CN101014237A - 具有层压结构的透气导电屏蔽 - Google Patents

Abstract

一种提供保护免受电磁干扰和静电放电影响的透气导电屏蔽，具有层压结构，适合于用在电路板有铜箔的一面或有元件的一面。所述层压结构包括一个彼此之间留有空隙的泡沫隔片(3)的阵列、一个附着在所述隔片顶部的泡沫层(3a)、一个在所述泡沫层(3a)之上的第一绝缘片(5)、一个在所述第一绝缘片(5)上的导电片(7)、一个在所述导电片(7)之上的第二绝缘片(9)。每一层上都有多个通孔，与其它层上相应的通孔以及与所述泡沫隔片之间的空隙相对齐，使得空气流能够穿过所述的结构。所述的层(3a，5，7)用居于其中间的粘合层(4，6，8)键合在一起。在所述隔片的底部使用一个压敏粘合层(2)，用来将所述透气导电屏蔽附着在电路板上。

Description

具有层压结构的透气导电屏蔽

技术领域

本发明涉及到一种透气导电屏蔽(permeable conductive shield)，它可以提供免受电磁干扰和静电放电的保护，具体说，涉及到一种具有简单层压结构的透气导电屏蔽，适合于用在印刷电路板有金属箔的一面或有元件的一面。

背景技术

诸如电视、收音机、计算机、医疗仪器、商业机器、通信设备等等电子器件的运行伴随着电磁辐射在设备电路内的产生。这种辐射经常作为场或作为瞬态过程而产生，处于电磁谱的射频波段内，即在约10kHz到10GHz内，被称作“电磁干扰”或“EMI”，因为已经知道它能够干扰其它邻近电子器件的运行。为了减小EMI效应，可以使用能够吸收和/或反射EMI能量的屏蔽来将EMI能量限制在源器件内，或者将受影响的器件与其它源器件屏蔽开，或者将这两种方法结合起来。这种屏蔽作为一个屏障被***到源和受影响器件之间，通常被配置为一个套住器件的导电盒子，经常作为一个“罐子”来盖住器件的一个分立元件或一组元件。所述的盒子可以由金属或者由塑料材料构成，其中塑料材料被填充以便能够导电，如例如美国专利公开No.2004/017502中所描述的，或者在塑料盒子的表面敷一层导电涂层，如例如美国专利No.6,483,719中所描述的。

静电放电，即“ESD”，是指当电子元件受到静电电荷影响，特别是当安装或测试期间接触电子元件时，发生在电子元件上的损害。一些类型的计算机电路，诸如半导体存储器件，对于ESD特别敏感。避免ESD的通常作法是将接触电路的个体接地。一个更加简单的方法是，将电路装在一个与电路接地有电连接的导电屏蔽中，如例如美国专利No.6,884,937所述的那样。因此，同一个导电屏蔽能够保护不受EMI和ESD两者的影响。

通常使用的EMI屏蔽类型所遇到的另一个问题是被屏蔽的元件中热量的积累。用于解决这个问题的一个解决方法是，在屏蔽壳的外面加上散热鳍，如美国专利No.6,884,937中所描述的。但是，这个解决办法增加了屏蔽壳的制造成本、增加了其尺寸和重量，并且肯定不是一个有效的解决方法，除非使用某种类型的金属导热材料。

因此，所需要的是一种简单的、容易制造的导电屏蔽，它适合于在电路板有金属箔或元件的一面提供EMI和ESD保护，而同时能够散发掉使用屏蔽的电路所产生的热量。

发明内容

所以，本发明的基本目标是，提供一种容易制造的具有层压结构的透气导电屏蔽。

本发明的另一个目标是，提供一种透气导电屏蔽，它能够起保护作用，免受电磁干扰和静电放电的影响，解决上面所述的问题。

本发明的这些目标及其它目标通过这里所公布的具有一种层压结构的透气导电屏蔽来实。

在本发明的一个例示方面，具有层压结构的一种透气导电屏蔽包括：置于一个平面内的多个绝缘隔片，在这些绝缘隔片之间留有空隙；被置于所述绝缘隔片上的第一绝缘片；被置于所述第一绝缘片上的导电片；被置于所述导电片之上的第二绝缘片。每个绝缘片上都有多个通孔，与所述导电片上相应的通孔以及与所述绝缘隔片之间的空隙相对齐，使得空气流能够穿过所述的透气导电屏蔽。所述导电片中通孔的大小比要屏蔽的频率的截止波长要小。所述第二绝缘片上的通孔优选比所述导电片上的通孔要小一些，以避免所述导电片与外部短路。

所述绝缘隔片由一种弹性材料构成，优选是聚氨酯(polyurethane)泡沫材料。所述导电片优选由铜构成。所述绝缘片由高机械强度的材料构成，以便抵御穿刺，最好是聚酰亚胺(polyimide)膜。

在本发明的另一个方面，所述透气导电屏蔽进一步包括与所述绝缘隔片同样弹性材料所构成的一层绝缘层，该绝缘层被***所述绝缘隔片的顶部和所述第一绝缘片之间。所述绝缘层上具有通孔，与所述绝缘片中的通孔对齐，以便不阻碍空气流穿过所述透气导电屏蔽。所述绝缘层呈条带状附着于所述绝缘隔片上，使得该一个或多个条带可以被移去。带有所附绝缘隔片的所述绝缘层、所述第一绝缘片、所述导电片和第二绝缘片通过居于其间的粘合层键合在一起。

在本发明的另一个方面，在所述绝缘隔片的底部使用一层压敏粘合层，用来将所述透气导电屏蔽附着在电路上。除此之外，优选提供一个释放衬板，用来在应用所述透气导电屏蔽之前覆盖和保护所述压敏粘合层。

附图说明

图1显示了本发明所述的被剖开的透气导电屏蔽的三维图；

图2显示了本发明所述的透气导电屏蔽的截面图；

图3显示了本发明所述的透气导电屏蔽的顶视图。

具体实施方式

现在，参考附图所示的实施例，来更详细描述本发明。应该记住，下面的所描述的实施例只是通过例示的方法给出，不应该解释为将发明概念限制到任何具体的物理配置上。

此外，如果使用了术语“上”、“下”、“前”、“后”、“在...之上”、“在...之下”以及类似的术语，除非另外申明，不应该被解释为将本发明限制到一个具体的取向。相反，这些术语只是表示相对的方向。

本发明涉及一种透气导电屏蔽，它能够提供免受电磁干扰和静电放电的影响的保护，具有一种简单的层压结构，适合于例如用在印刷电路板有金属箔或有元件的一面。

图1显示了本发明中被剖开的透气导电屏蔽的一个优选实施例的示图。基本的元件为，多个绝缘泡沫隔片3、一个绝缘片5和一个导电片7。泡沫隔片设定了所述导电片7和用于安装导电屏蔽的表面之间的距离。当导电屏蔽被安装在例如印刷电路板上时，该距离要足够大，以便为从电路板表面凸出的元件或针脚提供空隙。所述泡沫隔片最好排列成有序阵列，彼此间留有空隙，这样能够使空气流通到导电屏蔽所安装的表面上。

在泡沫隔片的上面是绝缘片5，该绝缘片优选由一种结实的塑料材料构成，诸如聚酰亚胺膜，这种材料具有高的介电强度，也防止了下面的电路板的针脚或元件引脚穿透到导电片7上。导电片7位于绝缘片6的上面，可以是例如一层薄的铜片或铜箔，能为被保护的电路提供EMI屏蔽和/或ESD通道。

绝缘片5和导电片7两者都有多个通孔，以便让空气通过透气导电屏蔽。如图1所示，绝缘片5中的通孔与泡沫隔片3之间的间隙对齐，导电片7中的通孔具有约同样的大小，并与绝缘片5中的通孔对齐。所述结构中的通孔的尺寸要足够小，比所涉及的射频的截止波长小很多，但是相比周围区域又要足够大，以便让足够量的空气流穿过透气导电屏蔽。图3中本发明中的屏蔽的顶视图给出了导电片7中孔7a的相对大小、以及泡沫隔片3之间的间隙的一种概念。

图1也显示了，本发明的优选实施例包括一个覆盖着导电片7的第二绝缘片9。其目的是防止导电片7与透气屏蔽附近的任何导电体之间的偶然接触，诸如在带有本发明中的屏蔽的电路板的封装盒内部与导电层或键合层之间的接触。所述第二绝缘片9有多个通孔，与第一绝缘片5和导电片7中的那些通孔相匹配。绝缘片9中的通孔的大小优选比导电片7中的通孔小一些，以防止在孔的侧面与导电片7可能的接触。

图2是一个截面图，它更清晰得显示了图1所示的层压屏蔽结构的各个层。除了上面讨论的优选实施例中的组件之外，图2还显示了在泡沫隔片3的顶部附近一层相对较薄的、贴近绝缘片5的泡沫层3a，该泡沫层附着在泡沫隔片3上，并将它们结合在一起。所述泡沫层3a优选作成条带状，使得在需要的时候一条或多条泡沫隔片可以被移去。所述泡沫层3a也有与邻近的导电片和绝缘片中的通孔相匹配的通孔，以便不阻碍空气穿过透气导电屏蔽。

图2中也显示了一层粘合层2，该层处于泡沫隔片3的底端，用来接触透气导电屏蔽并将之结合到应用该屏蔽的表面。使用合适的压敏粘合剂能使该透气导电屏蔽可以用于需要临时或永久屏蔽的场合。使用之前，在泡沫隔片3的底端上使用一个释放衬板1来保护压敏粘合板，当需要将透气导电屏蔽施加在一个表面上时，移去该释放衬板。

粘合层4、6和8用来将泡沫层3a、第一和第二绝缘片5和9以及导电片7键合在一起，以形成一个层压屏蔽结构，该结构能够随时作为一个整体运用到电路板或其它需要EMI和/或ESD屏蔽的平坦表面。

在使用中，透气导电屏蔽可以用在电路板有元件的一面或者用在电路板有金属箔的一面以形成一个像平面(image plane)或者屏蔽表面。在本优选实施例中，泡沫垫由弹性材料构成，以便能够包容电路表面的不规整。如前面所提到的，泡沫层3a优选作成条带状，使得泡沫层的各个部分及在它上面附着的泡沫隔片可以随时被剥落，以便当本发明中的屏蔽运用于电路板有元件的一面时为集成电路和其它大器件留出空间。需要的话，所述透气屏蔽的层压结构可以作成各种厚度。对于电路板应用来说，泡沫隔片和泡沫层的总厚度通常约为2mm。

在需要将导电片7与电路接地进行电连接的应用中，一个简单的接地技术是，移去绝缘片9中的一个和多个通孔周围的第二绝缘层，并用例如锡焊将导电片7连接到从电路板凸出的一个或多个接地柱上。其它可选的接地方案对本领域技术人员来说是显然的。

应该理解，本发明并非必须限制到以上图示和描述的具体过程、排列、材料和组件，在本发明的范围内的众多的变化也是允许的。例如，泡沫隔片3和绝缘片5和9可以使用多种具有类似机械性能和电性能的塑料材料。导电片7可以是任何合适的金属，甚或是在所述一个绝缘片表面上的一层诸如蒸发沉积铝的导电涂层。此外，尽管上面条目所描述的本发明的例示方面相信特别适合于屏蔽需要少量对流冷却的电路板，但是本发明的概念被设想具有更广阔范围的潜在应用。

对于本领域技术人员来说，很明显，制造和使用所述发明的方式已经在上述优选实施例中通过结合附图的描述中给予充分的披露。

应该理解，允许对本发明优选实施例的上述描述作各种修正、改变和改编，这些修正和改变应认为包含在所附权利要求书的等价陈述的含义和范围内。

Claims (14)

1.一种透气导电屏蔽，包括：

置于一个平面内的多个绝缘隔片，在这些绝缘隔片之间留有空隙；

具有多个通孔的绝缘片，该绝缘片被置于所述多个绝缘隔片上；

具有多个通孔的导电片，该导电片被置于所述绝缘片上，

其中，所述绝缘片中的通孔与所述导电片中的通孔以及所述绝缘隔片之间的空隙相对齐，使得空气流能够穿过所述透气导电屏蔽。

2.根据权利要求1所述的透气导电屏蔽，其中，所述多个绝缘隔片由弹性材料构成。

3.根据权利要求2所述的透气导电屏蔽，其中，所述弹性材料是聚氨酯泡沫材料。

4.根据权利要求2所述的透气导电屏蔽，进一步包括：

由与所述多个绝缘隔片同样的弹性材料构成的一层绝缘层，所述绝缘层被附着在所述绝缘隔片上，并被置于所述绝缘隔片和所述绝缘片之间，并具有与所述绝缘片中的通孔对齐的多个通孔。

5.根据权利要求4所述的透气导电屏蔽，其中，所述绝缘层呈条带状附着于所述绝缘隔片上，使得一个或多个条带可以被移去。

6.根据权利要求4所述的透气导电屏蔽，其中所述绝缘片为第一绝缘片，该透气导电屏蔽进一步包括：

置于所述导电片之上的第二绝缘片，具有与所述第一绝缘片中的通孔相对齐的多个通孔。

7.根据权利要求6所述的透气导电屏蔽，其中，所述第一和第二绝缘片由高机械强度的材料构成，以便抵御穿刺。

8.根据权利要求7所述的透气导电屏蔽，其中，所述第一和第二绝缘片为聚酰亚胺膜。

9.根据权利要求4所述的透气导电屏蔽，其中，附着有多个绝缘隔片的所述绝缘层、所述第一绝缘片、所述导电片和所述第二绝缘片通过粘合层键合在一起。

10.根据权利要求9所述的透气导电屏蔽，其中，每个所述绝缘隔片的顶端贴近所述第一绝缘片，其底端与所述顶端相对，所述透气导电屏蔽进一步包括：

位于所述绝缘隔片底端上的一层压敏粘合层，用来将所述透气导电屏蔽附着在需要屏蔽的电路上。

11.根据权利要求10所述的透气导电屏蔽，进一步包括：

一个释放衬板，用来覆盖和保护在所述绝缘隔片底端上的所述压敏粘合层。

12.根据权利要求6所述的透气导电屏蔽，其中，所述第二绝缘片上的通孔比所述导电片上的通孔要稍微小一些。

13.根据权利要求1所述的透气导电屏蔽，其中，所述导电片中通孔的大小比所述透气导电屏蔽所屏蔽的频率的截止波长要小。

14.根据权利要求1所述的透气导电屏蔽，其中，所述导电片由铜构成。

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