[發(fā)明專利]包括有損耗的介質(zhì)的電磁干擾屏蔽件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010136516.0
• 申請日: 2002-12-13
• 公開（公告）號: CN101820741A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·范哈爾斯特;E·納考基;R·N·約翰森
• 申請（專利權(quán)）人: 萊爾德技術(shù)公司
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;H01L23/552
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚祐祥

本申請是申請日為2002年12月13日、國際申請?zhí)枮镻CT/US02/40044、國家申請?zhí)枮?2828107.1、發(fā)明名稱相同的國際申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及電子元件封裝，尤其涉及被屏蔽以便保護(hù)免受電磁干擾(EMI)的電子元件封裝。

背景技術(shù)

正如此處所使用的，術(shù)語EMI(電磁干擾)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為一般指的是電磁干擾和射頻干擾(RFI)發(fā)射，術(shù)語“電磁”應(yīng)當(dāng)認(rèn)為一般指的是電磁和射頻。

在正常操作期間，電子設(shè)備一般產(chǎn)生不需要的電磁能量，由于借助于輻射和傳導(dǎo)而產(chǎn)生的EMI發(fā)送，所述能量可以干擾位于附近的電子設(shè)備的操作。電磁能量具有寬范圍的波長和頻率。為了減少和EMI相關(guān)的問題不希望的電磁能量的源可被屏蔽并電氣接地。另外，或者附加地，EMI接受器可被類似地屏蔽和電氣接地。設(shè)計屏蔽用于阻止電磁能量相對于容納電子設(shè)備的殼體或其它機殼的進(jìn)出。因為這種機殼在相鄰的檢修窗之間以及門的周圍具有間隙或縫隙，獲得有效的屏蔽是困難的，這是因為機殼中的縫隙允許EMI通過。此外，在由導(dǎo)電金屬制成的機殼的情況下，這些間隙形成導(dǎo)電殼體的間斷點而防止有利的法拉第籠效應(yīng)，使得通過所述殼體的接地導(dǎo)電通路的效果降低。此外，借助于使所述間隙具有和所述殼體的導(dǎo)電率大大不同的導(dǎo)電率，所述間隙可以作為一個槽形天線，使得殼體本身成為第二個EMI源。

屏蔽件一般被構(gòu)造成用于減少一個特定波長或一個范圍的波長的EMI。EMI屏蔽件一般由高導(dǎo)電率的材料制成，其用于反射EMI的輻射分量，并把EMI的傳導(dǎo)分量排放到電氣接地。例如，EMI屏蔽件一般由金屬例如銅、鋁、金、錫、綱和不銹鋼，金屬片和鎳形成。EMI屏蔽件也可以由不同金屬的組合物例如鍍鎳的銅，以及導(dǎo)電金屬和電絕緣材料的組合物例如鍍金屬的塑料制成。理論上，理想的EMI屏蔽件應(yīng)當(dāng)由無限導(dǎo)電的材料制成的完全封閉的殼體形成，沒有任何孔、縫、間隙或氣孔。不過，實際的應(yīng)用得到的是由有限導(dǎo)電的材料構(gòu)成的殼體，并具有一些孔。一般地說，減少任何孔的最大的尺寸(不僅僅是總面積)，并減少孔的總數(shù)，趨于增加殼體的EMI保護(hù)或屏蔽效果。這些孔可以是有意形成的，例如用于容納冷卻空氣的那些孔，或者是無意形成的，例如和制造方法相關(guān)的那些孔(例如縫)。可以使用特定的制造方法通過焊接或焊縫，或者借助于銑出一個空腔來改善屏蔽效果。具有孔的EMI殼體的屏蔽效果是EMI的波長的函數(shù)。一般地說，當(dāng)孔的最大尺寸小于波長時(例如小于1/2波長)，屏蔽效果得以改善。不過，隨著工作頻率的增加，引入的EMI的相關(guān)的波長減少，導(dǎo)致任何非理想的EMI殼體的屏蔽效果的減小。

EMI屏蔽殼體一般由導(dǎo)電材料制成，其在腔體內(nèi)引起電磁能量的諧振。例如，在腔體的邊界的電磁場的反射在某種條件下可以在腔體內(nèi)產(chǎn)生駐波。這種諧振通過多個反射的附加效果趨于增加電磁能量的峰值。借助于增加殼體內(nèi)的峰值能量值，這些諧振效果，在諧振頻率下可以減少視在屏蔽效果，這是因為相同的殼體正在屏蔽一個較大的EMI源-諧振的峰值電磁能量。

在小的且密集地封裝的、敏感的在高頻下操作的電磁應(yīng)用中，EMI保護(hù)尤其重要。在一種應(yīng)用中，通信收發(fā)信機，例如千兆位接口轉(zhuǎn)換器(GBIC)，把電流轉(zhuǎn)換成適合于通過光纜傳輸?shù)墓庑盘柌压庑盘栟D(zhuǎn)換成電流。GBICS一般用于光纖通信和聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中作為高速聯(lián)網(wǎng)的接口。如同其名稱表示的，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率大于每秒一個千兆位(gbps)。在一些應(yīng)用中，在EMI殼體內(nèi)安裝GBIC模塊。圖1A和圖1B所示的EMI籠或殼體50的一個特定的形狀因數(shù)由在相關(guān)工業(yè)中的幾個合作成員制定的多源協(xié)議(MSA)中說明了。如圖1所示，殼體50的一端55是敞開的，用于適應(yīng)GBIC收發(fā)信機的插入和取出(即一種收發(fā)信機，其具有符合可插入的小形狀因數(shù)規(guī)范的形狀因數(shù)，該規(guī)范在2000年9月14日的“Cooperation?Agreement?for?Small?Form-FactorPluggable?Transceivers”中說明了，其內(nèi)容被全部包括在此作為參考)。MSA推薦的EMI籠50對在1GBPS下的GBIC的操作提供了屏蔽效果的設(shè)計值，不過，當(dāng)工作頻率增加時，如不進(jìn)行改進(jìn)，推薦的EMI籠的屏蔽效果將顯得不足。例如，使用在同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)標(biāo)準(zhǔn)中描述的光載波協(xié)議的新興的應(yīng)用可以在1GBPS以上的頻率下工作(例如OC48協(xié)議支持高達(dá)2.5Gbps的數(shù)據(jù)速率，OC-192協(xié)議支持高達(dá)10Gbps的數(shù)據(jù)速率)。