用于印刷电路板的电磁干扰屏蔽制造技术

本发明专利技术提供了屏蔽的印刷电路板（１０）和电子装置（１２）。印刷电路板（１０）可以包含接地的导电元件的内部网络（１６），所述导电元件可结合到印刷电路板（１０）上安装的ＥＭＩ屏蔽（１４）。接地的导电元件的网络（１６）可结合到接地层和ＥＭＩ屏蔽（１４），并且通过印刷电路板（１０）上安装的电子元件（１２）下面的印刷电路板（１０）的体积提供了改善的ＥＭＩ屏蔽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及屏蔽的电子装置和印刷电路板。更加具体地，本专利技术提供结合到印刷电路板的表面的EMI屏蔽和在印刷电路板之内形成的EMI屏蔽。
技术介绍
电子产品发射电磁辐射，通常是在50MHz到3GHz的范围内，但是并不限于这个范围，尤其是考虑到高速微处理器设计的许多进展和高速联网与交换的快速增加的容量。发射电磁辐射的问题对于电子设备的设计者而言并非新问题。实际上，采取了重大的努力以减少电磁干扰(EMI)，并且事实上每个国家都有协调机构(例如在美国是FCC)，协调未通过EMI严格要件的电子设备的行销和销售，不管辐射是由电子设备发射还是拦截(也称作敏感度)。传统的EMI屏蔽解决方案包括使用通过焊接或类似的方法附着到印刷电路板的导电涂敷塑料外壳、导电衬垫和金属壳。事实上在所有情况下，现有解决方案都很昂贵，并且增加了制造电子设备的成本，所述电子设备例如蜂窝电话、个人数字助理、膝上型计算机、置顶盒、电缆调制解调器、包括转换器、网桥和交叉连接的联网设备。近来，尝试了金属化聚合物基片的技术。例如，Koskenmaki(美国专利号5,028,490)提供了一种聚合物基片，其用铝纤维分层，并烧结以形成具有金属涂层的平坦材料，所述金属涂层用来提供有效的EMI控制(也是FCC和其他外国实体的法律要件，并且通常被称作电磁兼容性或EMC)。遗憾的是，该材料证明是昂贵的，难以使用的，并且经受由铝纤维层的破裂引起的低性能。Koskenmaki铝纤维金属层由于热成型模中使用的典型的缩紧半径，在经受热成型过程的能力方面具有限制。给予Gabower的美国专利5,811,050，其完整披露在此并入作为参考，提供了一种可选择的方法，其中，可热成型的基片(任何数目的不同种类的聚合物)首先被成型，然后被金属化。这种方法提供了不使金属化层经受成型期间产生的应力的优点。产品已显示高度有效并具有相对的低成本。在基片上提供导电涂层或层的主要方法包括(1)选择性的无电铜/镍镀；(2)无电镀；(3)导电漆和墨；以及(4)真空金属化。全体这些在此被称作“金属化方法”。在这些应用中的每一个中，金属或塑料的平坦的或成型的基片被“处理”以形成导电屏蔽。每种方法的最终质量、性能和成本变化很大，但是最终金属化的可热成型的屏蔽形成为(1)以某种方式包围印刷电路板的整体解决方案(例如“封装”级解决方案)；(2)在PCB的表面接地迹线上安装的间隔化屏蔽(例如“板”级方案)；或者(3)再次使用表面接地迹线在单个元件之上安装的较小的屏蔽(例如“元件”级方案)。当涉及元件级的印刷电路板的EMI屏蔽时，传统的解决方案是，(1)直接通过金属化屏蔽表面并放置其与接地迹线接触；或者(2)通过金属化“外”表面(从被屏蔽的元件的观点)、然后使用将接地迹线和金属化的外表面连接的某种附着方法，来放置EMI屏蔽的导电表面和表面接地迹线接触。基于焊接的金属壳的历史使用，表面接地迹线的目的是，在金属壳和印刷电路板之间提供接触点，所述印刷电路板能够经受最终在金属壳屏蔽和印刷电路板之间提供固态永久连接的标准表面安装技术(SMT)回流焊过程。虽然金属壳和表面接地迹线在至少一个点处变得接地到接地平面，但是屏蔽和金属壳之间的大量外围接触在很大程度上是为了实现紧密机械接缝。作为结果的将屏蔽装配到PCB上，为电子元件提供了足够的屏蔽，所述电子元件例如大量应用中的集成电路、振荡时钟芯片和类似的装置。然而，随着芯片频率增加(例如大于1GHz)和数据传输率增加，不定的EMI辐射的产生变得容易得多，并且对位于附近的电路和元件更加有害。实际上，随着芯片密度增加，(一个芯片关于另一个的)抗扰度问题变得更加重要。这样一来，一般而言，传统的解决方案将日益发现它们自己对于抗扰度目的的不足，并且实际上，辐射发射同样可以成为增加的问题。此外，对于微波装置，尤其是那些具有在大约10GHz之上的谐波频率的运行的微波装置，辐射发射将成为重要关注。改善金属化的热成型的EMI性能需要检查屏蔽/板界面的结构。图1显示了传统的屏蔽解决方案，在图中图示了(未按比例)具有例如半导体芯片的发射电子元件12的PCB 10和EMI屏蔽14。通过提供电连续性的低温焊接，在PCB表面上的表面接地迹线16上放置EMI屏蔽14。来自芯片的辐射18能够通过PCB基片(玻璃/聚合物结构，例如阻燃剂4层板——例如FR4)而显现。在图1中，辐射18被显示为从接接地平面20弹回并显现到环境中或另一个芯片(未显示)附近。应当意识到，辐射场由电磁场的非常复杂的组合组成，所述电磁场从芯片与屏蔽结构弹回，形成了具有许多共振的非常复杂的场。这些共振根据场强能够非常强，并且在从EMC的观点来看很麻烦的频率处能够容易地观察到。一般而言，如在图1中能够看到的那样，在传统的屏蔽解决方案中没有什么容纳从芯片12的底部和通过PCB 10逃逸的辐射，除了从接地平面20(有时在此称作“象”平面)的局部反射的现象之外，其中，所述接地平面20在某个位置能够改善辐射发射问题，但是从实现的设计和制造的观点来看是有问题的。因此，需要的是改进的方法和EMI屏蔽，用于防止辐射从芯片的底部并通过PCB逃逸。
技术实现思路
本专利技术通常涉及改进的印刷电路板上的电子元件的屏蔽。在一个方面，本专利技术提供了一种屏蔽的印刷电路板(PCB)。该屏蔽的印刷电路板包含PCB，其包含第一表面和第二表面。金属化的聚合物屏蔽结合到PCB的第一表面。接地层结合到PCB的第二表面。多个导电通道从第一表面向接地层延伸，以便使金属化的聚合物屏蔽电结合到接地层。可以通过印刷电路板以某种模式策略性地形成所述多个导电通道，以便减少能够穿过印刷电路板的电磁干扰的数量。优选地，通道相互仅仅间隔印刷电路板上的电子元件的电磁干扰的最高频率或谐波频率的波长的大约1/2到大约1/4。像这样，取决于电子元件，通道相互可能间隔在大约1mm和200mm之间。接地层和通道网的组合产生了在电子元件的下面和周围的印刷电路板的体积之内形成的三维EMI屏蔽。当金属化的聚合物屏蔽结合到印刷电路板的第一表面并和通道接触时，电子元件可以由接地的EMI屏蔽完全包围。本专利技术的金属化聚合物屏蔽可以采取多种形式。典型地，金属化聚合物屏蔽在一个或多个表面上包含一个或多个金属层。在一个实施例中，金属化聚合物屏蔽包含成型的聚合物基片，其规定了被订好尺寸并成型以接收电子元件的空腔。所述成型的聚合物基片典型地包含顶面和从顶面以某个角度延伸的多个侧壁。凸缘可以结合到侧壁，并且将在基本上平行于印刷电路板的第一表面的方向上延伸。凸缘、顶面和侧壁将沿着至少一个表面被金属化。凸缘可以随意地包含多个开口，以便接收用于将凸缘结合到印刷电路板的导电或非导电元件。金属化聚合物屏蔽可以永久地或可拆卸地附着于印刷电路板的第一表面。在一些实施例中，印刷电路板将具有用于附着金属化聚合物屏蔽的表面接地迹线。在其他实施例中，金属化聚合物屏蔽可以直接接触多个通道。金属化聚合物屏蔽可以用导电元件或非导电元件结合到印刷电路板。例如，机械式连接器、导电或非导电粘合剂可以用于将金属化聚合物屏蔽粘附到印刷电路板的第一表面。在任何实施例中，金属化聚合物屏蔽的导电表面将具有到通道的电连接。印刷电路板中的接地层可以是接地平面，或者可以是电结合到接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏蔽的印刷电路板（ＰＣＢ），包括：ＰＣＢ，其包含第一表面和第二表面；金属化聚合物屏蔽，其结合到所述ＰＣＢ的所述第一表面；接地层，其结合到所述ＰＣＢ的所述第二表面；以及多个导电通道，其从所述第一表面向所述接 地层延伸，以便将所述金属化聚合物屏蔽电结合到所述接地层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗基R阿诺德，约翰C扎尔加尼斯，法布里齐奥蒙陶蒂，
申请(专利权)人：波零公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]