專利名稱：一種電氣或電子電路的屏蔽方法以及屏蔽罩的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電磁屏蔽技術的范圍。它涉及一種防止吸收和/或放射電磁干擾輻射的電氣或電子電路的屏蔽方法，在這種方法中，導電屏蔽罩在一個扣合面上涂有突出于該扣合面的彈性的和導電的屏蔽密封，然后將該屏蔽密封貼合并固定在一個包圍該電路的導電框上。
此外，本發(fā)明涉及一種防止吸收和/或發(fā)射電磁干擾輻射的電氣或電子電路屏蔽用的屏蔽罩，這種屏蔽罩具有一個使該屏蔽罩貼合到包圍該電路的導電框上的扣合面，并在該扣合面上涂有一種突出于該扣合面的彈性和導電的屏蔽密封。
例如德國實用新型G 66071805公開了這種方法和這種屏蔽罩。
為了防止接收和/或發(fā)射特別是高頻電磁干擾場的電子電路或支路的電磁屏蔽，電路或支路用導電的杯形或槽形的屏蔽罩進行屏蔽。為此，屏蔽罩用其邊緣或用一個扣合面貼合在一個導電框上，該框包圍并固定該電路。該框例如可以是一層銅層，該銅層設置在支承該電路的印制電路板的上側。
在使用屏蔽罩時，一方面要求在屏蔽罩整個邊緣上延伸的介于屏蔽罩和框之間的電接觸均勻良好，另一方面又需要屏蔽罩牢固固定在屏蔽位置上，這是有困難的。為了屏蔽罩的扣合面能夠配合該框上的不平度和防止在屏蔽中出現(xiàn)不希望的孔，屏蔽罩的邊緣例如作成彈性的或通過一個接觸彈簧片與框保持連接。此外，上述文獻建議，作為扣合面和框之間的過渡，采用一種導電的可彈性變形的屏蔽密封。如果屏蔽包括一個蓋，則屏蔽密封由一層在該蓋的下側上的平面泡沫材料層組成，這種泡沫層或者通過導電的添加劑(碳粉或金屬粉)本身是導電的，或者通過蒸發(fā)金屬或粘上一層金屬膜使其導電。如果屏蔽包括一個屏蔽罩，則在該罩的邊緣上構成一個槽，在該槽中放入一個由泡沫材料制成的環(huán)，該環(huán)或者本身是導電的，或者通過表面涂層使它導電。為了構成該槽，在屏蔽罩的深拉邊緣上借助于點焊固定一塊成型鋼板的內側上。在制作屏蔽罩時，這種槽的構成不但需要相當大的附加費用，而且還需要占用附加的位置。此外，在屏蔽罩的幾何形狀復雜和多角的情況下，該槽是很難制作的。
所以，本發(fā)明旨在提出一種電氣或電子電路的屏蔽方法以及一種屏蔽罩，這種屏蔽罩在達到很好屏蔽效果的情況下在使用方面具有高度的簡便性和靈活性。
在上述方法中，這個目的是這樣實現(xiàn)的，通過在扣合面上直接涂上密封涂料形成屏蔽密封。通過本發(fā)明直接在扣合面上涂密封涂料而不需要為密封設置槽或別的特殊凹槽。當屏蔽罩的扣全面作成簡單的邊緣時，這尤其有優(yōu)點。密封涂料根據(jù)(可能復雜的)邊緣走向直接涂敷在邊緣的端面上，并在那里牢固粘接。從而只用最小的面積和只用最少的(昂貴的)密封涂料就實現(xiàn)了屏蔽罩的最佳的屏蔽密封。
根據(jù)本發(fā)明，該方法的第一優(yōu)選實施例的特征在于，借助于一個配料裝置通過一個噴嘴使密封涂料至少以一根條的形式涂敷到扣合面上。借助于這樣一種用在別的場合即用于屏蔽外殼例如在DE-C2-43 19 965中公開的涂敷方法可將膏狀的或液態(tài)的密封涂料按準確的定量和用預定的橫截面形狀直接涂敷到屏蔽罩的邊緣上。在三軸可移動的配料裝置的相應控制(可編程序)的情況下，也可涂敷屏蔽罩的復雜的邊緣幾何形狀。其中，密封涂料的特性最好這樣調整，即用密封涂料制成的密封條涂敷到邊緣上，在邊緣上硬化而不流動。在這個實施例的一種改進中，為了形成屏蔽密封，重疊涂敷了幾根密封條。這樣屏蔽密封達到較大的高度而可平衡框和扣合面之間的較大的誤差。
在本發(fā)明方法的第二優(yōu)選實施例中，采用流動性的密封涂料，并將屏蔽罩的扣合面浸入用密封涂料制成的溶液中，然后重新取出來。密封涂料浸潤屏蔽罩的邊緣或扣全面，并在取出時由于表面張力構成一個包圍邊緣的凸部，這樣的凸部(在硬化后)構成環(huán)繞邊緣的屏蔽密封。這個實施例的優(yōu)點是，以快速和簡單的方式以及不用數(shù)控的涂敷裝置和定量裝置就可同時用屏蔽密封涂敷整個邊緣。這樣形成的屏蔽密封的厚度主要由溶液中密封涂料的特性而定，并可通過浸潤過程的多次重復來控制。如果密封涂料是一種在空氣濕度下硬化的(浸潤的)材料，則浸潤過程可在一種保護氣氛下進行。
作為密封涂料最好用一種導電的高彈體，特別是含有導電填料的硅或聚氨基甲酸乙酯。從而可直接通過密封涂料的涂敷產生屏蔽密封，而不需要附加的工序。例如這種密封涂料的成分可從歐洲專利申請?zhí)朜r 0 643 551和0 643 552得知。
作為密封涂料也可用電絕緣的高彈體，這種密封涂料在涂敷到扣合面上以后再加一層導電的涂層，特別是金屬化形式的涂層。在屏蔽罩用一種電絕緣的材料制成并在密封涂料涂到扣合面上后，屏蔽罩和密封涂料共同罩上一層導電的涂層、特別是以金屬化形式的導電涂層時，這種制作方式是特別有利的。從而可取消昂貴的導電的和部分難于加工的密封涂料，而且屏蔽罩可用塑料制成，這種塑料可用一般的塑料加工方法(注塑、吹塑等)很容易制成不同的結構。
在本發(fā)明范圍內，扣合后的屏蔽罩的固定可用不同的方式進行。根據(jù)一個優(yōu)選實施例，屏蔽罩在扣合到框上后進行機械固定。為了實現(xiàn)機械固定，最好用一種輔助工具將帶有屏蔽密封的屏蔽罩壓到框上，這種輔助工具尤其是包括一個彈簧夾、一個螺絲、一個對置的外殼部分或彈簧鋼片，這種彈簧鋼片附在屏蔽罩上，特別是鋼板制成的屏蔽罩的一部分。
根據(jù)另一個優(yōu)選實施例，屏蔽罩在扣合到帶有屏蔽密封的框上后粘到框上。這可用下述方法來實現(xiàn)一方面作為密封材料可用一種導電的高彈體，它具有粘的或濕的稠度，可通過溫度或輻射硬化并在屏蔽罩扣合到框上后硬化，或用一種導電的高彈體，它在硬化后仍具有一定的粘的和濕的稠度；另一方面，作為密封材料也可用一種導電的熱塑性塑料或一種導電的熱熔性膠粘劑，并將屏蔽罩扣合到框上后通過升高溫度粘接在框上。
本發(fā)明的屏蔽罩的特征在于，屏蔽密封用一種密封涂料在扣合面上形成一體。
根據(jù)本發(fā)明，屏蔽罩的一個優(yōu)選結構型式的特征在于，扣合面作成邊緣形，屏蔽密封或者放置在邊緣的端面上，或者屏蔽密封包住邊緣。
其他的結構型式可以各項從屬權利要求中得知。
下面結合附圖所示的一些實施例來詳細說明本發(fā)明。
附圖表示

圖1表示一塊印制電路板上的一個示范性的電路在沒有屏蔽罩情況下的平面圖(圖1a)和帶有虛線示出的屏蔽罩情況下的側視圖(圖1b)。
圖2表示圖1b所示屏蔽罩的透視圖(敞口向下)；圖3表示根據(jù)本發(fā)明方法的第一優(yōu)選實施例涂敷在圖2屏蔽罩上的屏蔽密封，其中，屏蔽罩首先將其敞口(邊緣)向上放置(圖3a)，然后用一移動的配料裝置將屏蔽密封涂敷到邊緣上(圖3b)；圖4-6表示在本發(fā)明范圍內屏蔽罩的各種示范性的固定方式的側視圖，即借助于一種膠粘的屏蔽密封(圖4)、通過一個彈簧夾和/或一個螺絲(圖5)和通過支撐在一個對置的外殼部分或類似件上(圖6)實現(xiàn)固定；圖7a-c表示根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例將屏蔽罩浸入用(液態(tài)的)密封涂料制成的溶液中產生屏蔽密封的不同步驟；圖8-10表示本發(fā)明各種不同的屏蔽密封的斷面通過按照圖7浸潤制成(圖8)，或通過按照圖3二次涂敷密封條(圖9)，或通過不導電的密封的金屬化(圖10)；圖11表示相當于圖3b把屏蔽密封涂敷到可用彈簧鋼片固定的屏蔽罩上；圖12表示用彈簧鋼片固定圖11屏蔽罩的側視圖，這些彈簧鋼片通過孔插入印制電路板中并彈性扣合。
圖1表示在一塊印制電路板上的一個示范性的電路的平面圖(圖1a)和側視圖(圖1b)。該電路10包括一塊印制電路板11(印制電路或層疊印制電路板)，在該電路板上的一個中心范圍布置若干電子元件13(電阻、電容、二極管、集成電路，等等)并相互連接。這些元件13構成一個支路，該支路相對于其他支路或環(huán)境進行屏蔽，以免電磁干擾場從該支路向外發(fā)射，或從外界吸收該干擾場。為此，該支路由一個導電的框12以印制電路板11上側的金屬化形式包圍。當然該支路，框12和電路10的結構也可具有另一個型式和結構。
具有元件13的支路的屏蔽用一個杯形的屏蔽罩14(如圖1b虛線所示)來進行，該屏蔽罩的透視圖如圖2所示。該屏蔽罩14在所示例子中具有一個矩形箱的形狀。當在該屏蔽罩也可以是圓形的或斜角的，并可具有凹凸部分。該屏蔽罩14可由一塊鋼板彎曲、焊接或成形(深拉)而成；但也可用鍍金屬的塑料制成。屏蔽罩14-如圖1b所示-放在支路上面。限定屏蔽罩14的敞口邊的邊緣構成一個扣合面，并貼合在框12上，以建立從屏蔽罩14到框12的一個密封的和導電的過渡。
為了抵銷不平度，在屏蔽罩14的邊緣或扣合面和框12之間涂敷一種彈性的和導電的屏蔽密封，該密封連接屏蔽罩14和框12之間的電接觸并可抵銷幾個1/10毫米的公差。根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例，屏蔽密封是這樣產生并涂敷在屏蔽罩14上的，即構成該屏蔽密封的密封涂料以至少一條條的形式直接涂敷(擠壓)在邊緣上。為此，根據(jù)圖3a，屏蔽罩14用其邊緣的扣合面15向上放到一個配料裝置的工作底部，然后根據(jù)圖3b配料裝置17象它例如在DE-C2-43 19 965描述的那樣在數(shù)控下沿扣合面15移動，同時在壓力作用下使(最好膏狀的或觸變的)密封涂料21從一個噴嘴25中以一條條的形式卸放在扣合面15上并構成屏蔽密封16。在屏蔽罩14的一般壁厚(鋼板厚度)為幾個1/10毫米的情況下，(一般為圓形的)條的直徑約為0.2-2毫米的范圍。
密封涂料21的性能是這樣調節(jié)的，即一方面密封條在放到扣合面15上以后基本上能保持其形狀和橫斷面，另一方面又有粘接在該配合面上。作為密封涂料21最好采用一種含有導電填料的硅或聚氨基甲酸乙酯為基體的導電高彈體，或一種電絕緣的高彈體，其中密封涂料21在涂敷到扣合面15上以后涂一層導電層，特別是金屬化形式的導電層24。
密封涂料21既可具有固態(tài)的稠度，也可具有塑性的或粘性的稠度。當屏蔽罩14不一定打算粘到框12上時，這種密封涂料可直接通過空氣濕度硬化或潤濕。但例如當屏蔽罩14用屏蔽密封粘到框12上時，則這種密封涂料也可通過熱或輻射(紫外線輻射、紅外線輻射、或X射線輻射、或激光輻射)潤濕。在這種情況中，只有屏蔽罩14已經(jīng)放上后才進行硬化。如果采用在硬化后仍有粘性的密封涂料，則屏蔽罩也可在硬化后粘接。為此，也可設想用一種導電的熱塑性塑料或一種導電的熱熔性膠粘劑作為密封涂料，并在屏蔽罩14扣合到框12上以后通過相應升高溫度粘接在框12上。作為密封涂料21同樣也可用一種導電的或各向同性的塑料。
如果根據(jù)圖3b作為密封涂料21涂敷的是這樣一種涂料，即其性能容許屏蔽罩14直接粘接在框上，則涂敷有屏蔽密封16的屏蔽罩14可直接扣合并粘接在框12上(圖4)。如果粘接力對屏蔽罩14的持久的固定足夠，則在這種情況中可取消附加的固定輔助方法，這就大大地方便了使用。如果粘接力不夠，或者屏蔽密封根據(jù)沒有粘接作用，則須采用附加的(主要是機械的)輔助方法來固定屏蔽罩14。在圖5例子中，采用一個彈簧夾18，該彈簧夾用其端部固定在印制電路板11上，并用其彈性的中部從上方壓到屏蔽罩14上。不用彈簧夾18，也可用別的夾子或類似的固定件。此外，不用彈簧夾18或除了彈簧夾18以外，也可用一個(或多個)螺絲26，這種螺絲或通過一個孔插入屏蔽罩14中并與印制電路板11連接，或通過一個孔插入印制電路板11中并用一個墊片與屏蔽罩14連接。圖6表示固定的另一種可能性，在這里利用一個對置的殼體部分19或類似件，以便屏蔽罩14壓到印制電路板11上，而印制電路板本身則支承在一個件20上。
圖11和12表示屏蔽罩用金屬板制作時的一種特別簡單而又方便使用的固定方法。這里使用的屏蔽罩14至少具有一個，但最好兩個或更多個相互對置的彈簧金屬片27、28。這種條形的彈簧金屬片27、28從扣合面15向上延伸并彎折成鉤形。它們可以是一如圖11所示-制作屏蔽罩14的金屬板的一部分，但也可用單獨的金屬條制成并點焊、鉚接、粘接或釬焊在屏蔽罩14上。在這類情況中，彈簧各片27、28最好稍微向外彎曲，以便扣合面15連續(xù)地用屏蔽密封16涂敷。
配有彈簧金屬片27、28的屏蔽罩-類似于圖3b所示-用屏蔽密封16涂敷。緊接著屏蔽罩14可根據(jù)圖12用彈簧鋼片27、28機械地固定在印制電路板11上。為此，在印制電路板11的適當部位上設置了例如長孔或槽形式的通孔29、30(如圖12虛線所示)，在屏蔽罩14扣合時，彈簧鋼片27、28穿過這些孔并彈性扣入。從而可使屏蔽罩14實現(xiàn)特別簡單而又可靠的固定，而且適合于自動化加工，且零件及安裝工作只需很少的附加費用。此外，這樣固定的屏蔽罩14在維護或修理時容易取下和重復使用，即把支撐在印制電路板11下側上的彈簧鋼片壓縮并從孔29、30退出來。
圖3所示用一個配料裝置17涂敷屏蔽密封16的方法需要相應的裝置。此外，配料裝置17的數(shù)字控制必須由相應屏蔽罩14邊緣走向的編程來調節(jié)。如果用另一種例如圖7示意圖所示的方法(“浸涂法”)將屏蔽密封涂敷到屏蔽罩14的扣合面15上，則可明顯減少裝置所需的費用。在使用浸涂法情況下，屏蔽罩14的敞口或扣合面15向下(圖7a)浸入液態(tài)的或粘滯性的密封涂料21的溶液中(圖7b)位于容器22中的密封涂料21應具有盡可能平的液面。當屏蔽罩14用邊緣緩慢而均勻地浸入密封涂料21幾個1/10毫米時，則密封涂料21浸潤該邊緣。在屏蔽罩14從溶液中取出時，由于表面張力圍繞屏蔽罩邊緣形成一個密封涂料的環(huán)形凸部，在硬化后，該凸部形成與邊緣牢固連接的屏蔽密封16(圖7C；見圖8斷面圖)。
依此方式可用很簡單的方法在唯一的過程中在屏蔽罩14的整個邊緣上涂敷十分均勻的屏蔽密封。其中，密封涂料(在液態(tài)和非潤溫狀態(tài))的性能必須這樣調節(jié)，即浸潤特性和表面張力應能提供要求的結果。這里還應指出，在浸涂法的情況下，屏蔽罩14的扣合面15最好位于一個平面內。如果扣合面15位于不同的平面內，則應采用圖3所示的配料方法，在這種方法中，配料裝置17可在三軸內運動。
圖3的配料方法產生主要是屏蔽密封16的一種圓形橫截面，而圖7的浸涂法則更容易導致圖8所示的一種滴狀的橫截面。如果屏蔽密封16要抵銷較大的誤差，則須增國它的高度。這可通過加大屏蔽密封的直徑來實現(xiàn)，但這樣需要相當多的附加的昂貴的密封涂料。相反，根據(jù)圖9用圖3方法重疊擺放多根密封條16a、b，然后它們一起形成一個窄的、高的屏蔽密封16則比較有利。
形成一種導電屏蔽密封16的另一種可能性如圖10所示。此處屏蔽密封16包括一個由一種電絕緣的彈性體制成的密封芯23，該密封芯的外面涂敷一層金屬層24。該密封芯23可按圖3所示方式涂敷，但也可用圖7所示的浸涂法產生。金屬化可按熟知的方式進行。當屏蔽罩14用一種電絕緣材料制成時，則這個方案特別有利。在這種情況中，在密封涂料涂敷到扣合面15上以后，屏蔽罩14和密封涂料即密封芯23共同涂敷一層導電的涂層，特別是金屬化形式的噴鍍層24。
總的說來，用本發(fā)明可實現(xiàn)一種簡單的和使用靈活的屏蔽方法或屏蔽罩，而且加工費用低，同時具有高的屏蔽質量。
權利要求
1.一種防止吸收和/或放射電磁干擾輻射的電氣或電子電路(10)的屏蔽方法，在這種方法中，導電屏蔽罩(14)在一個扣合面(15)上涂有一種凸出于該扣合面(15)的彈性和導電的屏蔽密封(16)，并用該屏蔽密封(16)貼合和固定在一個包圍該電路(10)的導電框(12)上，其特征在于，該屏蔽密封(16)通過將一種密封涂料(21)直接涂敷到該扣合面(15)上形成。
2.按權利要求1的方法，其特征在于，該密封涂料借助于一個配料裝置(17)通過一個噴嘴(25)以至少一條條的形式涂敷到配合面(15)上。
3.按權利要求2的方法，其特征在于，為了形成屏蔽密封(16)，重疊涂敷多根密封條(16a、b)。
4.按權利要求1的方法，其特征在于，在用一種液態(tài)密封涂料(21)時，該密封涂料(21)是這樣涂敷到扣合面(15)上的，即屏蔽罩(14)用其扣合面(15)浸入一種用該密封涂料(21)制成的溶液中，隨即重新拉出。
5.按權利要求1至4中任一項的方法，其特征在于，作為密封涂料可用一種導電的彈性體。
6.按權利要求5的方法，其特征在于，用一種以硅或聚氨甲基酸乙酯為基體的導電彈性體，該彈性體含有導電的填料。
7.按權利要求1至4中任一項的方法，其特征在于，作為密封涂料用一種電絕緣彈性體，并在該密封涂料涂到扣合面(15)上以后涂敷一層導電的涂層，特別是噴鍍的金屬層(24)。
8.按權利要求7的方法，其特征在于，屏蔽罩(14)用一種電絕緣的材料制成，并在密封涂料涂到扣合面(15)以后，屏蔽罩(14)和密封涂料共同設置一層導電的涂層，特別是噴鍍金屬層(24)。
9.按權利要求1至4中任一項的方法，其特征在于，作為密封涂料用一種導電的或各向同性的塑料。
10.按權利要求1至4中任一項的方法，其特征在于，屏蔽罩(14)在扣合到框(12)上以后進行機械式的固定。
11.按權利要求10的方法，其特征在于，為了機械式的固定，采用一些輔助件(18、19、26、27、28)，它們把涂有屏蔽密封(16)的屏蔽罩(14)壓到框(12)上。
12.按權利要求11的方法，其特征在于，輔助件包括一個彈簧夾(18)。
13.按權利要求11的方法，其特征在于，輔助件包括一個螺絲(26)。
14.按權利要求11的方法，其特征在于，輔助件包括一個對置的外殼件(19)。
15.按權利要求11的方法，其特征在于，輔助件包括彈簧鋼片(27、28)，它們設置在屏蔽罩(14)上。
16.按權利要求1至4中任一項的方法，其特征在于，屏蔽罩(14)在扣合到框(12)上以后用屏蔽密封(16)粘接在框(12)上。
17.按權利要求16的方法，其特征在于，作為密封涂料用一種導電的彈性體，該彈性體具有粘滯的或濕的稠度。
18.按權利要求17的方法，其特征在于，密封涂料可通過溫度或輻射硬化，并在屏蔽罩(14)扣合在框(12)上后進行硬化。
19.按權利要求16的方法，其特征在于，作為密封涂料用一種導電的熱塑性塑料或一種導電的熱熔性膠粘劑，并在屏蔽罩(14)扣合到框(12)上以后通過升高溫度粘接在框(12)上。
20.按權利要求1所述方法的一種屏蔽罩(14)，該屏蔽罩(14)具有一個扣合面(15)，以便該屏蔽罩(14)扣合在一個包圍該電路(10)的導電框(12)上，并在扣合面(15)上涂敷一種凸出于該扣合面(15)的彈性和導電的屏蔽密封(16)，其特征在于，用一種密封涂料(21)制成的屏蔽密封(16)在扣合面(15)上構成一體。
21.按權利要求20的屏蔽罩，其特征在于，扣合面(15)作為邊緣形，而屏蔽密封(16)則位于該邊緣的端面上。
22.按權利要求20的屏蔽罩，其特征在于，扣合面(15)作成邊緣形，而屏蔽密封(16)則包圍住該邊緣。
23.按權利要求20至22中任一項的屏蔽罩，其特征在于，屏蔽密封(16)具有一根或多根密封條16a、b的形狀。
24.按權利要求20至22中任一項的屏蔽罩，其特征在于，屏蔽密封(16)由一種導電的彈性體、特別是由一種含導電填料的、以硅或聚氨基甲酸乙酯為基體的彈性體制成。
25.按權利要求24的屏蔽罩，其特征在于，導電的彈性體具有一種粘滯的或濕態(tài)的稠度，并通過溫度或輻射可以硬化。
26.按權利要求20至22中任一項的屏蔽罩，其特征在于，屏蔽密封(16)由一種導電的熱塑性塑料或一種導電的熱熔性膠粘劑組成。
27.按權利要求20至22中任一項的屏蔽罩，其特征在于，屏蔽密封(16)包括一個用一種電絕緣彈性體制成的密封芯(23)，該密封芯噴鍍一層金屬(24)。
28.按權利要求20至22中任一項的屏蔽罩，其特征在于，該屏蔽罩由一種噴鍍金屬的絕緣材料組成。
全文摘要
在防止吸收和/或發(fā)射電磁干擾輻射的一種電氣或電子電路的屏蔽方法中,導電的屏蔽罩(14)在一個扣合面(15)上涂有一種突出于該扣合面(15)的彈性和導電的屏蔽密封(16),然后將該屏蔽密封(16)貼合并固定到一個包圍該電路的導電框上。通過將屏蔽密封涂料(21)直接涂敷在扣合面(15)上形成屏蔽密封(16),達到了簡化工藝的目的。
文檔編號H05K9/00GK1233387SQ97198819
公開日1999年10月27日 申請日期1997年8月18日 優(yōu)先權日1996年8月18日
發(fā)明者赫爾穆特·卡爾, 伯恩德·蒂伯丘斯 申請人:赫爾穆特·卡爾, 伯恩德·蒂伯丘斯