CN106332536B - 一种电磁干扰屏蔽结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁干扰屏蔽结构，属于电磁干扰屏蔽技术领域，其可解决现有的磁干扰屏蔽结构屏蔽效果差的问题。本发明的电磁干扰屏蔽结构中，图案化的第二金属层与第一金属层之间通过二者之间的绝缘层的过孔连接，使用时，第一金属层靠近欲保护的部件，图案化的第二金属层远离欲保护的部件，这样图案化的第二金属层屏蔽其他辐射源的电磁，其可将电磁反射回去；整层的第一金属层将屏蔽自身的电磁，防止干扰其它部件，该电磁干扰屏蔽结构屏蔽效果好。本发明的电磁干扰屏蔽结构适用于各个领域的电磁防护，尤其适用于印制电路板中高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等之间的电磁防护。

Description

一种电磁干扰屏蔽结构

技术领域

本发明属于电磁干扰屏蔽技术领域，具体涉及一种电磁干扰屏蔽结构。

背景技术

电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)就是电子产品工作会对周边的其他电子产品造成干扰，是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合(干扰)到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合(干扰)到另一个电网络。例如，在高速印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。因此需要有效屏蔽EMI的结构以提高电子器件及设备等的工作性能。发明人发现现有技术中的电磁干扰屏蔽结构屏蔽效果差，无法有效屏蔽电磁的作用。

发明内容

本发明针对现有的电磁干扰屏蔽结构屏蔽效果差的问题，提供一种电磁干扰屏蔽结构。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是：

一种电磁干扰屏蔽结构，包括整层的第一金属层和图案化的第二金属层，所述第一金属层与第二金属层之间设有绝缘层，第一金属层与第二金属层通过绝缘层的过孔连接。

优选的是，所述第一金属层的磁阻小于所述第二金属层的磁阻；所述第一金属层的磁导率大于所述第二金属层的磁导率。

优选的是，所述第一金属层与所述第二金属层由相同的金属材料构成。

优选的是，所述图案化的第二金属层的图案包括多条由第二金属构成的短线结构。

优选的是，相邻的所述短线形成的图案包括“八”字型、“井”字型、“T”型、菱型中的任意一种或几种；

或者，所述短线图案呈不规则排布。

优选的是，所述第一金属和第二金属选自铜、银、金、铁、铝中的任一种或几种的合金。

优选的是，所述电磁干扰屏蔽结构还包括第一金属层的保护层，所述第一金属层的保护层设于所述第一金属层远离所述第二金属层的一侧。

优选的是，所述电磁干扰屏蔽结构还包括第二金属层的保护层，所述第二金属层的保护层设于所述第二金属层远离所述第一金属层的一侧。

优选的是，所述保护层由镍金属构成。

优选的是，所述电磁干扰屏蔽结构包括多层图案化的第二金属层，相邻的图案化的第二金属层之间均设有绝缘层，相邻的第二金属层之间通过二者之间的绝缘层的过孔连接。

优选的是，靠近所述第一金属层的第二金属层的磁导率大于远离所述第一金属层的第二金属层的磁导率。

本发明的电磁干扰屏蔽结构中，图案化的第二金属层与第一金属层之间通过二者之间的绝缘层的过孔连接，使用时，第一金属层靠近欲保护的部件，图案化的第二金属层远离欲保护的部件，这样图案化的第二金属层屏蔽其他辐射源的电磁，其可将电磁反射回去；整层的第一金属层将屏蔽自身的电磁，防止干扰其它部件，该电磁干扰屏蔽结构屏蔽效果好。本发明的电磁干扰屏蔽结构适用于各个领域的电磁防护，尤其适用于印制电路板中高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等之间的电磁防护。

附图说明

图1为本发明的实施例1的电磁干扰屏蔽结构的剖面示意图；

图2为本发明的实施例1的电磁干扰屏蔽结构的俯视示意图；

图3-11为本发明的实施例2的电磁干扰屏蔽结构的示意图；

其中，附图标记为：1、第二金属层；2、绝缘层；3、第一金属层；4、保护层。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种电磁干扰屏蔽结构，如图1-2所示，包括整层的第一金属层3和图案化的第二金属层1，所述第一金属层3与第二金属层1之间设有绝缘层2，第一金属层3与第二金属层1通过绝缘层2的过孔连接。

本实施例的电磁干扰屏蔽结构使用时，第一金属层3作为内层靠近欲保护的部件，图案化的第二金属层1作为外层远离欲保护的部件，第二金属层1屏蔽其他辐射源的电磁，其可将电磁反射回去；整层的第一金属层3将屏蔽自身的电磁，防止干扰其它部件；第一金属层3与第二金属层1通过绝缘层2的过孔连接达到共电位的目的，该电磁干扰屏蔽结构屏蔽效果好。本发明的电磁干扰屏蔽结构适用于各个领域的电磁防护，尤其适用于印制电路板中高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等之间的电磁防护。

实施例2：

本实施例提供一种电磁干扰屏蔽结构，如图3-4所示，包括整层的第一金属层3和图案化的第二金属层1，所述第一金属层3与第二金属层1之间设有绝缘层2，第一金属层3与第二金属层1通过绝缘层2的过孔连接。其中，所述第一金属层3的磁阻小于所述第二金属层1的磁阻；所述第一金属层3的磁导率大于所述第二金属层1的磁导率。

也就是说，磁阻公式为：

其中，L为金属长度，A为金属截面积，μ为金属磁导率。整层的第一金属层3的磁导率较图案化的第二金属层1的磁导率要高，相当于第一金属层3为低磁阻材料，其作为内层，作用是使得进入欲保护的部件的磁场大大减弱。第二金属层1作为较高磁阻材料，其作为外层，作用是将外界磁场反射回去。这样第二金属层1屏蔽其他辐射源的电磁，其可将电磁反射回去；整层的第一金属层3将屏蔽自身的电磁，防止干扰其它部件。

可以理解的是，整层的第一金属层3能够很好的吸收电磁信号。具体的，将电场屏蔽看成是分布电容之间的耦合，如图5所示，其中A为干扰源，B为受感应部件，C0为A、B之间的分布电容；C1为受感应部件的对地电容：

其中UA和UB之间的关系为：

因此，为了减弱B上面的地磁感应，使用的方法可以有：

1.增大A和B之间的距离，减小C0；

2.减小B和地之间的距离，增大C1。

在AB之间放置一整层的金属薄板或将使用第一金属层3罩住A，C0将趋向0数值，本实施例中的完整的第一金属层3即起到此作用，另外整层的第一金属层3的磁导率较图案化的第二金属层1磁导率好，能够很好的吸收电磁信号。

优选的是，所述第一金属和第二金属选自铜、银、金、铁、铝中的任一种或几种的合金。

优选的是，所述第一金属层3与所述第二金属层1由相同的金属材料构成。

所述第一金属层3厚度为10-150μm，第二金属层1厚度为10-150μm。

也就是说，本实施例的屏蔽结构中可采用铜、银、金、铁、铝等金属，其中，金的屏蔽效果最佳，但考虑成本及避免金属被氧化，优选采用铜或银金属，具体的，第一金属层3与第二金属层1的金属可以选用相同金属，也可选用不同金属。

优选的是，所述图案化的第二金属层1的图案包括多条由第二金属构成的短线结构。

优选的是，相邻的所述短线形成的图案包括“八”字型、“井”字型、“T”型、菱型中的任意一种或几种；或者，所述短线图案呈不规则排布。

其中，短线结构的电感量小，这样短线结构可屏蔽其他辐射源的电磁，将电磁反射回去。具体的，短线的图案结构可以如图6所示的“井”字型，也可以如图7所示的“T”型，或者如图8所示的无规则排布，在此不再一一穷举。

优选的是，所述第二金属层1远离所述第一金属层3的一侧设有第二金属层1的保护层4。其中，保护层4可以提高第二金属层1的抗氧化性能。

优选的是，所述电磁干扰屏蔽结构还包括第一金属层3的保护层4，所述第一金属层3的保护层4设于所述第一金属层3远离所述第二金属层1的一侧。

优选的是，所述保护层4由镍金属构成。

也就是说，为了保护金属层避免金属层被氧化，可以如图9-11所示，在第一金属层3或第二金属层1远离彼此的一侧设置保护层4，从而防止金属层被氧化，延长屏蔽结构的使用寿命。

优选的是，所述电磁干扰屏蔽结构包括多层图案化的第二金属层1，相邻的图案化的第二金属层1之间均设有绝缘层2，相邻的第二金属层1之间通过二者之间的绝缘层2的过孔连接。

也就是说，可以设置多层短线结构的第二金属层1，其中，多层短线结构的第二金属层1彼此之间通过过孔连接，并且相邻的第二金属层1之间的重叠面积小，以减小寄生电容。

优选的是，靠近所述第一金属层3的第二金属层1的磁导率大于远离所述第一金属层3的第二金属层1的磁导率。

当电磁波在到达最外层的第二金属层1表面时，由于空气与图案化的第二金属层1的交界面上阻抗不连续，较高磁阻材料的外层第二金属层1作用是将外界磁场反射回去，相当于进入次外层的第二金属层1电磁波被衰减，次外层的第二金属层1再次将磁场反射至外层第二金属层1。需要说明的是，靠近内侧的第二金属层1的磁导率大于外侧第二金属层1的磁导率，可以避免电磁在相邻两层第二金属层1之间多次反射。

显然，上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：金属层厚度可以根据需要进行调整，短线图案的形状可以根据需要进行改变。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，包括整层的第一金属层和图案化的第二金属层，所述第一金属层与第二金属层之间设有绝缘层，第一金属层与第二金属层通过绝缘层的过孔连接；

所述图案化的第二金属层的图案包括多条由第二金属构成的短线结构；

包括多层图案化的第二金属层，相邻的图案化的第二金属层之间均设有绝缘层，相邻的第二金属层之间通过二者之间的绝缘层的过孔连接。

2.根据权利要求1所述的电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，所述第一金属层的磁阻小于所述第二金属层的磁阻；所述第一金属层的磁导率大于所述第二金属层的磁导率。

3.根据权利要求1所述的电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，所述第一金属层与所述第二金属层由相同的金属材料构成。

4.根据权利要求1所述的电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，相邻的所述短线形成的图案包括“八”字型、“井”字型、“T”型、菱型中的任意一种或几种；

或者，所述短线图案呈不规则排布。

5.根据权利要求1所述的电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，构成所述第一金属层、第二金属层的第一金属、第二金属选自铜、银、金、铁、铝中的任一种或几种的合金。

6.根据权利要求1所述的电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，还包括第一金属层的保护层和/或第二金属层的保护层，所述第一金属层的保护层设于所述第一金属层远离所述第二金属层的一侧；所述第二金属层的保护层设于所述第二金属层远离所述第一金属层的一侧。

7.根据权利要求6所述的电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，所述保护层由镍金属构成。

8.根据权利要求1所述的电磁干扰屏蔽结构，其特征在于，靠近所述第一金属层的第二金属层的磁导率大于远离所述第一金属层的第二金属层的磁导率。