CN101283633B - 包含导电纤维的聚合物emi外壳 - Google Patents

Abstract

提出一种由一个或多个壳体组成的电磁屏蔽外壳。该壳体包括聚合物和导电纤维并具有覆盖除预定区域外的纤维的富聚合物表面，该预定区域中的纤维基本上是裸露的。该导电纤维可以是金属涂覆的非金属纤维或普通的金属纤维，优选普通的不锈钢纤维。还提出了一种裸露纤维的方法，其包括折断所选择的凸起或折断所选择的凹进处的壳体以裸露该纤维。该外壳和方法解决了聚合物表层在壳体的接合处会产生较差屏蔽的问题。

Description

包含导电纤维的聚合物EMI外壳

技术领域

本发明涉及通过吸收或反射电磁波来减少电磁干扰(EMI)的外壳。该外壳由一个或多个整齐配合在一起的壳体组装。至少一个壳体由其中分布有导电纤维的聚合物材料构成。设置该纤维使得不同壳体的纤维之间的接触被优化。本发明还涉及制造这种壳体的方法。

背景技术

由于电磁(EM)环境被不断增多的在越来越分散的频率下工作的电子设备的辐射越来越多地污染，增加了对一方面保持由外壳内的电子设备发出的辐射而另一方面防止外部辐射干扰该设备的功能的外壳的需求。这种外壳因此必须至少反射电磁辐射并且优选地吸收电磁辐射，二者的和通常被称为外壳的“屏蔽效率”(SE)。吸收更优选因为它防止了安装在外壳内的不同印刷电路板(PCB)上的不同元件的相互干扰，当外壳仅仅反射时会出现这种相互干扰。由于设备的外壳还不得不满足除了纯粹的电磁要求以外的要求例如经济的价格、坚固度和震动吸收率、重量或宁愿没有重量、和不要忘记给设备一个吸引人的设计的自由度，很明显即使给予金属盒优越的屏蔽性能，其也不是最好的解决办法。

对设备外壳设计者而言，聚合物和更尤其热塑性聚合物具有吸引人的特性范围：它们相对便宜，它们可以容易地被染色，它们具有良好的震动吸收特性并且可以在注塑装置中以几乎任何可能的形式被高制造率、低成本地制造。外壳可以在扣合在一起的注塑的壳体之外组装。而且单一壳体可以被用于制造外壳，只要它具有可弯曲的接缝以使其折叠在一起。不幸地，热塑性聚合物是绝缘体并且不具有屏蔽特性。在制造壳体后通过例如在内部涂上金属涂料或通过蒸发金属化或无电镀金属镀覆或任何其他技术，可以将上述特性加入到该壳体上。但是这是使产品更昂贵的附加操作。因此已经找到了通过将导电填料添加到制造这种外壳的配混料中而使聚合物外壳导电的方法。常用的填料材料是炭黑，碳纤维，碳纳米管(参见例如US 03/013199)，金属薄片，如锌，镍，铝或类似不锈钢的合金的薄片，或导电纤维，如镀镍碳纤维或镀镍玻璃纤维，或普通的金属纤维，如不锈钢纤维(按照US 5397608)。已在例如WO 93/227744，US 6685854，US 4596670等等中建议了多种这些混合物。

特别地因为导电纤维的长度直径比有助于形成遍及该注塑外壳的渗透网络，导电纤维是优选的。此外，由于其非常良好的匹配电阻，导电纤维趋于更好地吸收辐射。可以以下述形式来提供纤维和颗粒的混合物：

-添加到聚合物颗粒的纤维颗粒。纤维颗粒是一种短纤维束，通过外壳聚合物或与其相容的聚合物的外部套保持在一起。可通过该束的挤压或拉伸来蒙上套。随后将适当量的颗粒和聚合物颗粒混合以获得正确的母料。该母料(masterbatch)随后被用于制造该外壳，或者

-作为本质上是以上母料的成为随后被切的单丝(3到5mm的直径)挤出物(即具有聚合物和纤维接触的最终比)的“配混物”。该配混物颗粒可以原样使用并且不必随后再进一步混合。

由这种“母料”或“配混物”制成的注塑壳体如US 4664971中所阐述的表现出了良好的整体屏蔽效率(SE)。但是，导电纤维具有主要的缺点。由于纤维被增塑的聚合物夹带到模具中，它们跟随该聚合物。因此在聚合物流停止的模具边沿，相对缺少纤维。因为它们不被模具保持—与当接触冷却的模具时凝固的聚合物相反—并且因此被液态聚合物拉向壳体的内侧，纤维也就较少地出现在壳体的表面上。这些效应使得在壳体的表面上形成大约50到500μm薄的聚合物表层。尽管以上情况不影响整体SE，但由于当壳体被组装在一起时，在壳体的边缘相互接触，即在接合处发生纤维网络中的不连续性，因此其确实影响外壳的整体屏蔽效率。因此，虽然壳体之间的接合处看起来是紧密的，但是由于该聚合物表层所以存在电的不连续性。这种不连续性会产生电磁辐射间隙，辐射会从该间隙泄漏。再者，由于该间隙长并且窄，其将作为狭缝天线。壳体表面处的聚合物表层由此产生“接触问题”。

对于接触问题的第一种解决方案是采用凹槽和舌片结合。根据凹槽的深度和舌片的宽度，可以控制总的重叠。由于该重叠提供了实际上是完全电容性的低阻抗使得间隙对于电磁波表现为短路，这种“重叠方法”提供了一种针对超过300MHz的频率的合理解决方案。对于更低的频率，存在重叠处的壳体之间的接触电阻太高并且该重叠作为狭缝天线的问题。

在该重叠中使用现有工艺水平的垫圈也不能在DC到500MHz的范围内改进SE。US 6818822(考虑为最接近的现有技术)中已经建议用具有伸出导电引脚的特殊垫圈来跨接绝缘间隙作为例如机壳的涂覆或氧化的结果。虽然这种垫圈在覆盖合理量值的高导电性外壳薄绝缘层的情况下的确有帮助，但是由于引脚将不得不相应地变小并因此将松动其穿过该聚合物的机械强度，需要验证该方案在例如手持电话机中是否也可以工作。发明人由此给自己提出了解决现有技术留下的问题的任务。

发明内容

由此本发明的主要目的是改进现有技术。本发明的第一目的是提供一种易于制造的外壳，其具有与现有技术相比改进的屏蔽效率。本发明的进一步的目的是提供一种极大解决“接触问题”的外壳。再者，本发明在10MHz到10CHz之间的较宽频率范围上解决了此问题。本发明的进一步的目的是提供一种实现这种外壳的方法。再者本发明提供一种不需要许多额外劳动或材料而制造该外壳的有效方法。

根据本发明的第一方面(独立权利要求1)，提供了一种屏蔽壳体。该壳体包括聚合物材料和导电纤维。这种壳体在现有技术中是已知的。它们可以采用各种尺寸：从用于耳内助听器的外壳，到手持电话的尺寸，到电机壳的尺寸。为了本申请的目的，壳体是指基本二维的形状，具有被称为厚度的较小第三维。该二维形状通常不是扁平的并且主要—虽然不必总是如此—被形成为限定一凸体的形状。该壳体具有能够被容易地划分成内表面(朝向该凸体)、外表面和边缘的表面。再者该壳体可以没有、有一个或多个孔在其中容纳例如显示器，指示器，按钮，天线馈通等等。该壳体必须具有一定的长度，密度和硬度以实现这种壳体的期望保护功能。导电纤维被分散在整个聚合物中。但是，如在“本发明的背景技术”中所述的，由于流动聚合物夹带该导电纤维，因此在壳体的表面存在聚合物表层。所以该纤维被聚合物基本覆盖，其不排除随机地和极少地某单个纤维在该表面处未被覆盖的事实。这可以以表面上每平方单元可见的纤维数来量化。该数目当然将取决于聚合物的“装载”，即纤维相对于总数的体积百分比。

现在本发明的壳体与已有的现有技术区别在于，在壳体表面上的明确限定区域上，大量纤维在表面上裸露。“裸露”是指与导电纤维的电接触是可能的。“大量”是指：比预定区域之外的表面上每平方单元可见的纤维数多。应当注意的是，由于聚合物是稍微透明的，使该区域内部或该区域外部的每平方单元的裸露纤维之间的数目差已经大得多，并不是限定区域外边的所有可见纤维均被认为是裸露的。更优选的是，在限定的区域中每平方单元的裸露纤维超过在该区域外部的每平方单元的可见纤维的两倍。最优选的是，在预限定的区域中每平方单元的裸露纤维超过在该区域外部的每平方单元的可见纤维的十倍。这些明确限定的区域可以是在壳体的内表面上，或可以是在边缘上或可以是在外表面上。在壳体的设计期间定义该裸露区域，因为它们的位置必须与形成整个外壳的对应物相适应。

该区域可以接合以在表面上形成一个或多个路径(从属权利要求2)。根据设计的需要这些路径可以是闭合或不闭合的。例如在壳体的边缘处的导电纤维可以是裸露的。如前所述，壳体的边缘是特别有难度的区域。裸露纤维有助于改进屏蔽的另一个区域是在通孔的边上。可以将此孔限定为圆形或矩形或任何其他多边形的凹进部分。该凹进部分可以采取能够被分割的连续凹槽的形式。由于该凹进部分削弱了壳体在这些地方的强度，该形状可以被容易地穿过。这样该导电纤维是裸露的。随后该裸露纤维可以例如与通过该孔馈送的电缆的屏蔽电接触，因此改进整体屏蔽。

虽然导电纤维裸露已经足够了，但是更优选的是，这些裸露纤维的一部分伸出壳体的表面(从属权利要求3)。这种伸出的纤维更便于与来自配合区域的纤维的电接触。

各种类型的导电纤维都是可以的。第一类这种纤维是涂有镍或铜或任何其他适当高导电性材料的玻璃纤维或碳纤维(从属权利要求4)。第二类材料是金属纤维，如由任何类型的金属或金属合金制成的纤维(从属权利要求5)。在这方面最优选的是结合了良好机械强度与抗氧化和电阻抗的不锈钢纤维(从属权利要求6)。优选的不锈钢合金是AISI 300或AISI 400系列合金，其中最优选的一个是AISI 302。如WO 03/010353中要求的AISI 302HQ族成员是最优选的，原因在于它的高强度和断裂伸长率的结合。其他类型如AISI 316L或AISI 347也不被排除在外。金属纤维还可以由镍或镍合金制成。这种金属纤维可以通过任何已知的金属纤维制造方法来制成，例如通过束的拉伸操作(产生主要是5边到7边的纤维截面部分)，或通过如JP3083144中所述的线圈刮削操作(产生矩形截面部分)，或通过导线刮削操作(如钢棉)或通过从熔化的金属合金的熔池中提供金属纤维的方法。

金属纤维最好具有1μm和50μm之间的等效直径并具有0.5mm和50mm之间的平均长度(从属权利要求7)。更优选的是，它们具有2和15μm之间的等效直径并具有0.5和30mm之间的平均长度。金属纤维的等效直径是与纤维的横截面具有相同面积的虚构圆的直径。纤维的平均长度不必是混合在配混物中的纤维的长度：在混合和随后的注塑期间，一些纤维将断裂。无论如何当混入配混物中时纤维的平均长度为该配混物内的平均长度设置一上限。

聚合物材料最好是适于注塑的热塑性材料。此外，该聚合物材料必须具有足够的强度和硬度，以使得其能够满足保护性壳体的机械要求。以下种类和类型(从属权利要求8和9)是可以被用于制造本发明的壳体的优选材料：

-聚烯烃如聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)，

-聚氯乙烯(PVC)，

-聚苯乙烯如聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(ABS)或聚(苯乙烯-丙烯腈)(SAN)或高抗冲聚苯乙烯(HIPS)，

-热塑性聚氨酯(TPU)，

-聚酰胺(PA)如PA 6或PA 6.6，

-聚苯硫醚(PPS)，

-聚酯如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，

-聚缩醛如聚甲醛(POM)，

-聚碳酸酯(PC)，

-聚砜(PSU)如聚醚砜(PES)，

-聚醚酰亚胺(PEI)，

-聚亚乙基醚(PPE)如聚苯氧醚(PPO

通用电气的商标

-聚丙烯酸酯类如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，

-可熔聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺，

-聚醚醚酮(PEEK)

不排除以上材料的混合物，以及一种或多种聚合物的嵌段或共聚物。也可以采用包括一种或多种上述聚合物的聚合物共混物。该聚合物可以以各种形式存在，如均聚物，共聚物和嵌段共聚物。本领域技术人员还应当知道，为了在注塑机器中使用这些材料，必须加入如增塑剂，流动助剂，成核剂等的添加剂。此外，为了给壳体希望的颜色，可以将颜料加入到该化合物的混合物中。如US2002/0145131A1中所建议的还可以加入其他电活性化合物，例如碳纤维或碳颗粒以改进壳体的静电放电(ESD)特性。

根据本发明的第二方面，提供一种屏蔽外壳，包括一个或多个根据本发明壳体的壳体(独立权利要求10)。电子设备的外壳通常由可被装配在一起的一个，两个或多个壳体组装，该壳体可以通过用于将壳体保持在一起的嵌入配件，螺钉，螺栓，夹具，粘胶，或本领域公知的任何其他手段被装配在一起。当壳体提供有折叠区域使得通过在此折叠区域处弯曲该壳体可以形成外壳时，也可以使用单个壳体。必须小心使得该折叠区域中的导电纤维保持完好无损。外壳还可以具有混合特性，其中某一个壳体是根据权利要求1到9的本发明壳体，而另一个壳体：

-通过(一部分)印刷电路板形成

-从金属板或金属箔形成

-从按照WO 03/004261A1以适当形状事后形成或不是事后形成的涂有金属的聚合物薄板形成

-从在现有技术中已知的其他材料形成。

虽然裸露纤维不必和壳体本身电接触(在外壳只包括一个壳体的情况下)或不必和其他壳体电接触，但是更优选地是它们相接触(从属权利要求11)。实际上，通过改进预定区域处的纤维之间的电接触，接合处的阻抗将被进一步减小，得到在甚至更低的频率下的改进的SE。所述裸露纤维与一个其他壳体或与该壳体本身的电接触可以通过该纤维与同一个或另一个壳体中的其他纤维之间的直接接触(从属权利要求12)或用例如PCB的导电表面或金属屏蔽板来建立。还可以通过中介导体如衬垫或膏或胶来建立这种电接触(从属权利要求13)。这种导电衬垫，膏或胶具有为两侧的所有接触纤维提供公共导体的优点。这样，电接触的概率不再取决于裸露纤维的位置。可以以多种方式获知衬垫的实例并且该衬垫由—没有穷举—通过涂层导电的泡沫塑料，或由导电网环绕的泡沫塑料，或载有导电颗粒的聚合物制成。基于载有导电材料如镍薄片或碳颗粒的可固化聚合物如硅树脂的导电膏同样是公知的并且用于形成“原位”衬垫。基于相似的导电原理的导电胶同样可以被很好地利用。

特别优选类型的屏蔽外壳包括两个壳体，这两个壳体能够被容易并重复地相互结合和拆开，由此建立了一对相匹配的连接器(从属权利要求14)。该连接器可以通过配合装配装置，或通过螺纹线装置，或通过夹子或夹具系统，或通过卡销连接器，或通过按扣(snap)装配装置，或通过本领域公知的任何其他装置被相互机械装配。至少一个壳体必须在表面处具有裸露的导电纤维。例如电器设备上的引入插座(为了插入电源阴连接器)可以在里面具有导电纤维，而在特定区域中，该导电纤维可以与该设备的导电外壳相接触。另一个实例是插头和插座的结合。插头和插座的外壳均包括在特定表面区域上裸露的导电纤维。在机械互连时，也可以建立导电纤维之间的电接触(通过直接接触或通过衬垫中介)。这样，使插头和插座结合内进行的连接可以屏蔽于外部干扰。插头和插座均可以被提供有纤维裸露的附加区域，该纤维与进入该插头或插座的电缆的外部屏蔽形成接触。

本发明的第三方面涉及一种制造该屏蔽壳体的方法(独立权利要求15)。作为本方法的第一步骤，聚合物颗粒和导电纤维的混合物被制成：母料。或者，纤维和聚合物的混合物可以以聚合物颗粒的形式被提供，其中该纤维已经以适当量存在：预制化合物(从属权利要求16)。导电纤维的体积百分比优选是0.1％到20％。因为与涂有金属的非金属纤维相比在壳体中占据的每单位体积可获得更多导电截面，对于不锈钢纤维此体积百分比可以非常低。对于不锈钢纤维，优选的体积百分比是0.1到6％之间。当为了平衡经济要求和技术需要时，更优选的体积百分比是0.5到2％之间。当适当地混合时，这些百分比可被均匀地建立在该壳体中。

在装入给料斗之前对此混合物进行干燥。该混合物通过重力被装入到注塑机器的桶内并被加热到聚合物的适当软化或处理温度。随后，在适当的压力下，通过往复螺杆或柱塞式注射机将该软化聚合物注射到模具中。

该模具是所要形成的壳体的负象。该模具的特别之处在于，它限定了壳体上的特定凸起和凹进，这些凸起和凹进依次限定了壳体表面上导电纤维将裸露的区域。模具必须被这样设计，以使其防止或消除在壳体中形成气泡，气泡可能有损可视外观和壳体的强度。

使纤维裸露的步骤可以在壳体脱模并冷却后离线进行。当然更方便的是在新近制造的壳体脱模前或脱模期间进行该裸露步骤，因为这样可以不需要壳体的附加处理(从属权利要求17)。优选通过折断该凸起或通过在该预定凹进处折断壳体来进行该使导电纤维裸露的步骤(从属权利要求18)。这样设计该凸起和凹进以允许没有毛刺的清洁清理，但有足够的裸露区域以具有良好的接合。凹进可以用于裸露边缘处的纤维。或者它们可以被用于在特定的地方形成穿过孔。该裸露步骤可以由人工或自动设备进行。但是，最好在壳体的脱模期间引入该折断操作。为了此目的，可以采用具有两个模头组的注塑装置，其中一个模头可以相对另一个模头独立移动。

当然还可以采用其他的裸露纤维的方法(从属权利要求19)。这种方法可以是切割，研磨，抛光，锉削，锯割，刮削，刮擦或它们的组合。

当然还可以设想其他制造如权利要求所述的壳体或外壳的方法。例如提到了下述方法：

-例如电缆的屏蔽壳体的挤出

-包括聚合物和纤维的预制板或片的热成型。可以通过注塑，或通过浇铸聚合物-纤维混合物来制造该板。

-预制板或片的深冲压。

-由离心力代替螺杆压力的旋转成型。

附图说明

现在将参考附图更加详细地描述本发明，其中

-图1‘a’表示具有其不同元件的外壳。

-图1‘b’表示壳体。

-图2‘a’表示裸露纤维之前壳体边沿的截面。

-图2‘b’表示裸露之后壳体边沿的截面。

-图3‘a’表示具有直接接触的纤维的两个壳体边沿的接合。

-图3‘b’表示相互之间具有导电衬垫的两个壳体边沿的接合。

-图4是壳体边缘的黑白照片。

-图5是壳体边缘的扫描电子显微镜照片。

-图6表示根据本发明的第一实施例的接合处的频率相关屏蔽效率。

-图7表示根据本发明的第二实施例的接合处的频率相关屏蔽效率。

-图8表示根据本发明的第三实施例的接合处的频率相关屏蔽效率。

-图9表示根据本发明的插头和插座组合的截面。

具体实施方式

图1是由两个壳体110，120制成的用于电子装置150的外壳100的示意性表示。当两个壳体110，120相互匹配时，形成接合处130。该外壳可包括不同的孔径，例如以容纳显示器140，或者引入控制按钮或旋钮150，150′，150″或连接电缆和馈电155。在形成接合处130的壳体的边沿，提供接触区域160。

在图2‘a’中说明壳体的内部结构。那里示出了壳体的截面200。在聚合材料220中封装导电纤维210。在模具设计期间，在壳体中预先规定壳体边沿处的脊形式的凸起230和圆形凹进240。实际上由于导电纤维趋向于避开壳体表面，因此所有纤维被聚合物材料覆盖。如图2‘b’所述，可以通过折断凸起230或通过压出盘250来裸露该导电纤维。这样，裸露纤维260，270的“刷”凸出表面之外。这些刷形成壳体之间的良好电接触点。

如图3‘a’中所示，可以例如通过来自两个壳体的纤维之间的直接接触来实现这种电接触。那里示出了该接合处的截面300。利用夹具330将第一壳体320相对于第二壳体310直接夹紧。两个壳体的刷340建立了良好的电接触并形成了良好的接合。如图3‘b’所述，通过衬垫360的引入，可以甚至进一步地改进该接合。本领域技术人员清楚，可以采用其他连接装置如嵌入式夹具，螺钉等等来代替夹具。

利用图4进一步说明纤维的裸露。400是在壳体边沿处拍摄的照片的再现。可以识别出两个区域：具有裸露纤维的区域420-通过折断脊如230而获得—和具有实际上被覆盖的纤维的壳体表面区域430。区域420表示多个裸露并凸出该区域之外的纤维如410。还注意到，在区域430中零星可见纤维如440。但是，这种裸露显然不足以建立壳体之间的良好接合。还注意到，在与壳体表面相邻的侧面450，450′上，存在纤维损耗。图5实质上表示相同的信息，但是其更详细并且更良好聚焦因为它是扫描电子显微镜照片500。可以再次识别出两个区域：包含实际上被覆盖的纤维的壳体表面520和包含裸露导电纤维510，510′，510″的区域530。这些照片中的纤维是具有8μm等效直径和5mm平均长度的不锈钢纤维。它们以2％的体积比被混合在聚碳酸酯中。

用纤维和聚合物的不同组合制成根据本发明的一系列壳体。这些壳体用具有下述细节的CISPR 22(EN 55022)标准在线测量。外壳由尺寸为17cm×23cm×6cm的安装在一起的两个壳体制成以形成一个封闭的盒子，其高度为12cm。在盒子内部，用与壳体的接合处相垂直的环平面来放置圆形磁环天线(直径30mm，来自Eaton公司的型号96021)。环的中心位于距离盒子的17cm×12cm面的3cm处，在接合处的平面内。在测量中可以使用以下设备：

-作为跟踪发生器的Advantest TR4153A(100KHz-2GHz)

-作为频谱分析仪的Advantest TR4131(10KHz-3.5GHz)

-ENI 603L(1MHz-1GHz)功率放大器

-对数调谐驻波(log-per)天线

在消声室中进行测量。该log-per天线被放置在3米的距离处。测量之前，记录“无盒子”扫频(f)运行作为参考：E₀(f)。适当地安装该接合的壳体后，记录另一个运行：E₁(f)。随后屏蔽效率如下计算：

SE(f)＝20log₁₀(E₀/E₁)

在图6到8中，在测量的频率范围上描绘该测量结果。在这几幅图中，横坐标610，710，810一直表示对数刻度的以MHz为单位的频率，并且纵坐标620，720，820表示以分贝(dB)为单位的SE。曲线630，730，830表示被称为15dB盒子的规范。曲线640，740，840表示30dB盒子的规范。

在第一实施例中颗粒包含占重量75％的不锈钢纤维(剩余的是占重量25％的聚合物材料)。该不锈钢纤维具有8μm的等效直径并且长5mm。该纤维由AISI302类型的不锈钢制成。这些被混合在具有PC颗粒的母料中，以便在完成的壳体中获得占体积3％的不锈钢纤维。壳体—以半个盒子如图1中描述的没有孔的一个的形式—在注塑压力，回流压力，注塑速度，温度和其他工艺参数：本领域技术人员公知的工序的优化条件下由该混合物被注塑。该壳体的宽度是3mm。在第一种形成接合处的尝试中，实现壳体边缘之间的重叠：在该边沿处，模具使得在从边缘5mm处壳体的厚度减半。两片匹配在一起形成随后被测量的接合：结果由图6中的虚线650表示。随后，磨掉一半边缘以在边沿处裸露该导电纤维：由此3mm的区域被裸露。再次，通过将壳体互相放在一起而形成接合。该接合的测量结果由图6中的点划线655表示。随后，在该接合，引入衬垫(从类型编号为E62 5 3-xxx的Schlegel获得，厚3.2mm并且宽9.5mm)并再次测量SE：实线660表示该测量迹线。显然通过使电纤维裸露，特别是在30到100MHz的频率区域中SE被改进。重叠的接合在该频率区域中具有非常高的阻抗。通过引入衬垫圈来获得最大频率范围上的最佳屏蔽效率。在300MHz以上的频率处，差异变小，因为使重叠处的电容耦合减小了该接合处的阻抗，但是具有衬垫的结果保持在较好的水平上。

图7表示第二实施例的结果。测试样品有相同的尺寸并且测量过程也与第一实施例相同。与之前的实施例的差异在于：

-采用另一种类型的纤维，即WO 03/010353中要求的纤维(AISI 302HQ)，和

-壳体由化合物颗粒注塑，而不是由母料开始

-通过折断边缘处的直立凸缘来进行裸露

再次测量屏蔽效率并将其表示为对于重叠接合的750和对于与衬垫在一起的裸露纤维的760。此改进与第一实施例相似并且在30到300MHz的临界区域中更好。

在第三实施例中，其测量结果被表示在图8中，通过将纤维颗粒和PC及ABS聚合物颗粒相混合来形成母料。该母料包含占重量30％的AISI 302型不锈钢纤维，剩余的是聚酯外套。纤维具有8μm的等效直径和5mm的长度。纤维的体积浓度上升到6％。再次形成并测量重叠接合和具有裸露纤维及衬垫的接合。再次通过折断凸缘来裸露纤维。该结果被表示在图8中：850是对于覆盖的曲线，以及860是对于结合了衬垫的裸露纤维的曲线。增加纤维体积的影响是显而易见的。

除以上三个实施例外，已经形成并测试了多个其他的实施例。采用其他裸露方法可以获得以下常规结果：

-刮掉壳体边缘处的富聚合物层产生比折断裸露差平均5dB的结果

-研磨该边缘产生与折断裸露等效的结果

-由于只有纤维的截面是可接触的并且没有凸起纤维可用，因此切割边缘导致减少的可用接触区域。由于该减少的接触，使性能在低频处较差

-碾磨该边缘给出所有想到的方法中最差的结果。

所有通过折断预定区域处的边缘来裸露纤维的方法是最好和最实用的方法。由于在边缘处折断总是产生很小的毛刺，该毛刺在接合处产生很小的粗糙度，因此可以通过在接合处采用调节此粗糙度的弹性导电衬垫来进一步改进该方法。

图9表示进一步的优选实施方案，其中屏蔽外壳以旋转对称的插头和插座组合900的形式制成。在该附图的对称线以上，示出当插头和插座组合由注塑装置脱模时的其截面。在该对称线以下，示出该组合的最终形式。基本上该组合由两个注塑部分902和902′组成，这两个注塑部分通过啮合在凹进908中的夹具906机械地咬合装配在一起。公差使得在部分902和902′之间获得良好但可分离的装配。在特定区域910，910′和912，912′处提供注塑时填充聚合物导电纤维混合物的凸起。由于本实施方案的旋转对称性，因此应当注意的是这些凸起具有环形的形状。注塑后，环912，912′和910，910′被折断。更好的是，这样设计模具，使在成型周期的脱模阶段折断该凸起。由于这种操作，导电纤维被露出并在表面：916，916′和914，914′变得可见。连接器体930，930′-其中包含电连接器管脚和衬套—在和将被连接的电缆920的导线926连接后被插入到部件902，902′中。当电缆920在绝缘外套922下还提供有屏蔽层924时，可以容易地在裸露纤维914，914′和电缆屏蔽924，924′之间建立电连接。电缆屏蔽和连接器之间的紧密接触可以例如通过将螺母918，918′拧在部件902，902′的螺纹端部919，919′上建立。如果端部提供有纵向裂缝，那么当螺钉接近该端部时剩余的尾部将互相接近。这样不但在屏蔽和连接器之间建立了良好的电接触，而且在电缆和连接器之间建立了坚固的机械夹紧。最后，在两个连接器之间可提供导电环形衬垫932，以改进本发明的连接器对的环形区域916，916′之间的电连接。

在现有的以下权利要求中，描述了本发明的真实的精神和范围，包括本领域技术人员能够进行的所有变更和修改。

Claims (20)

1.一种屏蔽外壳，其包括一个或多个当匹配在一起时形成外壳的屏蔽壳体，所述屏蔽壳体的至少一个包括聚合物材料和分散在所述聚合物材料中的导电纤维，其特征在于，在所述至少一个壳体表面上的预定区域上，所述导电纤维被裸露从而在所述表面上形成至少一条路径以与所述一个或多个屏蔽壳体电接触。

2.根据权利要求1所述的屏蔽外壳，其中所述裸露的导电纤维的一部分在所述区域处突出所述壳体的表面之外，以借助通过所述裸露纤维的直接电接触与所述一个或多个屏蔽壳体电接触。

3.根据权利要求1所述的屏蔽外壳，其中所述裸露的导电纤维通过导电衬垫或导电膏或导电胶或其组合进行电接触。

4.根据权利要求1到3的任一项所述的屏蔽外壳，其中所述导电纤维包括涂有金属的非金属纤维。

5.根据权利要求1到3的任一项所述的屏蔽外壳，其中所述导电纤维包括金属纤维。

6.根据权利要求5所述的屏蔽外壳，其中所述金属纤维包括不锈钢纤维。

7.根据权利要求5所述的屏蔽外壳，其中所述金属纤维具有范围在1μm和50μm之间的等效直径并具有0.5mm和50mm之间的平均长度。

8.根据权利要求1到3的任一项所述的屏蔽外壳，其中所述聚合物材料选自聚烯烃，聚氯乙烯，聚苯乙烯，热塑性聚氨酯，聚酰胺，聚苯硫醚，聚酯，聚缩醛，聚碳酸酯，聚砜，聚醚酰亚胺，聚亚苯基醚，聚丙烯酸酯类，可熔聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺，聚醚醚酮及包括上述聚合物的两种或更多种的混合物或聚合物共混物。

9.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯。

10.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚苯乙烯为聚(丙烯将-丁二烯-苯乙烯)、聚(苯乙烯-丙烯腈)或高抗冲聚苯乙烯。

11.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚酰胺为聚酰胺6或聚酰胺6.6。

12.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。

13.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚缩醛为聚甲醛。

14.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚砜为聚醚砜。

15.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚亚苯基醚为聚苯氧醚。

16.根据权利要求8所述的屏蔽外壳，其中所述聚丙烯酸酯类为聚甲基丙烯酸甲酯。

17.根据权利要求1到3的任一项所述的屏蔽外壳，其中所述屏蔽壳体形成相互匹配的一对可接合和可拆开的连接器。

18.一种制造屏蔽壳体的方法，包括步骤：

-提供包括聚合物颗粒和导电纤维的混合物；

-在适当的压力和温度下在具有所述壳体的负像形式的模具中将所述混合物注塑，所述模具进一步限定了所述壳体上的凸起或凹进；

-通过在所述凸起或凹进处折断所述壳体来裸露所述导电纤维。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述混合物包括聚合物颗粒和含导电纤维的颗粒。

20.根据权利要求18或19所述的方法，其中在所述壳体的脱模之前或脱模期间在所述模具内部执行所述裸露导电纤维的步骤。

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