CN200997756Y

CN200997756Y - 一种防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫

Info

Publication number: CN200997756Y
Application number: CN 200720002931
Authority: CN
Inventors: 吴晓宁
Original assignee: BEIJING JONES Co Ltd
Current assignee: Beijing Jones Co., Ltd.
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2017-01-30

Abstract

本实用新型提供了一种防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫，上述导电弹性衬垫包括共同形成的导电弹性部分和不导电弹性部分，其截面为导电弹性部分和不导电弹性部分的分区组合，上述导电弹性部分贯通整个导电弹性衬垫的两端以提供电连接通路，在具有腐蚀潮湿气体的一侧，上述不导电弹性部分将导电弹性部分包裹于其中，使得导电弹性部分不接触外部的腐蚀潮湿气体。这种方法实现了屏蔽设计与环境密封设计相对独立，完全杜绝了电化学腐蚀对金属面的可能腐蚀现象，制造工艺简便，低成本，弹性优良性等特点，改善了屏蔽衬垫的整体环境密封性能，降低屏蔽衬垫的导电胶料使用量，不限制导电和不导电部分的胶体种类。

Description

一种防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫

技术领域

本实用新型涉及一种导电弹性衬垫，特别涉及一种防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫。

背景技术

电磁干扰(Electromagnetic Interference，以下简称“EMI”)特指存在于电子设备之间的一种以电磁能量形式，对电子设备正常工作可能产生负面影响的有害的干扰现象。EMI可以通过设备间连线，以传导方式传播干扰，此种干扰被称作EMI传导电磁干扰；或通过设备间共享空间，以电磁波辐射形式传播干扰，此种干扰被称作EMI辐射电磁干扰。

EMI辐射电磁干扰的频率范围十分广泛，按实际情形，可能覆盖从10MHz到40GHz以上毫米波段。EMI辐射电磁干扰通常采用电磁屏蔽的方法加以防护。常用的屏蔽方法是将电子线路部分或单元封闭在一个金属壳体内，在壳体的盖板与壳体的接触法兰表面之间，采用导电并有弹性的电磁密封衬垫，使各接触面之间有良好的导电连接，使电磁干扰所感应的电流被局限在浅层表面内并通过壳体将干扰能量释放到大地，使设备内部的电子线路不受EMI辐射电磁干扰的影响。

电磁密封衬垫的种类很多，例如：室内环境常用的导电布衬垫，室外环境或高频率(Radio Frequency，简称RF)常用的导电橡胶，需依不同应用场合和不同屏蔽性能的技术要求来进行选择。

但是随着无线网络的广泛应用，无线基地站设备大量在室外和野外的布置，保证电子设备在室外环境中长期稳定的工作成为设计者面对的新的挑战。其中最棘手的问题之一，就是存在于导电屏蔽衬垫和壳体的接触法兰表面与它相接触金属表面之间的电化学腐蚀现象。在盐雾及潮湿环境下，导电衬垫与金属配接面间产生氧化还原反应，致使金属配接面产生锈蚀，从而大大降低了界面处的导电性能和屏蔽性能。导电衬垫与金属配接面(表面导电涂覆层)材料的腐蚀电位相差越大，锈蚀现象就越严重。这种电化学腐蚀现象表现为：随着时间流逝，与导电屏蔽衬垫接触的壳体的接触法兰表面上出现腐蚀斑点，被腐蚀的金属部分变成疏松颗粒状，既丧失机械强度又失去了导电性，并且这种腐蚀与日俱增，使金属法兰表面完全被腐蚀烂掉，使原来与导电屏蔽衬垫组成防止电磁干扰的导电通路被彻底地破坏，同时，严重损坏了机箱壳体的外表面。特别是对使用导电橡胶场合，要求导电橡胶发挥导电屏蔽和防水防潮的双重作用，在出现电化学腐蚀时，会同时导致屏蔽和环境密封作用的双重失效。

形成金属接触表面间的电化学腐蚀需有三个必要因素同时存在：1)相接触的导电表面存在电位差，充当正负电极；2)有导电通路存在，形成放电回路；3)空气中有含腐蚀性的潮湿气体，充当电解液。

为了提高屏蔽衬垫抗电化学腐蚀性能，目前解决途径，通过仔细地选择配对导电衬垫和与它相接触金属表面，使两者之间的电位差最小。典型应用例，鉴于设备的壳体的金属面大多为导电氧化的铝表面，大多设计中，选择含镀银的铝颗粒的导电橡胶，其两者之间电位差变小，已证明在同样时间间隔，其电化学腐蚀程度较其他导电橡胶要轻；特别是新近推出的新品种惰性铝颗粒作填料的导电橡胶，取得了电化学腐蚀现象改善优于铝镀银颗粒的导电橡胶的成果。但是，这种通过匹配电位方法，有其致命的弱点，就是不可能找到完全与金属表面的电位一样的导电衬垫或导电橡胶，其两者之间的电位差可能较小，但不可能完全为零。因此，这种途径不可能根除电化学腐蚀现象，只是一种导电橡胶相对另一种导电橡胶对金属面的腐蚀程度要轻一些，但随着时间推移，电化学腐蚀终将会使EMI屏蔽和环境密封失效。

发明内容

本发明的目的是提出一种防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫，通过设计导电橡胶的特殊截面结构，制成一种即含有导电弹性部分又含有不导电弹性部分的组合截面的导电弹性衬垫，利用不导电橡胶阻断形成电化学腐蚀的腐蚀潮湿气体，使电化学腐蚀根本无法发生。

本发明提供了一种防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫，其中，上述导电弹性衬垫包括共同形成的导电弹性部分和不导电弹性部分，其截面为导电弹性部分和不导电弹性部分的分区组合，上述导电弹性部分贯通整个导电弹性衬垫的两端以提供电连接通路，在具有腐蚀潮湿气体的一侧，上述不导电弹性部分将导电弹性部分包裹于其中，使得导电弹性部分不接触外部的腐蚀潮湿气体。

上述导电弹性衬垫可以通过共模压或共挤压或共点胶的方式形成，也可以通过其他任何合适的方式形成。

如果上述导电弹性衬垫外部有腐蚀潮湿气体，则其截面为两侧是不导电弹性部分，中间是带有导电弹性部分的多截面形式，不导电弹性部分暴露于外侧，导电弹性部分由不导电弹性部分密封包围，不与腐蚀潮湿气体接触。

如果上述导电弹性衬垫外部没有腐蚀潮湿气体，则其截面为由导电弹性部分和不导电弹性部分组成的双截面形式，导电弹性部分和不导电弹性部分均暴露在外侧。

上述导电弹性部分的导体硅橡胶材料中的填料为银镀铜，银镀铝，银镀玻璃，银镀镍中的一种。

上述导电弹性衬垫的截面为半圆形、弓形、方形或三角形。

上述导电弹性部分和不导电弹性部分经混合后在同一工艺条件下固化成型。

上述导电弹性部分和不导电弹性部分分段固化成型或在不同工艺条件下分别固化成型。

导电弹性衬垫的截面可以是由导电弹性部分和不导电弹性部分组合而成的任意图案的截面，可以是规则图案，也可以是不规则图案，可以是上下通体导电，也可以是表面薄层导电。导电弹性部分和不导电弹性部分可以经混合后在同一工艺条件下固化成型，其也可以分段固化成型或在不同工艺条件下分别固化成型。

这种导电弹性衬垫可用于手机、基站、笔记本电脑和气体辐射装置，实现了屏蔽设计与环境密封设计相对独立，完全杜绝了电化学腐蚀对金属面的可能腐蚀现象；导电橡胶的材料选择不受制于接触的表面的金属性质，避免采用特殊而昂贵的导电橡胶材料，同时由于该导电弹性衬垫的各组成部分同时形成，因此具有制造工艺简便，低成本，弹性优良性等特点；组合截面的设计，利用不导电橡胶的高弹性，提高了衬垫的整体弹性性能，从而改善了屏蔽衬垫的整体环境密封性能；可应用灵活地截面设计，大大降低屏蔽衬垫的导电胶料使用量，与同样截面的纯导电衬垫相比，可降低成本约1/2-2/3，不限制导电和不导电部分的胶体种类。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。对于所属技术领域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显而易见。

附图说明

图1a为本发明一较佳实施例的外部无腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫立体图。

图1b为本发明一较佳实施例的外部无腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫的截面图。

图2a为本发明另一较佳实施例的外部无腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫的立体图。

图2b为本发明另一较佳实施例的外部无腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫的截面图。

图3a为本发明一较佳实施例的外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫的立体图。

图3b为本发明一较佳实施例的外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫的截面图。

图4a为本发明另一较佳实施例的外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫的立体图。

图4b为本发明另一较佳实施例的外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫的截面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫作进一步的详细说明。

电磁波入射到通信移动设备的机箱上时，在其上将感应出电流。机箱上不存在接缝，则感应电流在整个机箱上连续，此时机箱将提供很好的屏蔽，但实际机箱均存在接缝，导致局部电流不连续，一部分电流对机箱内部产生场耦合。在接缝处加入导电衬垫，可以保持了两个界面间的电连续性，从而大大提高了机箱屏效。

本发明一较佳实施例的机箱外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫10如图1a和图1b所示，此时电子设备机箱的壳体部分完全密封，没有潮气交换，因此导电弹性部分11和不导电弹性部分12分别位于衬垫10的两侧，不导电弹性部分12暴露在外侧，阻隔外部潮气与导电性部分11接触，避免发生电化学腐蚀。在衬垫10上有导电弹性部分11与壳体接触，为壳体部分提供电连接通路，从而实现衬垫10的屏蔽性能。衬垫10的截面为规则截面，导电弹性部分11和不导电弹性部分12的分界面为大致为一个平面，为上下通体导电的结构，形成双截面的完整导电截面的组合。

本发明另一较佳实施例的机箱外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫20如图2a和图2b所示，其内部也没有与外部潮气交换，其结构和材料与如图1所示的衬垫类似，但其截面与衬垫10的截面不同，在此实施例中，不导电弹性部分22的一部分凸起被导电弹性部分21包围，形成双截面的薄层导体截面组合。当导电弹性衬垫10或导电弹性衬垫20的上下两侧均与机箱，例如是通信移动设备的机盖板和外壳的法兰面接触时，由于机箱的壳体内部没有潮气交换情形，故衬垫10和衬垫20均不会产生电化学腐蚀，同时，由于导电弹性部分11或导电弹性部分21贯通整个衬垫10或衬垫20的两端，为其提供电连接通路，所以衬垫10和20都可以起到屏蔽电磁干扰的作用。

本发明一较佳实施例的外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫30如图3a和图3b所示，其外部和内部有潮气交换情形，因此不导电弹性部分32位于衬垫30的两侧，与潮气相接触，导电弹性部分31被不导电弹性部分32夹在中间，安装后其受到挤压，不与衬垫30两侧的潮气相接触，但是导电弹性部分31与壳体接触，依次为壳体部分提供电连接通路。衬垫10的截面为规则截面，导电弹性部分31和不导电弹性部分32的分界面为大致为平面，为上下通体导电的结构，形成外侧是不导电弹性部分32，内侧是导电弹性部分31的三截面的完整导电截面的组合。当然，其也可以是多截面组合，例如是五层截面，第一、三、五层为不导电弹性部分，第二、四层为导电弹性部分。

本发明另一较佳实施例的外部有腐蚀潮湿气体时的导电弹性衬垫40如图4a和图4b所示，其结构与图3a和图3b所示的衬垫30的结构类似，但截面不同，在此实施例中，两侧的不导电弹性部分42占有截面的大部分，中间的导电弹性部分41仅为一薄层，形成三截面的薄层导电截面的组合。

本发明所述导电弹性部分可以用常规的导电材料构成，例如用硅流体胶体系，也采用耐燃油等腐蚀液体的氟硅体系，还可以采用其他类的橡胶体，如发泡胶，就地成型的胶，EPDM胶等，填料可以是银镀铜(Ag/Cu)，银镀铝(Ag/Al)，银镀玻璃(Ag/Glass)，镍镀石墨(Ag/Graphite)，银镀镍(Ag/Ni)等等，也可以是其他导电性良好的导电弹性体材料或导电衬垫。衬垫可以是实心的，也可以是空心的，其截面可以为半圆形、弓形、方形或三角形，也可以是任意一种合适的形状。不导电弹性部分的材料可以与导电弹性部分相同，也可以与导电弹性部分不同。导电弹性部分和不导电弹性部分可以是互相交链的，经混合后在同一工艺条件下固化成型，其也可以分段固化成型或在不同工艺条件下分别固化成型。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims

1.一种防止电化学腐蚀的导电弹性衬垫，其特征是上述导电弹性衬垫包括共同形成的导电弹性部分和不导电弹性部分，其截面为导电弹性部分和不导电弹性部分的分区组合，上述导电弹性部分贯通整个导电弹性衬垫的两端以提供电连接通路，在具有腐蚀潮湿气体的一侧，上述不导电弹性部分将导电弹性部分包裹于其中，使得导电弹性部分不接触外部的腐蚀潮湿气体。

2.根据权利要求1所述的导电弹性衬垫，其特征是上述导电弹性衬垫通过共模压或共挤压或共点胶的方式形成。

3.根据权利要求1所述的导电弹性衬垫，其特征是如果上述导电弹性衬垫外部有腐蚀潮湿气体，则其截面为两侧是不导电弹性部分，中间是带有导电弹性部分的多截面形式，不导电弹性部分暴露于外侧，导电弹性部分由不导电弹性部分密封包围，不与腐蚀潮湿气体接触。

4.根据权利要求1所述的导电弹性衬垫，其特征是如果上述导电弹性衬垫外部没有腐蚀潮湿气体，则其截面为由导电弹性部分和不导电弹性部分组成的双截面形式，导电弹性部分和不导电弹性部分均暴露在外侧。

5.根据权利要求3或4所述的导电弹性衬垫，其特征是上述导电弹性部分的导体硅橡胶材料中的填料为银镀铜，银镀铝，银镀玻璃，银镀镍中的一种。

6.根据权利要求5所述的导电弹性衬垫，其特征是上述导电弹性衬垫的截面为半圆形、弓形、方形或三角形。

7.根据权利要求6所述的导电弹性衬垫，其特征是上述导电弹性部分和不导电弹性部分经混合后在同一工艺条件下固化成型。

8.根据权利要求6所述的导电弹性衬垫，其特征是上述导电弹性部分和不导电弹性部分分段固化成型或在不同工艺条件下分别固化成型。