[发明专利]用于隔离电磁干扰的密封垫圈系统

说明书

                          发明背景

一般来说本发明涉及为电路板上敏感电路区域设置电磁干扰(EMI)隔离，更具体地说本发明涉及一种挠曲型垫圈，其通过充分地衰减电磁干扰而产生电磁干扰隔离作用。

在电子电路的设计中经常会遇到电磁干扰问题。半导体器件，如在电子电路中广泛应用的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETs)和双极性结型晶体管(BJTs)通常工作在几千赫兹到兆赫兹的频率范围内。不过，在这些频率下工作产生电磁干扰，这种电磁干扰会导致电子设备发生误操作。

例如，一个电子装置可能包含几个电路，其中一些可能产生电磁干扰，而另一些不产生电磁干扰。当电磁干扰传播到那些不产生电磁干扰的电路区域时，就会对这些电路产生不利影响。产生电磁干扰的电路在本申请中被称为电磁干扰产生电路，而受电磁干扰传播影响的电路在本申请中被称为电磁干扰敏感电路。

人们把在电磁干扰产生电路和电磁干扰敏感电路之间的电磁干扰传播称为串扰。由于必须避免串扰，所以电磁干扰产生电路和电磁干扰敏感电路都需要加以屏蔽，从而使它们相互隔离。

按照现有技术的一种屏蔽设备，在印刷电路(PC)板上安装金属屏蔽壳或者屏蔽罩，以使电磁干扰产生电路与电磁干扰敏感电路隔离。

按照另一种屏蔽设备，把对串扰敏感的电路安装在不同的电路板上。然后把这些电路板安装在形成有许多腔室的电路板支架上，每个腔室固定一单块电路板。从而使这些电路板在电路板支架的不同腔室中彼此隔离。

尽管这些结构在对于串扰敏感的电路之间提供隔离，但是它们很复杂，需要其它的材料和制作方法，因此使得制造成本较高。此外，它们不能有效地利用电路板上稀少的空间，而需要把它们做成较大的产品以容纳这些较大、更加复杂的结构。然而在要求使用较小、较紧凑单元或装置的某些用途中，如无线通信和蜂窝电话，有效地利用空间是极其重要的。

在美国专利US-5252782中公开和要求保护一种用于使电磁干扰产生电路和电磁干扰敏感电路隔离的现有技术结构，其中介绍了一种单电路板电磁干扰隔离系统，该系统包括一种“蛤壳”结构，它可以密封电路板上的电磁干扰产生电路或电磁干扰敏感电路或两者。围绕被隔离于蛤壳结构边缘之间的电路周围和电路板表面设置一个简单的可压缩导电密封垫圈，以增强电磁干扰隔离作用。

虽然上述结构有效地利用了电路板上的空间，但是它没有提供令人满意的电磁干扰衰减效果，因为为了防止串扰的影响，被隔离的电路必须基本完全密封。尽管这可以通过将这种蛤壳结构紧紧地固定在电路板上来实现，但是这可能导致在蛤壳结构边缘与电路板之间的密封垫圈过度压紧。通常，采用许多紧固件使这种蛤壳结构和密封垫圈结构紧紧地密封到电路板上以有效地衰减电磁干扰。如果在装配过程中不小心，这些紧固件可能过紧或者为了保持有效密封可能需要拧得非常紧，就会造成密封垫圈被过度压紧，甚至可能导致电路板变形。此外，密封垫圈过紧会产生一种叫做“压缩永久变形”的现象，即密封垫圈永久地呈现一种受挤压状态而失去其弹性特性。这些不利状态可能导致在由蛤壳结构和密封垫圈组成的电磁干扰屏蔽结构中形成间隙，从而导致在电磁干扰产生电路和电磁干扰敏感电路之间产生电磁干扰泄漏。

上述的现有技术电磁干扰隔离系统利用一个压紧的密封垫圈对串扰敏感的电路部分隔离和实现对电磁干扰传播的令人满意的衰减效果。但是，这些系统仅仅在蛤壳结构与电路板之间压紧的密封垫圈处提供了一个单独的密封接触位置或接触线，如果如前所述没有正确地装配该系统，就会导致从电磁干扰产生电路到电磁干扰敏感电路的电磁干扰传播的泄漏或者不能有效地被衰减。

鉴于上述缺陷，需要有一种新的密封垫圈结构，它能够利用一种容易装配和制造费用低廉的简单结构令人满意地衰减电磁干扰，而且不会造成密封垫圈的过度压缩或者电路板的变形。

因此，本发明的一个主要目的在于提供一种新颖的密封垫圈系统，以充分地衰减电路板上从电磁干扰产生电路到电磁干扰敏感电路的电磁干扰传播，并且该系统不存在上述缺点。

本发明的另一个目的在于提供一种密封垫圈系统，它可以充分地衰减电磁干扰传播，而不需要压缩密封垫圈，从而避免了使电路板产生任何变形。

本发明的又一个目的在于提供一种密封垫圈系统，与已有技术相比，该系统只需要较少的紧固件就能够紧紧地密封住需要密封的电路区域，并且能够令人满意地衰减电磁干扰。