génèrent ou interagissent avec des champs magnétiques. Si rien n’est fait, ces champs peuvent déformer les images, perturber les lectures du capteur et compromettre la fiabilité de l’appareil. Le blindage magnétique est la science et l'art de rediriger ces lignes de champ afin que les composants sensibles ne soient pas affectés.

Comment les champs magnétiques influencent l'électronique

Les champs magnétiques apparaissent partout où circule un flux magnétique :barres magnétiques, conducteurs porteurs de courant ou même champ géomagnétique terrestre. Les appareils qui convertissent les signaux magnétiques en données numériques, tels que les stockages magnétiques ou les capteurs à effet Hall, sont particulièrement vulnérables. Le fait que nous puissions lire cet article sur un écran indique que l'industrie maîtrise les solutions de blindage pratiques.

Matériaux clés pour le blindage magnétique

Les boucliers efficaces doivent présenter une perméabilité magnétique élevée, leur permettant d’attirer et de guider les lignes de champ loin de la zone protégée. Les matériaux couramment utilisés incluent :

• Mu‑métal (alliage nickel‑fer de haute pureté) – largement utilisé dans les instruments audio et de précision.
• Permalloy (alliage nickel-fer) – offre une excellente perméabilité pour les applications basse fréquence.
• Céramiques ferrite – idéal pour le blindage haute fréquence dans les circuits RF.
• Acier inoxydable et acier au silicium – rentable pour le blindage en vrac.
• Supraconducteurs (par exemple, niobium-titane) – fournir un diamagnétisme parfait à des températures cryogéniques.

Les progrès récents de la nanotechnologie ont conduit à des revêtements en couches minces qui peuvent être appliqués directement sur les composants, offrant une protection légère et conforme sans l'encombrement des blocs de blindage traditionnels.

Au-delà des champs magnétiques :protection contre les interférences RF

De nombreux matériaux de blindage atténuent également les interférences radioélectriques (RFI) supérieures à 100 kHz. En combinant un blindage magnétique avec des boîtiers conducteurs, les concepteurs peuvent obtenir une protection complète contre les perturbations électromagnétiques statiques et dynamiques.

En résumé, la sélection du bon matériau de blindage dépend de la fréquence, de l'intensité du champ magnétique, des contraintes mécaniques et du coût. En tirant parti d'alliages éprouvés et de nanomatériaux émergents, les ingénieurs peuvent protéger les systèmes électroniques contre l'influence omniprésente des champs magnétiques.