用于电子元件组件的一致屏蔽形式及其形成和使用方法技术

本发明专利技术涉及通过使用一致屏蔽外壳（Ａ３、Ａ５）屏蔽电磁干扰的电子元件。一致屏蔽外壳是柔软的、金属化的、热成型的薄壁聚碳酸酯聚合物膜基板，用来屏蔽辐射源。本发明专利技术涉及用于电子元件组件的一致屏蔽形式，特别是通过屏蔽来防止电磁和射频干扰的电子元件。具体地，屏蔽的电子元件组件包括（ａ）组件中的半导体器件；（ｂ）参考电源；（ｃ）在组件内密封的半导体器件的壳体；以及（ｄ）电连接到参考电源上的一致屏蔽外壳。一致屏蔽外壳包括柔软的、金属化的、热成型的聚合物，具有与壳体相一致的尺寸，并装入壳体中，从而对半导体器件屏蔽电磁频率。通过涂料金属化制备一致屏蔽外壳。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过使用一致屏蔽外壳屏蔽电磁干扰的电子元件。一致屏蔽外壳(conforming shield enclosure)是柔软的、金属化的、热成型的薄壁聚碳酸酯聚合物膜基板，用来屏蔽辐射源。本专利技术涉及用于电子元件组件的一致屏蔽形式，特别是通过屏蔽来防止电磁和射频干扰的电子元件。具体地，屏蔽的电子元件组件包括(a)需要屏蔽电磁频率的半导体器件；(b)参考电源；(c)密封组件内半导体器件的壳体；以及(d)电连接到参考电源上的一致屏蔽外壳。一致屏蔽外壳包括柔软的、金属化的、热成型的聚合物，具有与壳体内部相一致的尺寸，并装入壳体中，从而对半导体器件屏蔽电磁频率。通过涂料金属化制备一致屏蔽外壳。背景说明传播中的电信号具有电场分量和磁场分量。电信号使电路元件辐射出传播信号的一部分频谱能量，从而造成电磁干扰。电磁干扰是电子系统电路中由于冲击电磁场能量无意耦合的不希望的电信号产生的。电路元件能够有效的辐射与辐射元件的尺寸相接近的波长的频谱分量。长电路元件能够更有效的辐射低频噪声，而短电路元件能够更有效的辐射高频噪声。这些电路元件的表现类似于专门设计用来发射辐射波长的天线。具有产生大量频谱能量脉冲的输出驱动器的集成电路比低功率驱动器更容易由于驱动器和线路阻抗不匹配以及由寄生电感产生的瞬时信号传输的电阻而产生电磁干扰。这些电磁场干扰导致在发生变化的位置产生信号能量的反射。如果信号由于阻抗不匹配或缺少线路终端器而没有被导体长度末端的负载吸收，则未吸收的能量将向电源端反射，从而导致辐射的增加。正确的端接和控制阻抗互联可以减小辐射噪声。从有源信号网络到另一个信号网络的信号能量的耦合称作串扰。串扰是系统内的电磁干扰，与远距离源的电磁干扰相对。串扰与网络平行的长度和特性阻抗级别成正比，而与信号网络之间的距离成反比。适当的互联布局设计可以减小串扰的影响。低阻抗、磁场丰富的电磁干扰的强电源具有较高的电流和较低的电压元件。高强度的磁场可以在其它的系统元件中感应出假的电流。作为系统内电磁干扰的另一种形式，通过与其它系统元件的耦合，而不仅仅是相邻的导体网络，系统内的噪声辐射可以影响系统的性能。由于电子系统变得越来越小，电子元件的密度越来越高，电路元件的平均尺寸越来越小，所以更有利于高频信号的辐射。这些电子系统中工作频率的增加导致高频电磁干扰的增加。电磁干扰可来源于远离接收电路的电系统，或者噪声源来自于同一个系统中的电路(串扰或近源辐射耦合)。所有这些噪声源的影响降低了系统的性能或在系统中引入了误差。高频系统和便携电子产品的流行对于敏感的电子系统的工作产生了一个非常复杂的频谱环境。电子元件组件的电磁干扰屏蔽有许多种形式。敏感的或辐射器件可以在盖的定位工艺中用连接到地电位的盖和/或外壳覆盖。接近场强最高的干扰源的屏蔽需要更高的屏蔽效率以包容场。通常屏蔽敏感的、电磁干扰接收元件或者甚至是整个电路板。聚合物厚膜导电材料，例如，填充环氧膏的可丝网印刷的铜，有时用来形成屏蔽。单个的铁氧体元件可以放置在元件的管脚上或与电路串联来削弱不希望的噪声。铁氧体元件可以与电容一起使用，以便形成低频电感-电容带通滤波器。许多由外部交流供电的封闭系统通过采用连接到地电位的内部屏蔽来屏蔽电磁干扰。设计封闭系统的金属盒壳体来实现屏蔽的功能。金属壳体的缺点是通常比较昂贵、沉重和难以加工成复杂的形状。铸塑壳体的内部可以通过真空金属化涂覆薄金属膜，但是该工艺常常产生易碎的、缺乏柔韧性的屏蔽。另一个方法是用添加金属的涂料涂覆外壳，形成导体薄膜。也可以用添加金属的塑料形成壳体。美国专利no.4,012,089(Ward)公开了一种电子仪器壳体，采用具有所希望的物理和电特性(参见附图说明图1)的热塑性合成物制成的外壳的注塑、层叠塑料壳体。内部塑料壳套在外壳中，在两者之间夹着硬化填充材料。热管可以嵌入到壳中，以为封闭的电元件提供冷却，并用于滑动安装的插入物和导向针可以在内壳中铸出，以便容易安装可滑动抽屉的硬件。内壳的内壁可以真空金属化或电镀，以提供射频屏蔽。美国专利no.4,227,037(Layton)公开了一种具有互补的上和下部分(参见图1)的容器。每一部分适于紧密配合，并限定封闭的内室。上和下部分均具有层叠的外罩。非金属导电内层整体浇铸，并粘结在外非金属加强层之间，以屏蔽内室的电磁和射频干扰。美国专利no.4,678,716(Tzeng)公开了一种用在衬垫(参见图1)中的适用于电磁屏蔽的树脂基体中用作导电填充物的导电颗粒。颗粒包括铝硅合金的内核，硅的重量比为5％到20％，从汞、钯、铜、铬、铂、金、镍、锡和锌构成的组中选择的金属中间层，以及高导电金属的外层。美国专利no.4,739,453(Kurokawa)公开了一种用来屏蔽电波对安装在印制电路板上的电路的干扰的屏蔽设备(参见图1)。屏蔽设备包括在中间层上印刷有电路布线的多层印制电路板。第一电路块安装在多层印制电路板的外表面，并且电连接到电路布线，从而第一电路块通过电路布线连接到安装在印制电路板上的其它电路块。金属板覆盖第一电路块，以使第一电路块与其它电路块绝缘。美国专利no.4,831,498(Baba)公开了一种安装在电路板上的屏蔽结构。该屏蔽结构包括导电图形部件、导电盒部件、肋拱装置、螺钉坚固装置和导电通孔。第一导电图形部件形成在电路板的上表面，第二导电图形部件形成在电路板的下表面。第一导电图形部件沿电路板的上表面上需要屏蔽的区域形成，第二导电图形部件沿电路板的下表面上需要屏蔽的区域形成。第一导电盒部件具有敞开的侧面，并限定了电路板的上表面上需要屏蔽的区域的屏蔽空间。第二导电盒部件具有敞开的侧面，并限定了电路板的下表面上需要屏蔽的区域的屏蔽空间。第一导电肋拱装置形成在限定第一导电盒部件的敞开的侧面的边缘上，并连接到第一导电图形部件上。第二导电肋拱装置形成在限定第二导电盒部件的敞开的侧面的边缘上，并连接到第二导电图形部件上。螺钉连接装置确保第一导电盒部件和第二导电盒部件与电路板压力接触，并用来使第一导电肋拱装置刺入第一导电图形部件以及用来使第二导电肋拱装置刺入第二导电图形部件。导电通孔具有形成在电路板的上表面和下表面上的导电衬套，并电连接到第一导电图形部件和第二导电图形部件。美国专利no.4,857,668(Buonanno’668)公开了一种用于产生或被电磁和射频干扰(EMI/RFI)负面影响的电子设备的多功能垫圈。该多功能垫圈包括具有密封的外边界层的连续的、模制的、弹性发泡芯。柔软的、导电的、非常耐磨的外壳包围发泡芯，并粘在边界层上。泡沫填充外壳的内部。提供用来安装垫圈的装置，从而密封设备，通过外壳、发泡芯和边界层的作用和相互作用防止通过导电通道、检查面板周围的缝隙的EMI/RFI泄漏、噪声发射和环境渗透。柔软的外壳被弹性发泡芯连续挤压与导电表面有效的接合，在两者之间可以安装垫圈以形成连续的电通路封闭发泡芯并继续延伸穿过缝隙，防止EMI/RFI泄漏穿过缝隙。边界层防止噪声发射和环境渗透穿过缝隙，外壳保护边界层，防止磨损造成的损坏。美国专利no.4,967,315(Schelhorn)公开了一种具有陶瓷密封环和位于金属基座和上盖元件之间的陶瓷电路支撑基板的屏蔽RF封装。陶瓷元件的三个表面的部分金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种屏蔽的电子元件组件，包括：（ａ）需要屏蔽电磁频率的半导体器件；（ｂ）参考电源；（ｃ）在组件内密封半导体器件的壳体；以及（ｄ）电连接到参考电源上的一致屏蔽外壳，其中一致屏蔽外壳包括金属化的、可热成型的聚合物 ，具有与壳体内部相一致的尺寸，并装入壳体中，从而对半导体器件屏蔽电磁频率，其中通过涂料金属化制备一致屏蔽外壳。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B巴赫曼，
申请(专利权)人：斯普雷拉特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]