用于吸收电磁干扰(EMI)的粉末涂覆方法和装置制造方法及图纸

技术编号:13043396 阅读:106 留言:0更新日期:2016-03-23 12:56
于此描述了用于制作磁谐振频率(MRF)吸收器的方法和用于MRF吸收器的装置。该方法包括:处理诸如包括80%镍、18%铁、2%钼的坡莫合金之类的高渗透率材料以创建诸如薄片、球体,或棒之类的特定几何形状因子。然后可以将几何形状因子封装在绝缘基体中。绝缘基体可以是硅酸钾(SiO3K2)。可以将绝缘薄片、球体或棒形状因子引入到粉末涂覆处理。然后可以以基于吸收电磁干扰(EMI)的期望性能的重量比将绝缘薄片、球体或棒形状因子与聚合物涂覆粉末混合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年3月15日提交的美国临时申请序列号61/791,098的权益,据此该临时申请的内容通过引用被合并于本文。
技术介绍
由于技术继续改进并且在所有产业中越来越多的电子设备变得越来越常见,对电磁干扰(EMI)的关注变得极其重要。也被称为射频干扰(RFI)的电磁干扰是可能由于电磁感应或者从外部源发出的辐射而影响电子电路的扰动。外部源可以是人造的或自然的,这使得这变为由于EMI可能的发源处的大量的变化所引起的要解决的极其困难的问题。诸如蜂窝电话、平板机和计算机之类的设备是EMI的一些主要发射器。诸如这些的电子仪器可能通过干扰过载最终导致电路的执行的破坏、劣化,或中断,使它们无用,或者使它们完全地毁坏。每个电子设备发出可能潜在地有害的一类型的EMI。因而,这就是为什么必须利用新技术来解决该该问题的原因。任何电气或电子设备具有生成传导和辐射干扰的可能。传导干扰的典型源可以包括开关电源、交流(AC)电机、微波炉和微处理器。EMI从第一电路(例如,无线电装置、计算机芯片、计算台,等等)生成可能由第二电路捡取的无用的信号。这可能使第二电路与期望相比较低效地操作。在最简单的情况中,第二电路可能在其操作中具有“假信号(glitch)”——尽管这也可能扩展到使第二电路产生不正确的数据。典型地,EMI已经在“箱(box)”级设备被约束(如通过政府健康和环境安全条例所指导的),或充其量利用特定组件或组件集合的周围的接地屏蔽被约束。在其最极端的形式(即,高保密性/加密环境)中,可以将整个设备封闭在屏蔽室内。尽管存在许多类型的吸收器,但所有都是通过将无用的电和磁发射转换为少量热的处理进行工作。“吸收”策略是衰减之一,并且与可以被视为隔离的策略的“屏蔽”的不同之处在于,其利用导电材料通过将无用发射反射回它们的源来约束EMI。为了屏蔽和约束EMI而由电子产业所使用的一些金属产品包括;金属垫片、导电涂层、屏蔽带、指状物支架(fingerstock)和包括珠子、环状线圈、扼流圈和感应器的一系列铁氧体产品。快速变得明显的是,随着时钟速度继续增加,发射的频率也将攀升。这将为EMI管理带来不断增长的问题。将证明诸如指状物支架、导电布包覆泡棉(fabric-over-foam)和板级屏蔽之类的传统屏蔽方法在这些环境中越来越低效。具有讽刺意味的是,往往是这些传统材料促成了谐振问题。它们提供能量的导通路径,这进而将能量保持在腔内。该被约束的能量可能不利地影响板上的其他组件并且可能保持板适当地运行。除约束相关的问题外,传统反射类型屏蔽技术的确不再能保持波形。对于这些更高频率,这的确太小。电磁干扰的破坏效应可能在许多
中造成不能接受的风险,并且希望控制这样的干扰并且将风险降低到可接受水平。
技术实现思路
于此描述了用于制作磁谐振频率(MRF)吸收器的方法和用于MRF吸收器的装置。该方法包括:处理诸如包括80%镍、18%铁、2%钼的坡莫合金之类的高渗透率材料以创建诸如薄片、球体,或棒之类的特定几何形状因子(factor)。然后可以将几何形状因子封装在绝缘基体(matrix)中。绝缘基体可以是硅酸钾(SiO3K2)。可以将绝缘薄片、球体,或棒形状因子引入到粉末涂覆处理。然后可以以基于吸收电磁干扰(EMI)的期望性能的重量比将绝缘薄片、球体或棒形状因子与聚合物涂覆粉末混合。附图说明可以根据结合附图以示例方式给出的以下描述而具有更详细的了解,在附图中:图1是当在反射波和出射波之间存在异相状况时磁谐振频率(MRF)吸收器进行操作的方法的示例;图2是炼金薄板吸收器(TSA)内的堆叠的“薄片”的示例;图3是静电流化床的示例;以及图4是通过其高渗透率金属可以被处理以创建支持MRF吸收器设计的原理的几何形状因子的示例处理的流程图。具体实施方式于此描述了当被应用于磁谐振频率(MRF)吸收器材料的创建时会平衡(leverage)粉末涂覆的有利的物理属性和处理参数的方法和装置。磁性材料(例如,坡莫合金、μ金属(mu-metal),等等)可以被变换为将适用于适当的粘合剂并且用于于此描述的任何实施例中的物理格式。典型地,可以将磁性材料从块体金属处理为球体、棒或薄片。在吸收器中使用的磁性材料几何结构可以表明,在构建成功的吸收器中,相比其他几何结构,薄片几何形状因子具有独特的优势。另外地,对于取得最大电容率和渗透率,任何几何结构中的材料的长宽比可能是关键的。除了别的以外,这已经被归因于磁矩耦合的增加随着表面积而增加。另外地,用于创建薄片的铣削(milling)处理也可以增加矫顽性,这归因于由物理处理引起的无序晶体结构。一旦已经完成了转换,可以对材料进行退火以便恢复或提高渗透率。大概地,退火步骤可以将矫顽性恢复到正常值。通过对用于坡莫合金材料的材料的晶体结构重定方向以创建NiFe3超晶格结构,这可以发生。利用其他磁性材料,类似的效果也可以出现。图1是当在反射波和出射波之间存在异相状况时磁谐振频率(MRF)吸收器100进行操作的方法的示例。对于理想吸收器(即,理论上最大吸收),吸收器的厚度可以是入射波102的波长101的四分之一(1/4),借此,可以从“空气/吸收器”边界103反射104入射波102的一部分,并且从吸收器内的金属导电反射器108表面反射106入射波的其余部分。结果,反射波和出射波105相互地抵消107。图2是炼金薄板吸收器(TSA)200内的堆叠的“薄片”的示例。吸收器的金属组件包括坡莫合金薄片202,使得介质(dielectric)/金属边界可以出现在TSA薄片的第一若干原子层中。与薄片的厚度尺寸相比,TSA可以实际上显著地更厚,这可以允许在TSA内堆叠多层薄片203。这可能引起多个入射波被拦截,引起TSA内的全部薄片上的异相反射的整合与来自空气/介质边界的反射的整合的组合,这可以引起波被吸收。在另一个实施例中,为了最大衰减,利用嵌入至介质中的“薄片”制作的谐振吸收器可以典型地被调谐至单频。可以通过改变薄膜的物理性质以及通过包括多于一个介质来实现多频能力。在另一个实施例中,使用高温或超高温陶瓷的替换退火处理可以在退火之前将单独的组件封装到隔热罩中。多晶Si或SiC可以是针对该类型的高温绝缘体所选择的材料。可替换地,也可以使用诸如过渡金属的氮化物之类的更特殊的材料。例如,可以实施以本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于制作磁谐振频率(MRF)吸收器的方法,该方法包括:处理高渗透率材料以创建特定几何形状因子;将所述几何形状因子封装在绝缘基体中;将所封装的几何形状因子引入到粉末涂覆处理;以及以基于吸收电磁干扰(EMI)的期望性能的重量比将所封装的几何形状因子与聚合物涂覆粉末混合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.15 US 61/791,0981.一种用于制作磁谐振频率(MRF)吸收器的方法,该方法包括:
处理高渗透率材料以创建特定几何形状因子;
将所述几何形状因子封装在绝缘基体中;
将所封装的几何形状因子引入到粉末涂覆处理;以及
以基于吸收电磁干扰(EMI)的期望性能的重量比将所封装的几何形状
因子与聚合物涂覆粉末混合。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述特定几何结构是薄片。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述特定几何结构是棒。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述特定几何结构是球体。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述绝缘基体是硅酸钾(SiO3K2)。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,通过旋转叶片混合器来执行所述
混合。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述聚合物涂覆粉末是精细热固
性树脂。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述高渗透率材料是坡莫合金,
其中,所述坡莫合金包括80%镍、18%铁、2%钼。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述重量比是80%几何形状因
子和20%树脂。
10.一种磁谐振频率(MRF)吸收器,其通过包括以下步骤的处理被制
备:
处理高渗透率材料以创建特定几何形状因子;
将所述几何形状因子封装在绝缘基体中;
将所封装的几何形状因子引入到粉末涂覆处理;以及
以基于吸收电磁干扰(...

【专利技术属性】
技术研发人员:P·索尔萨
申请(专利权)人:伟创力有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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