吸波材Q&A

一、VCCI 是什麼？

VCCI（Voluntary Control Council for Interference by Information Technology Equipment）是日本資訊技術設備電磁干擾控制協會。
它主要負責 日本國內資訊類設備（IT Equipment, ITE） 的 電磁輻射干擾（EMI）控制與認證制度，相當於歐盟的 CE/EMC 指令 或美國的 FCC Part 15。

VCCI 認證重點：

• 規範範圍：資訊技術設備（ITE）與周邊電子產品

• 測試依據：JIS C 61000、CISPR 32（相當於 EN 55032）

• 測試項目：主要為 輻射干擾（Radiated Emission） 與 傳導干擾（Conducted Emission）

• 認證性質：自願性（Voluntary），但實務上若產品在日本市場販售，幾乎都必須通過（被視為市場準入條件）

二、吸波材與 VCCI 的關聯性

雖然 VCCI 本身 並不直接對吸波材進行“材料級”認證或檢測，
但吸波材與 VCCI 測試結果 有非常密切的間接關聯：

吸波材作為「EMI 對策零件」

在日本 EMC 設計領域，吸波材（吸波膠片、吸波墊、鐵氧體片、吸收布等）被視為 電磁干擾對策零件（EMI Countermeasure Component）。
其目的就是在進行 VCCI 輻射測試 時，降低產品的 EMI 輻射量，使整體裝置符合 Class A 或 Class B 限值。

例如：

• PCB 上：貼吸波材於高速信號線、差分對上方，以抑制共模輻射。

• 線材／連接器附近：使用吸波墊或鐵氧體套管降低傳導干擾。

• 外殼內部：貼吸波泡棉或導電墊，吸收腔體共振能量，減少外洩場。

ISO／IEC 標準體系中雖無專門針對「吸波材材料性能」的獨立標準，但部分電磁相容（EMC）及電磁抗擾性（immunity）測試規範明確涉及「吸波室（absorber-lined enclosure）」或「吸波壁面」的應用條件。這些規範主要針對在進行 EMC 測試時，確保環境的反射特性與吸收效率符合要求，以模擬自由空間的輻射條件。

一、代表性標準：ISO 11452 系列
此系列為車用電子元件的 EMC 抗擾性測試方法，其中 ISO 11452-2 最具代表性，標題為「Road vehicles — Component test methods for electrical disturbances from narrowband radiated electromagnetic energy — Part 2: Absorber-lined shielded enclosure」。該標準要求在進行輻射抗擾性測試時，試件必須置於內壁覆有吸波材的屏蔽腔體（ALSE）中，以模擬自由空間條件。2019 版明定腔體反射能量應較直接能量衰減至少 10 dB，且牆面或天花板吸波材於測試頻率（約 80 MHz 至 18 GHz）內應具 ≥ 6 dB 吸收效能。此法屬於元件級窄帶輻射抗擾性測試，用於評估汽車電子元件對外部電磁能量的耐受度。其他子標準如 ISO 11452-1 為總則，TEM cell、BCI、stripline 等部分則屬其他耦合方式，但不一定直接涉及吸波材。

二、IEC／ISO／IEC 合訂標準中的吸波材應用
除了 ISO 11452-2，其他 EMC 標準也隱含吸波材的使用條件。例如 IEC 61000 系列（一般 EMC 測試）多要求於電磁暗室（anechoic chamber）或半暗室（semi-anechoic room）中進行測試，這些環境需以吸波材覆蓋牆面與天花板以降低反射，確保場均勻性。雖未明確規定吸波材組成或厚度，但對「室內反射量」「吸收效率」「反響衰減」等有最低性能要求，如部分標準要求反射應低於特定 dB 值。此外，ISO／IEC 17025 屬於測試與校準實驗室能力通用標準，雖非針對吸波材本身，但若實驗室提供 EMC 或吸波室量測服務，需取得此認證以確保數據的準確性與公信力。

三、摘要與限制
ISO／IEC 標準確實在 EMC 測試環境層面規定吸波材的必要性與性能下限，尤其 ISO 11452-2 對吸波室結構與吸收衰減有明確要求。然而，迄今仍無針對吸波材電磁特性（如複介電常數、磁導率、反射損失、吸收曲線等）的獨立國際標準。此類性能量測多由其他體系如 IEEE、ASTM、MIL-STD 或 ETSI 負責，應用於國防、航太、5G 與雷達吸波材料（RAM）等領域。總體而言，ISO／IEC 的角色在於規範吸波材於 EMC 測試環境中的使用條件，而非定義其材料本身的物理性能。

吸波材在醫療設備認證上主要應用於確保電磁相容性（EMC）和保護患者與醫護人員免受電磁輻射傷害。 通過在醫療設備內部或周圍使用吸波材，可以吸收設備自身產生的或外部環境中的電磁輻射，從而防止設備間互相干擾、確保儀器精準工作，並符合醫療安全標準。 這有助於設備順利通過電磁相容性認證，確保醫療設備在醫院等複雜電磁環境中的穩定運作。 

在醫療設備認證上的具體應用：

• 確保設備正常運作： 

醫療設備（如精密監測儀、手術設備）對電磁干擾非常敏感。 吸波材能吸收設備內部的洩漏輻射，防止其干擾其他電子元件或設備，確保醫療診斷和治療的準確性。 

• 保護患者與醫護人員： 

許多醫療設備在運作時會產生電磁輻射，吸波材可以吸收這些輻射，減少對人體的潛在傷害，這也是醫療設備安全認證的重要考量之一。 

• 符合電磁相容性（EMC）標準： 

醫療設備在獲得認證前，必須通過嚴格的電磁相容性測試。 吸波材是實現EMC設計的關鍵元件，它能幫助設備在發射（EMI）和抗擾度（EMS）兩方面都符合標準。 

• 減少外部環境干擾： 

醫院環境中充斥著各種電子設備，會產生複雜的電磁波。 吸波材能吸收這些外部電磁波，保護醫療設備免受干擾，維持其穩定工作狀態。 

總結

在醫療設備認證過程中，吸波材的應用是一個重要的技術環節，它不僅能保障設備的性能穩定和精確性，還能確保醫療環境的安全，是符合醫療法規和標準的必要手段。

半導體廠的EMI 防護標準確實包含吸波材，因為吸波材是減少電磁波（EMI）能量的重要手段，藉由吸收電磁波來降低對精密儀器和環境的干擾。 除了吸波材，通常也會搭配使用EMI 屏蔽材料，利用反射和吸收來達到完整的EMI 防護效果。

吸波材是否需要RoHS或REACH環保認證，取決於該吸波材的用途和最終產品的市場。 許多電子產品和其零組件，包括部分吸波材，需要遵循這些法規以確保符合特定有害物質的限制，因此在進入特定市場時，通常需要進行認證或確保其符合性。

針對「建築用吸波材」的廣泛規範並不存在，但有針對特定應用（如軍事隱形）的吸波材料規範，以及適用於電子設備的EMI 屏蔽材料規範。 一般建築物若有電磁波防護需求，則需依據實際的電磁波頻率和干擾程度，採取屏蔽、接地或濾波等不同防護方法。 

現行規範與應用

• 軍事應用： 

軍事上的吸波材料有嚴格的規範，主要目的是在於吸收雷達波以達到隱形效果，例如用在隱形飛機或船艦表面。 

• 電子設備： 

針對手機、平板等電子裝置，則有EMI 屏蔽材料的規範，目的是降低因高頻電磁波干擾而造成的訊號雜訊問題。 

• 一般建築： 

對於一般建築物，並沒有專門的「建築用吸波材」規範。 通常會透過不同方式來應對電磁波問題。 

建築物電磁波防護的常見方法

• 屏蔽(Shielding)：: 使用金屬箔片、導電漆等材料來阻擋電磁波的穿透。
• 接地(Grounding)：: 將電磁波導入大地，以降低其對設備或人體的影響。
• 濾波(Filtering)：: 透過濾波器來衰減特定頻率的電磁波干擾。 

總結

若您有特定建築物需要進行電磁波防護，建議根據您希望防護的電磁波頻率與強度，尋求專業的電磁波防護建議，並依據實際情況採用適當的防護措施。 

未來吸波材的發展方向是朝向更輕薄、更高效率、更環保、更安全、更耐用的方向，並透過結構型設計和新型無毒材料來實現。 關鍵趨勢包括運用熱塑性混雜紗、陶瓷基複合材料等技術實現結構型隱身，製造輕質、高強度的吸波複合材料；開發耐高溫結構型吸波材料以應對高速飛行器需求；以及探索更環保無毒的組分和製程，減少對環境和人體的潛在影響。

納米技術可透過改變材料的微觀結構來改善吸波性能，主要方法包括利用納米粒子的強磁性、高表面積和可調控的結構，以及將不同納米材料（如碳材料和磁性納米材料）複合以實現優異的電磁損耗能力。 

主要改善方法：

• 利用納米粒子的磁性：

例如，利用具有強磁性的奈米級四氧化三鐵粒子，透過精確控制粒徑，可以增強材料的吸波效果。 

• 製備複合材料：

• 將不同納米材料（例如，具有良好導電性的石墨烯和具有磁性的納米粒子）結合，可以利用兩種材料的優點，進一步提升吸波性能。 

• 利用溶膠凝膠法等技術，將奈米氧化鐵與羰基鐵等其他材料製成雙層或多層複合吸波材，以在更寬的頻段內實現更優異的吸波效果。 

• 調整材料結構和成分：

• 透過摻雜來調整材料的晶粒大小、晶體結構和電磁損耗能力，從而優化特定頻段的吸波性能。 

• 透過改變還原氧化石墨烯、聚苯胺和四氧化三鐵等材料的比例，可以製備出具有可調控吸波性能的三元納米複合材料。 

• 表面改質：

透過無電鍍法等方式對奈米材料進行表面改質，可以探討改質前後吸波效能的變化。

超寬頻吸波材是可能實現的，並且是當前電磁吸波研究的熱點，尤其是利用超材料（Metamaterials）技術。 超材料吸波體能實現對電磁波的靈活調控，具有結構輕薄、吸收率高等優點，可以克服傳統吸波材料的限制，滿足現代戰爭和電子設備對隱身性、電磁兼容性的需求，並在能量收集、傳感器等領域有廣泛應用前景。 

提升超薄吸波材效率的方法包括優化材料配方，如使用高磁導率的磁性金屬粉末或新型吸波劑，並通過精密的電磁模擬來調整吸收劑比例。 其次，改進結構設計，如採用微結構陣列或超材料技術，利用表面等離子共振或多功能集成來實現寬頻帶和高性能的吸收。 最後，改善阻抗匹配，確保吸波材料的阻抗與電磁波的阻抗相匹配，從而實現最佳的能量吸收。 
優化材料配方
•    高磁導率材料： 
添加如鐵、鈷、鎳及其合金等磁性金屬粉末，利用其鐵磁性來吸收高頻電磁波。 
•    新型吸波劑： 
採用如發泡聚丙烯（EPP）等新型材料，通過精密電磁模擬和射頻應用頻段需求來調配最佳吸收劑比例。 
•    多功能複合材料： 
將磁性材料與PPy等導電聚合物複合，利用渦流損耗和磁損耗來衰減電磁波，但需解決抗氧化挑戰。 
改進結構設計
•    微結構陣列： 
利用金屬微結構陣列產生的表面等離子共振效應，實現對不同波長電場的高度局域和增強。 
•    超材料技術： 
設計集成了金屬結構和載入電阻元件的多功能超表面，可同時實現波前塑性和吸波功能。 
•    三維結構： 
引入三維結構設計，為新型器件提供新的發展生機，使人們對電磁波的調控更加自由。 
改善阻抗匹配
•    阻抗匹配設計： 
通過阻抗匹配設計，使吸波材料的阻抗與自由空間的特性阻抗相匹配，從而實現完美吸波。 
•    結構與材料結合： 
將材料的特性與結構設計相結合，如在薄膜材料中加入微結構陣列，以達到阻抗匹配和吸收增強的目的。

軟性吸波膜是否能取代傳統鐵氧體？

軟性吸波膜不能完全取代傳統鐵氧體，但可以在特定應用中作為補充或替代，因為兩者各有優缺點，軟性吸波膜在輕薄、高頻、客製化方面有優勢，而傳統鐵氧體則在寬頻、高阻抗和成本效益上表現更好。

吸波材在6G 通訊中的關聯在於：解決高頻訊號（尤其是毫米波）產生的電磁波干擾和雜訊，確保訊號品質與設備正常運作。 6G 將使用更高頻段的頻譜，這會加劇訊號的反射、散射與干擾，吸波材透過吸收這些不需要的電磁波，減少訊號損失，提升6G 系統的穩定性與效能。 

 低軌衛星產業對吸波材有龐大且快速增長的工業和民用需求。 低軌衛星需要更先進的電子組件，以因應在毫米波頻段通訊時的訊號反射和干擾問題。 吸波材可在衛星設備中減少訊號損失，保護機敏零組件並提高訊號穩定性。 此外，隨著低軌衛星產業發展，其技術變革也帶動了對射頻晶片、通訊酬載和地面設備的龐大需求，以建構完整的產業鏈。 

吸波材在低軌衛星產業中的需求

• 訊號穩定性： 低軌衛星在高速飛行時，需頻繁進行訊號傳輸與接收。 吸波材能有效降低訊號在衛星內部零組件的反射與干擾，提高傳輸效率與穩定性。

• 毫米波頻段： 低軌衛星多採用高頻段（如毫米波）進行通訊，這對材料的性能要求極高。 吸波材能在毫米波頻段提供絕佳的吸波性能，保護衛星設備的正常運作。
• 降低訊號衰減：衛星設備內部零組件眾多，訊號可能在設備內部產生反射與衰減，降低整體傳輸效率。 吸波材可減少訊號在設備內部的反射，確保訊號能有效傳輸至天線。 

  低軌衛星產業的需求

• 衛星通訊：
• Ka頻段陣列天線：: 需要開發先進的陣列天線技術以提高訊號傳輸效率與涵蓋率。 

• 通訊酬載與地面設備：: 需要完整的通訊酬載（payload）和地面接收站系統，以實現完整的通訊鏈結。 

• 地面設備與應用服務：

• 地面設備：: 需求涵蓋從用戶終端設備到大型地面站，如用於航空、車輛和航海等服務的設備。 

• 應用服務：: 需求包括影片串流、直播、AR/VR等需要近即時反應的應用，以及填補偏遠地區網路的服務。 

• 衛星製造： 衛星的結構、組件和酬載等都需先進的材料與零組件，以降低重量、提高效能並延長壽命。

 發射與軌道維持：

• 發射：: 衛星發射是整個產業鏈的開端，帶動後續的地面設備與應用服務。 

• 軌道維持：: 低軌衛星需要定期進行軌道維持，以克服大氣阻力，這也需要耗材與零組件。 

AI伺服器因 GPU/NPU、HBM、PCIe 5/6、CXL 等高速介面導入，訊號至 10–112 Gbps，EMI 與串擾大增。吸波材常用於：模組/連接器縫隙、散熱鰭片下或 VRM 周邊、機箱內壁、線纜與背板接頭，以提升通過 CISPR 32 Class A 機率。
挑戰：材料多為高損耗磁/導電高分子，熱導率低(0.3–1 W/m·K)、與金屬 CTE 不匹配、厚貼阻風、70–90 °C 易老化，恐致熱堆積。
解法：
①導熱吸波複材(2–5 W/m·K)填縫導熱並抑制 EMI；
②針對輻射/發熱熱點局部覆貼，保留風道；
③導電泡棉+吸波層，既接地屏蔽又吸收；
④配合液冷，避開液體直接接觸，於金屬殼外貼低滲透膠片。
設計要點：選 UL94 V-0、連續使用 ≥125 °C、低出氣；厚度 0.2–1.0 mm；CFD 與 3D EM 聯合模擬；驗證依 CISPR 32／FCC Part 15 B、IEC 60068-2-14/-78。
趨勢：>8 W/m·K 高導熱奈米複材、<0.1 mm 超薄吸波膜、符合 RoHS/REACH 的可回收材料。
結論：採 Thermal–EMI 共設計、導熱型材料與局部化佈局，可同時確保 EMI 穩定與散熱效率。

車用吸波材市場正因自動駕駛系統和先進駕駛輔助系統（ADAS）的發展而快速增長，尤其是在毫米波雷達領域。 市場趨勢朝向更高性能、更低成本、更環保的方向發展，同時新材料和創新技術不斷湧現，以滿足5G通訊、電動汽車電池管理等多元化應用需求。 

軍事吸波塗料（RAM/RAS）發展可分三階段：
① 二戰後期至冷戰：以阻抗匹配／共振型結構（Salisbury、Jaumann）與含鐵/碳損耗介質為雛形。
② 1980–90年代：F-117、B-2 等將外形隱身結合貼片式/可噴塗 RAM，並建立維修體系。
③ 2000s 起：功能化表面普及，如 F-16「Have Glass」塗層降 RCS；艦艇與水下平台採外覆吸收結構。

工作機制：在介面達成阻抗匹配，並以材料內部的磁性與介電損耗將電磁能轉為熱；電路類比與貼片結構提供 L/C 共振以拓寬頻帶。新世代以超材料/超表面（亞波長單元）塑形表面電流與相位，可實現窄/寬帶與可調諧吸收。

材料走向：碳系（CNT、石墨烯、多孔碳）兼具輕量與寬頻；磁性填料（Fe-Si-Al、Ni-Zn 鐵氧體）擴展中低 GHz；複合塗層以導電聚合物/金屬微粒＋彈性體，透過厚度、粒徑、體積比分層匹配多頻段；超材料塗層整合 FSS/貼片於薄膜中。

維護與可靠度：對厚度均勻性、附著力、環境老化與腐蝕高度敏感；油污、水汽、溫循都可能劣化性能，各國均建立 LO 維保流程與修補工藝以確保持續戰備。

2025 前後趨勢：
① 寬頻與輕量化——多相界面設計、碳基複材提升 2–18 GHz 乃至更寬頻效能並降密度。
② 超材料與可調諧——透過幾何、主/被動元件或相變材料調頻，增強角度容差。
③ 多光譜一體化——同時兼顧微波/紅外/可見光並強化耐候與可維修性。
④ 平台實務——戰機採低電阻頂塗與導電層，艦船/潛艦持續使用外覆吸收結構對抗主被動探測。

小結：吸波塗料是「材料損耗＋結構設計＋維保流程」的系統工程；新材料與多譜帶整合是主軸，但環境耐久與可維修性仍是落地門檻。

石墨烯吸波材商業化困難？

石墨烯吸波材商業化面臨主要困難在於高昂的製造成本、大規模量產的技術挑戰（如尺寸與品質的控制）、材料穩定性不足（特別是在高溫含氧環境下易損壞）以及潛在的毒性問題。 這些因素限制了其在廣泛商業應用中的快速普及。          

生物基吸波材是否可能？

生物基吸波材是可能的且正處於研究與發展階段，利用生物質資源製造吸波材料，可以實現環保、可持續的電磁波吸收功能，並逐步克服現有材料存在的毒性問題。

主要挑戰

• 材料複雜：磁性/碳性填料＋熱固型彈性體/樹脂＋黏著層＋骨架，難拆分為單一料流；熱固基材不可重熔。
• 性能退化：長期高溫/濕/力學與場致使 μ′、μ″、ε′、ε″ 漂移；Ni-Zn/Fe 氧化團聚、CNT/石墨烯網絡破壞；共振結構對厚度誤差極敏感。
• 黏著與污染：膠殘留、油污與金屬屑破壞界面匹配；清洗溶劑可能溶脹基材、析出填料。
• 結構差異：鐵氧體瓷磚脆且易碎；超薄膜/噴塗難不傷母材剝離；超材料/FSS 切碎即失效，只能降級。
• 測試/認證成本高：需重做 2–18 GHz（或更寬）量測與厚度控管；批次離散性大且缺乏再生標準。
• 環安衛/法規：Ni、Zn、Fe、碳納米粉塵風險，脫膠/剝漆 VOC；RoHS/REACH、涉密與管制限制跨境回收。
• 經濟性不足：料流分散、污染高、純化成本大；再生料價值難與新料競爭。

可行對策（設計與流程）

• A. 循環導向設計 DfR：採可熱塑基材（TPU/TPO/PA）；可逆黏著（熱釋/UV/機械固定）；模組化「可拆換吸波磚/墊」；單一材料族或可分層結構；填料表面包覆（silane/磷酸鹽/碳）抑氧化。
• B. 逆向物流與溯源：建立數位產品護照/QR，記錄配方、厚度、服役/熱史；回收分級：A 整片再用、B 再壓延/複層、C 粉碎作 EMI/阻尼填料。
• C. 再製工藝：低溫壓延/熱壓覆層保厚度公差與取向；粉碎降級用於機箱阻尼或導電/磁性橡膠；塗層採選擇性脫漆（低溫化學/超臨界/雷射）與基材保護；無法完整回收則走能資源回收（焚化能回收/熱解取碳）。
• D. 再認證策略：設定縮減性能窗（中心頻、最小吸收、角度容差）與抽樣規範；用自由空間量測＋厚度掃描（渦流/超音波）快速分級；建立 LCA 與成本模型驗證循環效益。

全球吸波材市場規模？

全球吸波材市場規模因定義不同而異，例如雷達吸波材料（RAM）在2024年的市場規模估計為9.3億美元，並預計在2037年超過39.7億美元。 而涵蓋更廣泛的電磁波吸收材料市場，在2025年預計將達到約72.3億美元，至2029年更預計成長至72.3億美元，年複合成長率（CAGR）達8.9%，主要受惠於5G網路、智慧裝置普及及國防航太應用的推動。