包括有损耗的介质的电磁干扰屏蔽件制造技术

有损耗材料可用于抑制电磁干扰（ＥＭＩ）发射。本发明专利技术披露了一种方法，其用于把有损耗材料应用于ＥＭＩ屏蔽的壳体，以便改善ＥＭＩ屏蔽效果，并披露了一种这样形成的ＥＭＩ屏蔽的壳体。在一些实施例中，ＥＭＩ屏蔽的壳体包括印刷电路板可安装的器件。在一个实施例中，可以使用粘合剂把有损耗材料施加于ＥＭＩ屏蔽的壳体的内部。在另一个实施例中，有损耗材料可施加于ＥＭＩ壳体的外部，以便抑制入射到ＥＭＩ屏蔽的壳体上的ＥＭＩ，由此减少包含在ＥＭＩ屏蔽的壳体内的电子电路的敏感性。在另一个实施例中，有损耗材料可施加于ＥＭＩ壳体的内、外两个表面上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及电子元件封装，尤其涉及被屏蔽以便保护免受电磁干扰(EMI) 的电子元件封装。
技术介绍
正如此处所使用的，术语EMI (电磁干扰)应当认为一般指的是电磁干扰和射频干 扰(RFI)发射，术语“电磁”应当认为一般指的是电磁和射频。在正常操作期间，电子设备一般产生不需要的电磁能量，由于借助于辐射和传导 而产生的EMI发送，所述能量可以干扰位于附近的电子设备的操作。电磁能量具有宽范围 的波长和频率。为了减少和EMI相关的问题不希望的电磁能量的源可被屏蔽并电气接地。 另外，或者附加地，EMI接受器可被类似地屏蔽和电气接地。设计屏蔽用于阻止电磁能量相 对于容纳电子设备的壳体或其它机壳的进出。因为这种机壳在相邻的检修窗之间以及门的 周围具有间隙或缝隙，获得有效的屏蔽是困难的，这是因为机壳中的缝隙允许EMI通过。此 夕卜，在由导电金属制成的机壳的情况下，这些间隙形成导电壳体的间断点而防止有利的法 拉第笼效应，使得通过所述壳体的接地导电通路的效果降低。此外，借助于使所述间隙具有 和所述壳体的导电率大大不同的导电率，所述间隙可以作为一个槽形天线，使得壳体本身 成为第二个EMI源。屏蔽件一般被构造成用于减少一个特定波长或一个范围的波长的EMI。EMI屏蔽 件一般由高导电率的材料制成，其用于反射EMI的辐射分量，并把EMI的传导分量排放到电 气接地。例如，EMI屏蔽件一般由金属例如铜、铝、金、锡、纲和不锈钢，金属片和镍形成。EMI 屏蔽件也可以由不同金属的组合物例如镀镍的铜，以及导电金属和电绝缘材料的组合物例 如镀金属的塑料制成。理论上，理想的EMI屏蔽件应当由无限导电的材料制成的完全封闭 的壳体形成，没有任何孔、缝、间隙或气孔。不过，实际的应用得到的是由有限导电的材料构 成的壳体，并具有一些孔。一般地说，减少任何孔的最大的尺寸(不仅仅是总面积)，并减 少孔的总数，趋于增加壳体的EMI保护或屏蔽效果。这些孔可以是有意形成的，例如用于容 纳冷却空气的那些孔，或者是无意形成的，例如和制造方法相关的那些孔(例如缝)。可以 使用特定的制造方法通过焊接或焊缝，或者借助于铣出一个空腔来改善屏蔽效果。具有孔 的EMI壳体的屏蔽效果是EMI的波长的函数。一般地说，当孔的最大尺寸小于波长时(例 如小于波长)，屏蔽效果得以改善。不过，随着工作频率的增加，引入的EMI的相关的波 长减少，导致任何非理想的EMI壳体的屏蔽效果的减小。EMI屏蔽壳体一般由导电材料制成，其在腔体内引起电磁能量的谐振。例如，在腔 体的边界的电磁场的反射在某种条件下可以在腔体内产生驻波。这种谐振通过多个反射的 附加效果趋于增加电磁能量的峰值。借助于增加壳体内的峰值能量值，这些谐振效果，在谐振频率下可以减少视在屏蔽效果，这是因为相同的壳体正在屏蔽一个较大的EMI源-谐振 的峰值电磁能量。在小的且密集地封装的、敏感的在高频下操作的电磁应用中，EMI保护尤其重要。 在一种应用中，通信收发信机，例如千兆位接口转换器(GBIC)，把电流转换成适合于通过光 缆传输的光信号并把光信号转换成电流。GBICS —般用于光纤通信和联网系统中作为高速 联网的接口。如同其名称表示的，传输的数据速率大于每秒一个千兆位(gbps)。在一些应 用中，在EMI壳体内安装GBIC模块。图IA和图IB所示的EMI笼或壳体50的一个特定的形 状因数由在相关工业中的几个合作成员制定的多源协议(MSA)中说明了。如图1所示，壳 体50的一端55是敞开的，用于适应GBIC收发信机的插入和取出(即一种收发信机，其具 有符合可插入的小形状因数规范的形状因数，该规范在2000年9月14日的“Cooperation Agreement for Small Form-FactorPluggable Transceivers，，中说明了，其内容被全部 包括在此作为参考)。MSA推荐的EMI笼50对在IGBPS下的GBIC的操作提供了屏蔽效果 的设计值，不过，当工作频率增加时，如不进行改进，推荐的EMI笼的屏蔽效果将显得不足。 例如，使用在同步光学网络(SONET)标准中描述的光载波协议的新兴的应用可以在IGBPS 以上的频率下工作(例如0C48协议支持高达2. 5Gbps的数据速率，0C-192协议支持高达 IOGbps的数据速率)。具有一些用于对电子元件提供EMI屏蔽的方法。例如，授予Higgins，III的美国 专利5639989，该专利的全部被包括在此作为参考。Higgins披露了使用一种壳体，其中所 有内部表面被均勻地涂覆由含有填料颗粒的聚合物形成的第一 EMI材料。Higgins披露的 方法作为均勻的涂层应用第一 EMI材料。所披露的方法还指出，选择不同的材料作为填料 颗粒导致在特定的频率范围内的电磁能量的衰减。
技术实现思路
一般地说，本专利技术涉及EMI屏蔽，例如高度导电的金属壳体或笼，其包括电吸收材 料或有损耗的材料，以用于吸收EMI的一部分，由此在工作频率的一个范围内增加EMI屏蔽 的性能。所述吸收材料借助于欧姆损耗的作用_以发热的形式耗散EMI的一部分，这可以 从环境中除去一部分EMI。所述吸收材料当置于导电的腔体内部时，还可以改变腔体的谐振 特性，以减少腔体内的电磁场的谐振“尖峰”，和/或使得频率、谐振峰值或截止迁移。在一个方面，本专利技术涉及一种用于提供屏蔽高频电磁干扰的屏蔽系统。所述屏蔽 系统包括适用于盖住一装置的至少一部分的导电屏蔽件。所述屏蔽系统还包括被设置在所 述导电屏蔽件的第一侧上的电磁吸收材料。组合的导电屏蔽件和电磁吸收材料衰减对于被 屏蔽的装置的电磁能量的传递。在一个实施例中，所述屏蔽系统包括限定一个适合于容纳一装置的腔体的壳体。 在另一个实施例中，所述壳体适用于在基本上所有的侧面上封装所述装置。在另一个实施 例中，所述电磁吸收材料被施加于内部表面的至少一部分上。在一个实施例中，所述壳体适用于与一电路板相连。在另一个实施例中，所述壳体 包括被可拆卸地连接的至少一部分。在另一个实施例中，所述导电屏蔽件适用于容纳光纤 发送器和光纤接收器中的至少一个。在另一个实施例中，所述导电屏蔽件适用于容纳千兆 位接口转换器(GBIC)。在另一个实施例中，所述导电屏蔽件包括基本上符合小形状因数可插标准的形状因数。在一个实施例中，导电屏蔽件从由铝、铜、镍、锡、银、金、铍、磷青铜、钢、不锈钢以 及它们的组合物构成的组中选择。在另一个实施例中，导电屏蔽件包括金属薄板。 在一个实施例中，能量吸收材料从由导电材料、碳酰基铁粉、铝硅铁粉、铁氧体、铁 硅化物、磁合金、磁薄片以及它们的组合物构成的组中选择。在另一个实施例中，能量吸收 材料包括在一基体中悬浮的电吸收颗粒。在另一个实施例中，能量吸收材料从由以下材料构成的组中选择导电材料、碳、 碳酰基铁粉末、铝硅铁粉、铁氧体、铁硅化物、磁合金、磁薄片、钢丝绵、碳浸橡胶、塑料多股 载体中的铁氧体、金属箔、包覆金属例如铁、镍以及铁/镍组合物的材料、从包括铁、镍、具 有环氧树脂的铜、漆粘合剂及其组合物构成的组中选择的膏状合成物、以及它们的组合物。 在另一个实施例中，能量吸收材料使用压力敏感的粘合剂来粘附。在另一方面，本专利技术涉及一种用于衰减高频电磁能量对于装置的传递的处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供屏蔽电磁干扰的设备，所述设备包括：导电屏蔽件，其适用于覆盖一装置的至少一部分；设置在所述导电屏蔽件的第一侧上的电磁吸收材料，所述电磁吸收材料包括在基体中悬浮的电吸收颗粒，从而该导电屏蔽件和该电磁吸收材料的组合使得相对于所述装置的电磁能量的传递衰减。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：P范哈尔斯特，E纳考基，RN约翰森，
申请(专利权)人：莱尔德技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]