CN105263303B - 一种用于为基板屏蔽电磁辐射的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于为基板屏蔽电磁辐射的装置及方法。根据本发明的一个实施例，用于为基板屏蔽电磁辐射的装置包括：第一基板，其由多个第一电路板叠加构成；第二基板，其由多个第二电路板叠加构成；以及多个金属柱，其连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

Description

一种用于为基板屏蔽电磁辐射的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种用于为基板屏蔽电磁辐射的装置及方法。

背景技术

信号隔离的传统方法包括使用屏蔽体，其具有所有类型的屏蔽，例如由可导材料或磁性材料制成的屏蔽壳、屏蔽板和屏蔽套。这种方法的功能在于：一方面限制设备中的辐射电磁能量从某个区域出去，例如吸收内部干扰信号；另一方面限制外部电磁辐射进入某个区域，例如屏蔽外部干扰信号。

然而，该方法并不经济，因为这增加了设备的体积，并且增加了设备的制造成本。另外，对于毫米级或更小的电路板而言，则难以制造相应的屏蔽盒。

发明内容

为了减少设备体积以及成本，本发明提出了一种基于基板的信号屏蔽方法。

根据本发明的第一方面，提出了一种用于为基板屏蔽电磁辐射的装置，所述装置包括：第一基板，其由多个第一电路板叠加构成；第二基板，其由多个第二电路板叠加构成；以及多个金属柱，其连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

根据本发明的第二方面，提出了一种用于为基板屏蔽电磁辐射的方法，所述方法包括如下步骤：提供第一基板，其由多个第一电路板叠加构成；提供第二基板，其由多个第二电路板叠加构成；将多个金属柱连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

依据本发明的装置可以应用在多层基板，例如多层电路板、多层PCB板的屏蔽电磁辐射的情形中，而不需要再设置额外的屏蔽盒来屏蔽电磁辐射。依据本发明，通过使用基板本身来提出了一种直接的用于基板的信号隔离方法。通过将两个多层的基板与多个铜柱连接来将传统的屏蔽盒替换为网状结构，可以有效地实现信号隔离。

本发明的优点在于：

1.两个基板(电路板)之间的连接是灵活可变的；

2.通过以电路结构来替换屏蔽盒来实现信号隔离和电磁屏蔽，从而利用电路板自身来形成屏蔽体。由此，减少了设备体积以便于安装以及相关的成本。

3.金属柱，例如铜柱的尺寸能够较小，其高度例如可以小于1mm，由此能够在系统封装中形成更多的堆叠。例如可以将多个多层PCB板依据本发明地依次堆叠起来。

4.相比于现有技术，本发明使得设备的体积较小，在连接在铜柱之间的两个电路板之间不存在微波信号(例如，低于3GHz的操作频率).并且本发明易于制造并且节约了成本。

本发明的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：

图1示出了一种传统的信号屏蔽方法的示意图；

图2示出了根据本发明一个实施例的用于屏蔽电磁辐射的装置的示意图；以及

图3示出了根据本发明另一个实施例的用于屏蔽电磁辐射的方法的示意图。

在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相对应的部件或特征。

具体实施方式

图1示出了一种传统的信号屏蔽方法的示意图。传统的信号屏蔽方法是通过将电路板(例如多层电路板、多层PCB板)设置在屏蔽盒中来屏蔽外部电磁干扰。如图1所示，该屏蔽盒例如包括体部11和底部12。

然而，在一些情况下，屏蔽盒可能影响微带线的实际运行性能。随着频率的增加，微带线结构中的电场的分布将变化，集中地朝向介质分布。这将引起微带线的有效介电常数的变化和特性阻抗的变化。已经证明屏蔽盒的尺寸越小，对微带线的传输特性的影响越大。因此，随着其尺寸增加，屏蔽盒对传输特性的影响将渐渐减弱。

从而，在应用中，要求屏蔽盒的尺寸不应过小，由此将增加设备的体积和相关的费用。

图2示出了根据本发明一个实施例的用于屏蔽电磁辐射的装置的示意图。依据本发明的用于屏蔽电磁辐射的装置不再需要以传统的屏蔽盒来覆盖电路板，而是替代地利用电路板自身来形成屏蔽体，从而使得屏蔽电磁辐射而不需要设置任何额外的屏蔽设备。

总之，在本发明的用于多层电路板的信号隔离/屏蔽方案中，将不采用任何传统的屏蔽装置，而是通过其自身结构来实现。

如图2所示，附图标记1指示基板中的一层。例如图2上方的附图标记1指示上面一个基板(在此简称为上基板)中的一层，而图2下方的附图标记1指示下面另一个基板(在此简称为下基板)中的一层。在本发明中将这两层称为隔离层。两个隔离层分别为上基板和下基板中的任意一层，例如可以是基板中的顶层、底层或中间某层。该隔离层优选地由金属制成。

以附图标记2指示的多个金属柱，例如铜柱，连接在上述两个隔离层之间，从而形成网状的结构。该网状结构由多层基板中的铜柱所连接的金属层与密集分布的铜柱构成。在此，铜柱的高度例如优选为毫米级。

在此，基板可以包括多层电路板、多层PCB板等。并且，为了清楚起见，在图2仅示出了两个基板中的与多个铜柱2连接的隔离层。事实上，多个铜柱2可能穿过上基板和下基板其余多个层才将相应的两个隔离层连接在一起。

优选地，根据需要可以密集地将铜柱连接在上述两个隔离层之间，例如以毫米级的间隔，从而达到较好的电磁辐射屏蔽效果。

简而言之，通过将两个多层基板中的某两个层与多个铜柱连接来形成自身的屏蔽体。在此，铜柱应当密集地布置在两个多层基板之间，以形成密集的网状结构，从而在侧面防止电磁干扰。而每个多层基板中的金属隔离层从上方和下方来屏蔽电磁波。

图3示出了根据本发明另一个实施例的用于屏蔽电磁辐射的方法的示意图。

如图3所示，在步骤S11中，提供第一基板，其由多个第一电路板叠加构成。

在步骤S12中，提供第二基板，其由多个第二电路板叠加构成。

在步骤S13中，将多个金属柱连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

需要说明的是，上述实施例仅是示范性的，而非对本发明的限制。任何不背离本发明精神的技术方案均应落入本发明的保护范围之内，这包括使用在不同实施例中出现的不同技术特征，方法可以进行组合，以取得有益效果。

Claims (14)

1.一种用于为基板屏蔽电磁辐射的装置，所述装置包括：

第一基板，其由多个第一电路板叠加构成；

第二基板，其由多个第二电路板叠加构成；以及

多个金属柱，其连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个金属柱密集地连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多个金属柱以毫米级的间隔连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属柱为铜柱。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属柱的长度为毫米级。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属柱连接的电路板为金属电路板。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一基板和/或所述第二基板为多层PCB板。

8.一种用于为基板屏蔽电磁辐射的方法，所述方法包括如下步骤：

提供第一基板，其由多个第一电路板叠加构成；

提供第二基板，其由多个第二电路板叠加构成；

将多个金属柱连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤将多个金属柱连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间进一步包括：

将所述多个金属柱密集地连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤将所述多个金属柱密集地连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间进一步包括：

将所述多个金属柱以毫米级的间隔连接在所述多个第一电路板中的一个与所述多个第二电路板中的一个之间。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属柱的长度为毫米级。

12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属柱为铜柱。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述金属柱连接的电路板为金属电路板。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一基板和/或所述第二基板为多层PCB板。