CN211184816U - 一种高频电路板的多区域屏蔽结构 - Google Patents

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葛谋
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Abstract

本实用新型公开了一种高频电路板的多区域屏蔽结构，是射频PCB电路板模块串扰隔离屏蔽的装置。它包含屏蔽框和屏蔽盖。所述屏蔽框和屏蔽盖使用螺钉连接，屏蔽框同高频PCB电路板使用过炉焊接方式连接。所述防干扰电磁屏蔽壳的屏蔽盖贴导电密封屏蔽垫。本实用新型解决了大尺寸、多屏蔽区域隔离情况下，普通屏蔽罩焊接多个导致电路板翘曲变形，以及普通屏蔽壳没有和电路板连续焊接产生电磁屏蔽效果差等基问题。本实用新型可广泛应用于高频电路、仪器仪表、军工电子设备的高精度，电磁兼容要求高的领域。

Description

一种高频电路板的多区域屏蔽结构
技术领域
本实用新型涉及一种高频电路板的多区域屏蔽技术。
背景技术
现有的电路板的电磁屏蔽壳是由若干不同形状的部件组成，由于结构方式及焊接方式等问题，这种结构形式很容易产生漏磁的现象，漏磁会对高射频PCB电路板的性能产生影响。如果屏蔽体上存在缝隙，会导致电不连续的因素存在，屏蔽体的屏蔽效能往往很低，甚至没有屏蔽效能；由于结构方式及焊接方式，很容易产生漏磁的现象，漏磁对高射频PCB电路板的性能产生影响。
缝隙中泄漏的电磁场强度的计算公式为：
Figure BDA0002356533780000011
式中：Hg---从缝隙处泄漏的磁场强度
HO---从缝隙处被屏蔽的磁场强度
l---金属板厚度
g---金属板的缝隙宽度
从上式公式可知，屏蔽壳缝隙的大小及壳体材料的厚度对电磁场的泄漏会产生很大的影响。而屏蔽罩相当于一个滤波器，放置于电磁波的传播路径上，对其中的一部分频段形成高阻抗。阻抗比越大，屏蔽效果越好，同时g---金属板的缝隙宽度越大，泄漏越严重。
同时普通的屏蔽壳还存在以下问题：
1.在一个高集成的电路板上，如果需要多个区域屏蔽隔离，就需要焊接多种规格屏蔽壳；
2.多个普通屏蔽罩会导致电路板变形、翘曲，电路板上焊接的器件产生应力，减少电路板使用寿命。
3.普通屏蔽壳如果无缝隙全焊接，由于普通屏蔽壳厚度很薄，屏蔽壳本身易变形，产生缝隙，造成泄漏严重。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种高频电路板的多区域屏蔽结构，以解决高集成电路板的多个区域屏蔽隔离，并且不会影响电路板的使用寿命等技术问题。
为了实现上述发明目的，本实用新型所在用的技术方案如下：
一种高频电路板的多区域屏蔽结构，其特征在于，包括屏蔽框和屏蔽盖，所述屏蔽框和屏蔽盖使用螺钉连接；屏蔽框底部与高频PCB电路板使用过炉焊接方式连接；所述屏蔽盖的内侧贴有一层导电密封屏蔽垫；所述屏蔽框为对应多个需要屏蔽的区域形成的多格栅隔离屏蔽结构。
所述导电密封屏蔽垫粘贴在屏蔽盖上时，裁剪成与屏蔽盖板相同的尺寸。
屏蔽框采用外层有电镀涂层的镁铝合金结构。
电镀涂层根据干扰电磁场的频率，选择对应不同电阻率的金属材料。
屏蔽框的固定屏蔽盖的螺钉孔，位于屏蔽框的格栅交汇处所形成的圆柱形的中心处。
本实用新型的优点是屏蔽结构强度高，不易变形；采用电镀涂层的屏蔽框结构，既提升吸收电磁波的能力，优化屏蔽壳的电磁屏蔽性能，又使屏蔽框能直接用锡焊接(不粘锡)在电路板上。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理分解示意图。
图2是本实用新型的屏蔽框结构示意图。
图3是本实用新型的导电密封屏蔽垫结构示意图。
图4是本实用新型的屏蔽盖结构示意图。
图5是本实用新型的总装示意图。
图中编号：1、屏蔽盖，2、导电密封屏蔽垫，3、屏蔽框，4、PCB电路板,5、紧固螺钉。
具体实施方式
本实用新型的具体结构参见图1所示。一种高频电路板的多区域屏蔽结构，其特征在于，包括屏蔽框和屏蔽盖，所述屏蔽框和屏蔽盖使用螺钉连接；屏蔽框底部与高频PCB电路板使用过炉焊接方式连接；所述屏蔽盖的内侧贴有一层导电密封屏蔽垫。参见图2所示，所述屏蔽框为对应多个需要屏蔽的区域形成的多格栅隔离屏蔽结构。
参见图3、4所示，所述导电密封屏蔽垫粘贴在屏蔽盖上时，裁剪成与屏蔽盖相同的尺寸。
屏蔽框采用外层有电镀涂层的镁铝合金结构。
电镀涂层根据干扰电磁场的频率，选择对应不同电阻率的金属材料。
参见图1、2所示，所述屏蔽框的固定屏蔽盖的螺钉孔，位于屏蔽框的格栅交汇处所形成的圆柱形的中心处。
本实用新型上述附图仅是一个高频电路屏蔽的应用实施例。
本实用新型在制作时，第一，机加工屏蔽框、导电密封屏蔽垫、屏蔽盖；第二，屏蔽框回炉焊接在PCB上；第三，导电密封屏蔽垫粘贴在屏蔽盖上，裁剪成与屏蔽盖等大的尺寸；第四，螺钉紧固屏蔽盖在屏蔽框上，同时压紧导电密封屏蔽垫。
屏蔽框为镁铝合金加工，强度高，不易变形，表面铝合金不能直接用锡焊接(不粘锡)，为了在电路板焊接，采用电镀涂层方式。
所述屏蔽壳采用的电镀涂层工艺，可进一步提升吸收电磁波的能力，优化屏蔽壳的电磁屏蔽性能。
平面波：
Figure BDA0002356533780000031
电场波：
Figure BDA0002356533780000032
吸收损耗：
Figure BDA0002356533780000033
反射损耗：
Figure BDA0002356533780000034
式中：
μr---相对磁导率
εr---相对导电率
f---频率
δ---屏蔽材料厚度(cm)
d---干扰源到屏蔽材料的距离(cm)
由以上公式可以看出，金属的导电、导磁能力越强，金属吸收电磁波的能力越强，电磁波的频率越高，越易被金属吸收。
因此，在选择屏蔽材料外涂层时，综合其他因素应遵循以下原则：
1：当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。
2：当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。
参见表1：常见金属材料的相对导磁率μr，相对导电率εr，在金属屏蔽框表面选用何种涂层电镀，可参考使用性能指标，价格等因素综合考虑。
屏蔽盖材料表面涂层选取材料需和屏蔽框材料一致。
屏蔽垫和屏蔽盖外形尺寸相同，屏蔽盖即可完全压紧屏蔽垫。
导电密封屏蔽垫为硅橡胶中混有银粉的胶垫，其具有足够的弹性和厚度，以补偿由于接缝在螺钉压紧时所出现的不均匀性。与其具有等效的产品有金属丝网、金属弹性衬垫，导电布等。形式不同，但其作用是讲屏蔽框和屏蔽盖较好的连接成整体，保证其电磁特性。
表1：
材料 相对导磁率μ<sub>r</sub> 相对导电率ε<sub>r</sub>
银 1 1.05
铜 1 1.00
金 1 0.70

Claims (5)

1.一种高频电路板的多区域屏蔽结构，其特征在于，包括屏蔽框和屏蔽盖，所述屏蔽框和屏蔽盖使用螺钉连接；屏蔽框底部与高频PCB电路板使用过炉焊接方式连接；所述屏蔽盖的内侧贴有一层导电密封屏蔽垫；所述屏蔽框为对应多个需要屏蔽的区域形成的多格栅隔离屏蔽结构。
2.根据权利要求1所述的一种高频电路板的多区域屏蔽结构，其特征在于，所述导电密封屏蔽垫粘贴在屏蔽盖上时，裁剪成与屏蔽盖相同的尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种高频电路板的多区域屏蔽结构，其特征在于，屏蔽框采用外层有电镀涂层的镁铝合金结构。
4.根据权利要求3所述的一种高频电路板的多区域屏蔽结构，其特征在于，电镀涂层根据干扰电磁场的频率，选择对应不同电阻率的金属材料。
5.根据权利要求1所述的一种高频电路板的多区域屏蔽结构，其特征在于，屏蔽框的固定屏蔽盖的螺钉孔，位于屏蔽框的格栅交汇处或格栅一侧的柱形固定底座的中心处。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112188820A (zh) * 2020-10-12 2021-01-05 深圳市格仕乐科技有限公司 屏蔽壳生产成型工艺
CN112954884A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种用于印制板内部的电磁屏蔽结构

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