[發明專利]一種制備PCB電路用抗電磁干擾屏蔽器件的方法

無效

• 申請號: 200810017632.3
• 申請日: 2008-03-06
• 公開（公告）號: CN101252823A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 婁建勇;梁得亮;陳以通
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;B23P15/00;B22D25/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 朱海臨

技術領域

本發明涉及一種制備PCB電路用抗電磁干擾屏蔽器件的方法。

背景技術

PCB(印刷電路板)電路廣泛應用于工業、交通、軍事、航天等各方面，滲透于國民經濟的各領域，PCB電路工作的可靠性直接影響到電子設備的安全穩定運行。增強PCB電路的工作可靠性，提高電路在復雜電磁環境下的抗電磁干擾能力，提高電路的電磁兼容設計研究和實際應用水平，是目前電路設計領域研究的重點和難點(如極高頻電路的電磁抗干擾設計)。

現有的應用于PCB電路的抗電磁干擾的設計方法主要有以下三種：一是提高PCB電路元件(如IC集成芯片)本身的抗干擾工作能力，二是考慮PCB電路系統的設計布局對于電路板工作的影響；三是電磁屏蔽技術的采用。對于電磁屏蔽技術在PCB電路電磁兼容設計中的應用，現有方法為，一是采用金屬殼體，對PCB電路設備外的其它電磁干擾源進行屏蔽；二是對工作在高頻下的PCB電路，其電路板信號線布線的上面再覆蓋一層金屬薄層布線，對下層的信號線進行屏蔽保護；三是某些集成IC芯片經常采用的方法，在IC芯片的頂部(或其它位置)覆蓋金屬箔層，對芯片內部進行保護；四是電路板外的信號線經常采用屏蔽線，應用金屬線網對信號線進行保護。

分析上述屏蔽措施，可知屏蔽措施采用的器件，一是硬質金屬殼體和箔層，厚度大致在數十微米至幾毫米之間，二是信號屏蔽線采用的絕緣層和信號線之間的金屬線。其不足之處在于：①采用的屏蔽殼體、箔層和線若為不導磁鋼、銅、錫、鋁等磁導率很低的材料，其屏蔽效果對于高頻電磁干擾源較好，對工頻、低頻電磁干擾源較差，對靜態磁場干擾源幾乎沒有屏蔽效果。②采用的屏蔽殼體若為導磁鋼、鐵等高磁導率的材料，其對于高頻、工頻、低頻電磁干擾源和靜態磁場干擾源等均有屏蔽效果，但是該屏蔽殼體由硬質導磁材料制成，一般僅使用于PCB電路設備的外殼，對于PCB電路板元件級的復雜屏蔽結構，該方法無法應用。采用雙布線箔層對于PCB下層信號線進行屏蔽保護，上箔層布線采用的一般是銅、錫及其導電合金，一般不采用高導磁率的鋼、鐵等材料。PCB集成IC芯片上采用的屏蔽箔為銅，一般也不采用高導磁率的鋼、鐵等材料。③信號屏蔽線的屏蔽層采用的若是銅線，其對低頻電磁干擾源和靜態磁場干擾源屏蔽效果較差或沒有屏蔽效果。

因此當PCB電路元件暴露在低頻電磁干擾源和靜態磁場干擾源的情況時，元件的電磁屏蔽效果較差，將影響PCB電路的正常工作，降低電路的工作可靠性。另一方面，隨著永磁等磁性材料在PCB電路設計中越來越多的應用(如PCB板用永磁電機)，在PCB板上的靜態磁場及低頻磁場會對其他元件的工作產生更多的不利影響。因此需要采取措施，開發新型結構的適用于PCB元件的屏蔽器件，進一步提高PCB電路的抗電磁干擾能力，提高可靠性。

發明內容

綜合目前PCB電路抗電磁干擾的現狀，本發明從下述兩方面入手進一步提高PCB電路的電磁兼容性能：(1)采用柔性導磁材料，將高導磁率材料和芯片電磁屏蔽設計相融合，利用磁特性進一步提高芯片在低頻和靜態磁場干擾下的電磁屏蔽效果；(2)從結構設計入手，開發新型結構屏蔽器件，增加屏蔽設計的靈活性和適用對象的廣泛性。基于上述思想，本發明提出了一種采用柔性導磁材料制備PCB電路用抗電磁干擾屏蔽器件的方法，所制得的屏蔽器件可針對PCB電路具有不同抗電磁干擾屏蔽的結構，進一步提高PCB電路的抗干擾性能，增強電路工作的可靠性。

為達到以上目的，本發明是采取如下技術方案予以實現的：

一種制備PCB電路用抗電磁干擾屏蔽器件的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)采用柔性高導磁材料作為PCB電路用電磁屏蔽器件的材料；

所述柔性高導磁材料包括鐵鎳軟磁合金、鐵鈷軟磁合金和鐵鎳基非晶軟磁材料，相對磁導率為10³～10⁵數量級；

2)將步驟1)中鐵鎳軟磁合金或鐵鈷軟磁合金采用拉拔工藝，加工成單根線徑為0.05mm～0.5mm柔性導磁線材，然后經壓接或焊接工藝制成平面二維結構或空間三維結構的電磁屏蔽器件；包括以下幾種：

a.二維多芯排線結構，

b.二維平面網格結構，

c.三維空間網格結構；

或者將步驟1)中的鐵鎳軟磁合金、鐵鈷軟磁合金之一采用澆鑄工藝，直接加工成所述三維空間網格結構的電磁屏蔽器件；

或者將步驟1)中的鐵鎳軟磁合金、鐵鈷軟磁合金之一軋制加工成厚度為0.05mm～0.2mm導磁薄片，然后采用冷沖壓成型工藝制成三維空間帽狀結構的電磁屏蔽器件；