CN116828833A - 一种电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备，其中电磁屏蔽罩包括屏蔽层；所述屏蔽层靠近线路板的一面为非平整表面，其分布有若干数量的凸起部；所述凸起部中的锰元素与铜元素的比值B满足0.002≤B≤0.004。本发明实施例提供的电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备，通过设计凸起部的结构提高接触面，并对凸起部中的锰元素与铜元素的比值进行限定，提高了所述凸起部的硬度，降低了电磁屏蔽罩的接地电阻，提高了电磁屏蔽罩的导通性。

Description

一种电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备。

背景技术

电子设备内部的电子元器件在工作状态下都会不断发出无用的电磁波信号，该无用的电磁波信号会影响相邻的其他电子元器件的正常工作，产生电磁干扰。目前通常采用包含金属屏蔽层的电磁屏蔽罩将电子装置罩设于其内，以抑制无用电磁波向外的泄漏，同时屏蔽外界电磁波噪音干扰内部电路的工作。

电磁屏蔽罩在使用过程中需要接地释放电荷来保证屏蔽效果，这就对电磁屏蔽罩的导电性提出了较高的要求。现如今，如何保证电磁屏蔽罩在工作过程中的导电性，降低接地电阻，提高电磁屏蔽罩的导通性，是摆在本行业技术人员面前急需解决的问题。

发明内容

本发明提供一种电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备，通过设计凸起部的结构提高接触面，并对凸起部中的锰元素/铜元素的比值进行限定，降低了电磁屏蔽罩的接地电阻，提高了电磁屏蔽罩的导通性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电磁屏蔽罩，包括屏蔽层；

所述屏蔽层靠近线路板的一面为非平整表面，其由若干数量的凸起部组成；

所述凸起部中的锰元素/铜元素的比值B满足0.002≤B≤0.004。

作为其中一种优选方案，所述凸起部的高度为1-3μm。

作为其中一种优选方案，所述屏蔽层为金属层，所述金属层的金属材料为铝、钛、铁、镍、铬、钴、铜和金中的任意一种；或，所述金属材料为铝、钛、铁、镍、铬、钴、铜和金中至少两种形成的合金。

作为其中一种优选方案，所述屏蔽层为碳纳米管屏蔽层、铁氧体屏蔽层或石墨烯屏蔽层。

作为其中一种优选方案，所述屏蔽层的厚度为0.1～10μm。

作为其中一种优选方案，所述电磁屏蔽罩还包括胶膜层，所述胶膜层位于所述屏蔽层设有所述凸起部的一面上；所述凸起部插入或/和穿透所述胶膜层。

作为其中一种优选方案，所述胶膜层由绝缘材料构成。

作为其中一种优选方案，所述胶膜层由导电胶或导电粒子构成。

作为其中一种优选方案，所述胶膜层的厚度为0.5-25μm。

本发明还提供了一种线路板，包括线路板本体及如上所述的电磁屏蔽罩；其中，所述电磁屏蔽罩与所述线路板本体相压合，所述屏蔽层靠近线路板的一面通过所述凸起部与所述线路板本体的地层电连接。

本发明还提供了一种电子终端设备，包括如上所述的线路板。

相比于现有技术，本发明提供的电磁屏蔽罩的有益效果在于以下所述中的至少一点：

(1)本发明电磁屏蔽罩轻薄，将电磁屏蔽罩紧密贴合于电子元器件表面，未增加电子元器件的体积，极大地降低了具有屏蔽罩的电子设备的体积，进而推进了电子设备小型化和轻薄化的发展进程；

(2)对电磁屏蔽罩的结构进行改进，将屏蔽层靠近线路板的一面设置为凸起部，使屏蔽层靠近线路板的一面有若干数量的凸起，从而提高与线路板的接触面，相对提高导通性，使得电磁屏蔽罩具有较佳的接地功能；

(3)对凸起部的硬度进行了优化，在所述凸起部中增加了锰元素，提高了屏蔽层凸起部的硬度，确保屏蔽层压合在线路板上时保持良好的导通形态，不让凸起部变形。

(4)对凸起部中的锰元素/铜元素的比值进行限定，经过发明人的大量实验分析，发现当锰元素/铜元素的比值位于[0.002，0.004]区间内时，不仅硬度较好且接地电阻也较低，凸起部的导电性能较佳。

附图说明

图1是本发明其中一种实施例中的电磁屏蔽罩的结构示意图；

图2是本发明实施例2的电磁屏蔽罩的结构示意图；

图3是本发明实施例3的电磁屏蔽罩的结构示意图；

附图标记：

其中，1、屏蔽层；11、凸起部；2、胶膜层；3、保护层；A、线路板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明一实施例提供了一种电磁屏蔽罩，具体的，请参见图1，图1示出为本发明其中一种实施例中的电磁屏蔽罩的结构示意图，本实施例中的电磁屏蔽罩至少包括屏蔽层1，屏蔽层1贴合于线路板A上，与线路板A的地层电连接，在电磁屏蔽罩的工作过程中，电荷通过凸起部11传递至地层，从而实现接地。

在本发明实施例中，所述屏蔽层1靠近线路板A的一面为非平整表面，其分布有若干数量的凸起部11；凸起部11的作用是与线路板A接触，从而实现后续的接地功能。需要说明的是，在本发明中，对屏蔽层靠近线路板的一面进行改进，将其设计为具有凸起结构，凸起部11与没有凸起部相比，在其中一种实施例中，没有凸起部的接地电阻为3Ω，有凸起部11的接地电阻为100mΩ，由此可见，本发明实施例能够提高与线路板的接触面，相对提高导通性。

当屏蔽罩压合在线路板上时，为了保障凸起部不被压变形，保持良好的导通形态，发明人在凸起部11中添加了锰金属元素，以提高凸起部11的硬度。

不同的凸起部11的材料配比会对最终的接地性能带来影响，发明人经过大量的实验分析和数据统计，发现凸起部11中的锰元素/铜元素的比值对于最终产品的接地电阻有着重要影响，因此，本实施例将凸起部11中的锰元素/铜元素的比值控制在适宜的范围内，在这范围内的凸起部的导电性能最佳。

对于锰元素/铜元素的比值的最佳范围，发明人经过大量的试验分析，发现锰元素/铜元素的比值B满足0.002≤B≤0.004的范围时，凸起部11的硬度与导电性能最佳。示例性地，锰元素/铜元素的比值B可以是0.002、0.0025、0.003、0.0035、或0.004等。下面，列举两个实施例来详细论述本发明的不同实施方式，并对这些具体实施例进行测试。

实施例1

在实施例1中，电磁屏蔽罩包括屏蔽层1，屏蔽层1由纯金属材料制成，金属材料为铝板，厚度为0.1微米，屏蔽层1靠近线路板A的一面为非平整表面，其分布有若干数量的凸起部11，其中，凸起部11中锰元素/铜元素的比值B为0.00215。

在将屏蔽层1压合于线路板A上时，屏蔽层1的凸起部11与线路板A接触，实现接地功能。经过相关的电阻检测设备进行测试，此时电磁屏蔽罩的接地电阻为100mΩ，在电镜下观察，凸起未变形。

实施例2

请参见图2，图2示出为本发明实施例2的电磁屏蔽罩的结构示意图，在实施例2中，电磁屏蔽罩包括屏蔽层1和胶膜层2，屏蔽层1为铜和铝制备形成的合金，厚度为10微米。屏蔽层1靠近线路板的一面为非平整表面，其分布有若干数量的凸起部11，其中，凸起部11中锰元素/铜元素的比值B为0.00326。

在屏蔽层1下方，设有一层由导电胶或导电粒子构成的胶膜层2，其厚度为2微米，在将屏蔽层1压合于线路板A上时，胶膜层2作为缓冲的媒介位于屏蔽层1和线路板A之间，当然，本实施例中的凸起部11的尺寸需要保证能够穿过胶膜层2与线路板A连接，在此不再赘述。

屏蔽层1的凸起部11与线路板A接触，实现接地功能。经过相关的电阻检测设备进行测试，此时电磁屏蔽罩的接地电阻为300mΩ，在电镜下观察，凸起未变形，且凸起部穿透胶膜层与线路板接触，实现接地。

由此可见，不同的锰元素/铜元素的比值B会对产品的接地电阻带来影响。

实施例3

请参见图3，图3示出为本发明实施例3的电磁屏蔽罩的结构示意图，在实施例3中，电磁屏蔽罩为三层结构，包括保护层3、屏蔽层1和胶膜层2，保护层3设于最顶侧，屏蔽层1设于中间位置，胶膜层2设于最底层。保护层3的材料优选为树脂保护膜(对于树脂，例如，可以是双酚A型环氧树脂、丙烯酸树脂，聚酯类树脂等。除此之外，所采用的树脂还可以是选自环氧树脂、氰酸脂树脂、聚苯醚树脂、聚丁二烯树脂、丁苯树脂、双马来酰亚胺-三嗪树脂(BT)、双马来酰亚胺树脂、聚四氟乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂、液晶树脂、苯并恶嗪树脂、酚氧树脂、丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶或端羟基丁腈橡胶中的任意一种或者至少两种的混合物，但不限于此，可以使用现有技术公开的所有的树脂材料。所述混合物例如环氧树脂和氰酸脂树脂的混合物，聚苯醚树脂和聚丁二烯树脂的混合物，丁苯树脂和BT树脂的混合物，聚四氟乙烯树脂和聚酰亚胺树脂的混合物，酚醛树脂和丙烯酸树脂的混合物，环氧树脂、氰酸脂树脂和聚苯醚树脂的混合物，聚丁二烯树脂、丁苯树脂和BT树脂的混合物，聚四氟乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂和丙烯酸树脂的混合物。即，可以使用两种或两种以上的树脂混合物)，其能够对整个电磁屏蔽罩起到保护的作用；本实施例屏蔽层1为纯金属铜软板，屏蔽层1靠近线路板的一面为非平整表面，其分布有若干数量的凸起部11，其中，凸起部11中锰元素/铜元素的比值B为0.00378。

在屏蔽层1下方，设有一层由导电胶构成的胶膜层2，其厚度为20微米，在将屏蔽层1压合于线路板上时，胶膜层2作为缓冲的媒介位于屏蔽层1和线路板A之间，当然，本实施例中的凸起部11的尺寸需要保证能够穿过胶膜层2与线路板A连接，在此不再赘述。

屏蔽层1的凸起部11与线路板A接触，实现接地功能。经过相关的电阻检测设备进行测试，此时电磁屏蔽罩的接地电阻为400mΩ，在电镜下观察，凸起未变形，且凸起部穿透胶膜层与线路板接触，实现接地。

上述实施例1仅有一层屏蔽层1，屏蔽层1可以采用焊锡的方式实现接地，上述实施例2和实施例3均设有胶膜层2，凸起部11能够刺穿所述胶膜层2实现屏蔽层1的接地。

在本发明中，凸起部11作为屏蔽层与线路板接触的媒介，其尺寸设计需要满足不同的产品导电性能要求，优选地，经发明人大量实验分析，所述凸起部11的高度为1-3μm时，电磁屏蔽罩的导电性能最佳。例如凸起部11的高度可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm等。当然，凸起部11的具体尺寸可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。

需要说明的是，胶膜层作为屏蔽层与线路板接触的媒介，当本发明屏蔽罩与线路板压合时，胶膜层被压缩，被压之后厚度变薄，使得屏蔽层的凸起部能够将其穿透，与线路板接触，实现接地，从而达到电磁屏蔽效果。

进一步地，在本实施例中，所述屏蔽层1为金属层，所述金属层的金属材料为铝、钛、铁、镍、铬、钴、铜和金中的任意一种；或，所述金属材料为铝、钛、铁、镍、铬、钴、铜和金中至少两种形成的合金。

除了将金属作为屏蔽层1的原材料外，随着材料的不断发展，本发明还可以根据需要选用诸如碳纳米管屏蔽层、铁氧体屏蔽层或石墨烯屏蔽层来作为屏蔽层1，在此不再赘述。

所述屏蔽层1的厚度会影响电磁屏蔽性能和电磁屏蔽罩的整体厚度。在一种可选的实施方式中，为了保证电磁屏蔽效能，同时防止电磁屏蔽罩的整体过厚，本实施例中的所述屏蔽层的厚度为0.1～10微米，例如可以为0.1微米、0.5微米、1微米、5微米、10微米等。当然，所述屏蔽层的厚度可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。

进一步地，在本发明实施例中，所述电磁屏蔽罩还包括胶膜层2，所述胶膜层2设于所述屏蔽层1靠近线路板A的一面上；所述凸起部11突出所述屏蔽层1的靠近所述胶膜层2的一面。例如上述实施例2和上述实施例3公开的电磁屏蔽罩的结构，其中，凸起部11的尺寸需要保证能够穿过胶膜层2与线路板A连接，因此，凸起部11的尺寸和胶膜层的厚度需要对应设计，在此不再赘述。

对于上述胶膜层2的材料，优选为绝缘材料、纯导电胶或含有导电粒子的导电胶，当然，所述胶膜层2不限于上述材料，还可以根据实际需求选用其他材料。

所述胶膜层2的厚度会影响电磁屏蔽性能和电磁屏蔽罩的整体厚度。在一种可选的实施方式中，为了保证电磁屏蔽效能，同时防止电磁屏蔽罩的整体过厚，本实施例中的所述胶膜层2的厚度为0.2-25微米，例如可以为2微米、10微米、12微米、15微米、20微米、25微米等。当然，所述胶膜层的厚度可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。

对比例1

对比例1与实施例2的区别在于所述凸起部中锰元素/铜元素的比值B为0.0015。

对比例2

对比例2与实施例2的区别在于所述凸起部中锰元素/铜元素的比值B为0.0055。

经过相关的电阻检测设备进行测试，对比例1电磁屏蔽罩的接地电阻为3Ω，在电镜下观察，由于凸起部中锰元素含量不足，导致凸起部太软，使凸起被压变形，凸起部未能成功穿透胶膜层与线路板接触，导致接线电阻增大，从而影响屏蔽效能。

对比例2电磁屏蔽罩的接地电阻为1Ω，在电镜下观察，由于凸起部中锰元素含量过高，导致凸起部过硬，在压合过程中，导致线路板被被压变形，进而影响产品良率，同时，由于铜含量降低电流导通性能。铜具有良好的导电性能，能将屏蔽层的电流导入地层，锰能提高凸起部的硬度利于其刺穿胶膜层，但其导电性能不及铜。若锰元素含量过高会影响屏蔽膜的电流导通性，而过低会影响凸起部穿刺胶膜层的效果。因此，经过本发明对凸起部锰与铜金属元素的配比进行优化，使得本发明凸起部能同时兼具硬度与电流导通性，提升了屏蔽罩的综合性能。

本发明另一实施例提供了一种线路板，包括线路板本体及如上所述的电磁屏蔽罩；其中，所述电磁屏蔽罩与所述线路板本体相压合，所述屏蔽层1靠近线路板A的一面通过所述凸起部11与所述线路板本体的地层电连接。

本发明再一实施例提供了一种电子终端设备，包括如上所述的线路板。

本发明实施例提供的电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备，有益效果在于以下所述中的至少一点：

(1)本发明电磁屏蔽罩轻薄，将其紧密贴合于电子元器件表面，未增加电子元器件的体积，极大地降低了具有屏蔽罩的电子设备的体积，进而推进了电子设备小型化和轻薄化的发展进程；

(2)对电磁屏蔽罩的结构进行改进，将屏蔽层上的凸起部进行改进为凸起部，从而提高与线路板的接触面，相对提高导通性，使得电磁屏蔽罩具有较佳的接地功能；

(3)对凸起部的硬度进行了优化，在所述凸起部中增加了锰元素，提高了屏蔽层凸起部的硬度，确保屏蔽层压合在线路板上时保持良好的导通形态，不让凸起部变形。

(4)对凸起部中的锰元素/铜元素的比值进行限定，经过发明人的大量实验分析，发现当锰元素/铜元素的比值位于[0.002，0.004]区间内时，不仅硬度较好且接地电阻也较低，凸起部的导电性能较佳。

另需说明的是，本发明电磁屏蔽罩通过能谱仪分析获得本发明所述的锰元素/铜元素的比值B，所述比值B包括能谱分析结果中的锰、铜元素的原子浓度比值和锰、铜元素的重量浓度比值。原子浓度比值(Atomic Conc.)和重量浓度(Weight Conc.)比值均位于[0.002，0.004]区间内。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电磁屏蔽罩，其特征在于，包括屏蔽层；

所述屏蔽层靠近线路板的一面为非平整表面，所述非平整表面由有若干数量的凸起部组成；

所述凸起部中的锰元素/铜元素的比值B满足0.002≤B≤0.004。

2.如权利要求1所述的电磁屏蔽罩，其特征在于，所述凸起部的高度为1-3μm。

3.如权利要求1所述的电磁屏蔽罩，其特征在于，所述屏蔽层为金属层，所述金属层的金属材料为铝、钛、铁、镍、铬、钴、铜和金中的任意一种；或，所述金属材料为铝、钛、铁、镍、铬、钴、铜和金中至少两种形成的合金。

4.如权利要求1所述的电磁屏蔽罩，其特征在于，所述屏蔽层为碳纳米管屏蔽层、铁氧体屏蔽层或石墨烯屏蔽层。

5.如权利要求1所述的电磁屏蔽罩，其特征在于，所述电磁屏蔽罩还包括胶膜层，所述胶膜层位于所述屏蔽层设有所述凸起部的一面上；

所述凸起部插入或/和穿透所述胶膜层。

6.如权利要求5所述的电磁屏蔽罩，其特征在于，所述胶膜层由绝缘材料构成。

7.如权利要求5所述的电磁屏蔽罩，其特征在于，所述胶膜层由导电胶或导电粒子构成。

8.如权利要求5所述的电磁屏蔽罩，其特征在于，所述胶膜层的厚度为0.5-25μm。

9.一种线路板，其特征在于，包括线路板本体及如权利要求1-8任一项所述的电磁屏蔽罩；其中，所述电磁屏蔽罩与所述线路板本体相压合，所述屏蔽层靠近线路板的一面通过所述凸起部与所述线路板本体的地层电连接。

10.一种电子终端设备，其特征在于，包括上述权利要求9所述的线路板。