帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提出在線路板的一邊或者兩邊加入電磁隔離層，電磁隔離層包含磁隔離層和電隔離層。電磁隔離層是由單層、雙層和多層磁隔離薄膜和非磁性薄膜以及電隔離層通過膠合或者熱壓合構(gòu)成，其中電隔離層是由導(dǎo)電薄膜構(gòu)成。天線可以直接印制在線路板的銅層上，電磁隔離層與印制線路板通過膠合或者壓合成為一個(gè)帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板整體，以解決EMC、EMI中磁場干擾和電場干擾問題。進(jìn)一步，磁隔離層支持印制工藝。本發(fā)明專利技術(shù)包含磁隔離膠水、導(dǎo)電膠水、自黏貼磁隔離膜和自黏貼導(dǎo)電薄膜。本發(fā)明專利技術(shù)特別適合用于帶無線充電的可穿戴設(shè)備的線路板設(shè)計(jì)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及信息
，尤其是涉及電子線路板設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，特別是集成帶有磁隔離功能和天線的新型電子線路板。
技術(shù)介紹
電子印制線路板工業(yè)雖然是一個(gè)較為成熟的工業(yè)，但是IT技術(shù)的發(fā)展，總是引領(lǐng)和推動(dòng)著制造業(yè)的創(chuàng)新，使之跟上IT創(chuàng)新的步伐。作為電磁兼容性EMC（ElectroMagneticCompatibility）和電磁干擾EMI（ElectroMagneticInterference）問題，在印制線路板行業(yè)中，雖然早就是一個(gè)關(guān)注的重點(diǎn)，可是，近年來的無線充電技術(shù)和可穿戴設(shè)備的發(fā)展，現(xiàn)有的印制線路板EMC、EMI最新技術(shù)，還是跟不上要求。最主要的原因是對于較強(qiáng)的磁場干擾，目前尚未有較好的屏蔽方法。首先，市場呼喚全密封防水設(shè)計(jì)，呼喚IP67防護(hù)。作為可穿戴設(shè)備，難免要遇到進(jìn)水的問題，例如智能手表、智能手環(huán)、手機(jī)、運(yùn)動(dòng)相機(jī)等可穿戴智能設(shè)備，雖然現(xiàn)在有各種局部防水功能，但是由于目前的充電，基本上還是采用有線充電方式，即便是最新的三星和蘋果手機(jī)，還是沒有徹底去掉有線充電。雖然可以通過涂防水膠來解決所謂生活防水問題，但畢竟達(dá)不到正真的IP67標(biāo)準(zhǔn)，即“防止外物及灰塵，完全防止外物及灰塵侵入”、“防止浸水時(shí)水的浸入，電器浸在水中一定時(shí)間或水壓在一定的標(biāo)準(zhǔn)以下，可確保不因浸水而造成損壞”。要想做到這一點(diǎn)，必須采用全密封外殼，就要消滅有線充電，改用無線充電。其次，無線充電離不開強(qiáng)磁場，必須做到強(qiáng)磁場防護(hù)。無線充電技術(shù)目前有4種，分別是磁場感應(yīng)、磁場共振、電場感應(yīng)和電磁波，其中，磁場感應(yīng)方式產(chǎn)業(yè)化較為成功，它是采用類似于變壓器的原理，由發(fā)射端（變壓器初級(jí)）的線圈向接收端（變壓器次級(jí)）發(fā)射交變磁場，由接收端的線圈感應(yīng)產(chǎn)生交變電流，從而完成電能傳遞的。在這里，電磁波頻率磁場感應(yīng)通常是在100KHz至250KHz左右，屬于低頻強(qiáng)磁場，磁共振方案通常在6.78MHz左右，而現(xiàn)有的EMC、EMI防護(hù)，主要是防護(hù)高頻電場，具體措施是采用金屬屏蔽。眾所周知，金屬，除了鐵磁類金屬之外，都是順磁物質(zhì)，只能屏蔽電場，無法屏蔽磁場。也就是說，現(xiàn)有的EMC、EMI技術(shù)，根本無法解決磁場的屏蔽問題。現(xiàn)行的低功率（10W、2A數(shù)量級(jí)）無線充電標(biāo)準(zhǔn)，如Qi，PMA，A4WP基本都是采用磁場感應(yīng)原理，擬議中的蘋果公司的無線充電將采用近場磁共振技術(shù)，它們都是強(qiáng)磁場傳輸，在目前的應(yīng)用中，它們都是采用鐵磁物質(zhì)隔離強(qiáng)磁場。第三，現(xiàn)有的鐵磁物質(zhì)，有板材和薄膜材，他們都是作為一個(gè)獨(dú)立元件，置于印制線路板之外的，安裝比較麻煩，體積也比較大。以下是檢索到的關(guān)于電子線路板領(lǐng)域的電磁防護(hù)的相關(guān)專利及申請，它們是：1、電場屏蔽方式以下這些專利及申請，清一色的全部是采用非磁物質(zhì)的導(dǎo)電薄膜接地的解決方案，這是目前EMC、EMI對于電場的隔離屏蔽方式，非磁物質(zhì)是隔離屏蔽不了強(qiáng)交變磁場的，所以，這些技術(shù)無法解決線路板的磁隔離和磁屏蔽問題。CN201520303253.6，一種高效能低成本電磁屏蔽膜；CN201420180068.8，電磁屏蔽膜及包括該電磁屏蔽膜的柔性線路板；CN201520577090.0，一種連接線路板和電子設(shè)備；CN201420309593.5，一種具有電磁屏蔽功能的覆蓋膜；CN201320119907.0，具有電磁屏蔽效應(yīng)的復(fù)合式銅箔基板；CN201510415476.6，適用于柔性線路板的電磁屏蔽裝置；CN201410016769.2，電磁波屏蔽膜以及包含屏蔽膜的線路板的制造方法；CN201310327748.8，柔性電路板及其制造方法；CN201510640980.6，一種電磁波屏蔽膜、含有該屏蔽膜的印制線路板及該線路板的制備方法；CN201180066680.1，電磁耦合結(jié)構(gòu)、多層傳輸線路板、電磁耦合結(jié)構(gòu)的制造方法以及多層傳輸線路板的制造方法；CN200820125206.7，一種柔性線路板；CN200510022031.8，一種具有電磁波屏蔽結(jié)構(gòu)的柔性線路板。2、磁貼膜/片方式以下這些專利及申請，都是使用磁貼膜/片方式，解決天線的磁隔離問題，有的是在天線線圈的一側(cè)貼上磁片或者磁薄膜，有的是在線路板的一面貼上磁薄膜，結(jié)構(gòu)不是與線路板一體化，安裝不方便。CN201520855081.3，新型無線充電發(fā)射器；CN201120117589.5，一種近場通訊天線；CN201320312727.4，線路板；CN201320212282.2，一種具有柔性線路板的無線充電器接收端；CN201521038574.4，一種帶磁鐵線路板；CN201310158321.X，軟磁復(fù)合薄膜和制造方法及其在電子設(shè)備中的應(yīng)用。3、帶磁隔離層單獨(dú)天線方式以下專利和申請是一種獨(dú)立天線的方案，帶有磁隔離，但是它不是和線路板一體化的產(chǎn)品方案。CN201020281407.3，一種無線電力傳送線圈；CN201020281407.3，一種無線電力傳送線圈；4、磁場隔離夾層方式“CN201510014389.X，用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板及加工方法”和“CN201520020415.5，用于無線充電的內(nèi)嵌磁性材料線路板”，是同一個(gè)專利技術(shù)的專利技術(shù)專利和專利技術(shù)專利的兩種申請，其專利技術(shù)思路是在線路板的夾層中，加上磁隔離層，這個(gè)磁隔離層只能夠隔離磁場，不能夠隔離靜態(tài)及交變電場，更不能同時(shí)隔離電場和磁場。“CN201521129691.1，一種防電磁干擾印刷線路板”，是在兩層PCB線路板中間夾一個(gè)鐵氧體吸波材料；“CN201420022753.8，印刷線路板用電磁波屏蔽膜及包含屏蔽膜的印刷線路板”，是在線路板的夾層中夾上一層屏蔽層，主要由金屬構(gòu)成，以屏蔽電場。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板。本專利技術(shù)解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板，它至少包含：天線層、磁隔離層、電隔離層、接地層和普通層，各層通過膠合或熱壓合制造成一個(gè)具有電磁隔離功能的線路板整體；所述電磁隔離包含獨(dú)立隔離方式，混合隔離方式，獨(dú)立電屏蔽方式和接地層屏蔽方式。例如，電磁隔離層可以布置在線路板的兩面或者一面，也可以布置在線路板的夾層中。所述天線用于發(fā)射和接收信號(hào)，也可以作為無線充電器的接收天線。所述膠合，是用膠將層粘合為一體，附著力和剝離強(qiáng)度達(dá)到線路板行業(yè)要求，例如測試須通過3M膠帶的附著力測試；所述熱壓合，是通過加熱和物理加壓力，使得層合為一體，附著力和剝離強(qiáng)度達(dá)到線路板行業(yè)要求，例如測試須通過3M膠帶的附著力測試；所述隔離片，是由電絕緣的材料構(gòu)成，用于隔離線路板各層，支持膠合或熱壓合，材料至少包含樹脂類；所述天線層，包含直接印制或安裝天線的導(dǎo)電材料制造的層；所述磁隔離層，能夠隔離靜止和交變磁場，包含但不限于由軟磁材料本身制造成的層和軟磁材料與可膠合可熱壓合材料制造成的層；所述電隔離層，能夠隔離交變電場，包含但不限于由導(dǎo)電材料本身制造成的層和導(dǎo)電材料與可膠合可熱壓合材料制造成的層；所述接地層，是線路板中的電源接地層；所述普通層，包含但不限于線路板中電源層、信號(hào)層、布線層、焊盤層、元器件埋設(shè)層；所述獨(dú)立隔離方式，是指磁隔離層和電隔離層由所述隔離片分開，磁隔離層由電絕緣的軟磁材料和可膠合可熱壓合材料制造完成，電隔離層是由導(dǎo)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板，其特征在于：它至少包含天線層、磁隔離層、電隔離層、接地層和普通層，各層通過膠合或熱壓合制造成一個(gè)具有電磁隔離功能的線路板整體；所述電磁隔離包含獨(dú)立隔離方式、混合隔離方式、獨(dú)立電屏蔽方式和接地層屏蔽方式。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板，其特征在于：它至少包含天線層、磁隔離層、電隔離層、接地層和普通層，各層通過膠合或熱壓合制造成一個(gè)具有電磁隔離功能的線路板整體；所述電磁隔離包含獨(dú)立隔離方式、混合隔離方式、獨(dú)立電屏蔽方式和接地層屏蔽方式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板，其特征在于：所述線路板包含由電絕緣材料制成的隔離片，用于隔離線路板各層，支持膠合或熱壓合，材料至少包含樹脂類；所述天線層，包含直接印制或安裝天線的導(dǎo)電材料制造的層；所述磁隔離層能夠隔離靜止和交變磁場，包含由軟磁材料本身制造成的層和軟磁材料與可膠合可熱壓合材料制造成的層；所述電隔離層能夠隔離交變電場，包含由導(dǎo)電材料本身制造成的層和導(dǎo)電材料與可膠合可熱壓合材料制造成的層；所述接地層是線路板中的電源接地層；所述普通層至少包含線路板中電源層、信號(hào)層、布線層、焊盤層和元器件埋設(shè)層；所述獨(dú)立隔離方式，是指磁隔離層和電隔離層由所述隔離片分開，磁隔離層由電絕緣的軟磁材料和可膠合可熱壓合材料制造完成，電隔離層是由導(dǎo)電材料和可膠合可熱壓合材料制造完成，并且接地；所述混合隔離方式，是將磁隔離層和電隔離層混合為同一層，此時(shí)的磁隔離層由導(dǎo)電的軟磁材料和可膠合可熱壓合材料制造完成，并且接地；所述獨(dú)立電屏蔽方式，是指電隔離層和接地層獨(dú)立存在，并且電隔離層接地；所述接地層屏蔽方式，是指取消電隔離層，由接地層取代電隔離層；所述接地，是指將該層或電與線路板的接地層做電連通；所述磁隔離層的相對磁導(dǎo)率大于20、居里溫度大于50攝氏度；所述導(dǎo)電材料包含金屬銀、銅、金、鋁、納、鉬、鎢、鋅、鎳、鐵、鉑、錫、鉛本身以及它們的合金，包含它們的復(fù)合金屬，包含碳和炭纖維、復(fù)合導(dǎo)電材料、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電纖維織物、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠粘劑以及透明導(dǎo)電薄膜或納米導(dǎo)電材料；所述軟磁材料包含：鐵、鈷、鎳、坡莫合金、非晶及納米晶、軟磁合金、鐵基非晶合金、鐵鎳基、鈷基非晶合金、鐵基納米晶合金、鐵氧體、鈷基非晶、納米晶、硅鋼、鐵粉鋅、鐵硅鋁或錳鋅鐵氧體；所述導(dǎo)電的軟磁材料包含鐵、鈷、鎳、坡莫合金、軟磁合金、鐵基非晶合金、鐵鎳基、鈷基非晶合金、鐵基納米晶合金、硅鋼、鐵粉鋅、鐵硅鋁、摻有導(dǎo)電微粒的非晶及納米晶、鐵氧體、鈷基非晶、納米晶或錳鋅鐵氧體；所述電絕緣的軟磁材料包含非晶及納米晶、鐵基非晶、鐵鎳基、鈷基非晶、鐵基納米晶、鐵氧體、鈷基非晶、納米晶或錳鋅鐵氧體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶磁隔離和電隔離及天線的抗EMI線路板，其特征在于：所述磁隔離層和電隔離層制造成薄膜形狀，它們均包含單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)；所述單層結(jié)構(gòu)是由一層磁性薄膜或?qū)щ姳∧?gòu)成，兩側(cè)敷上隔離片或不敷隔離片；所述多層結(jié)構(gòu)，包含兩層及以上磁性薄膜或?qū)щ姳∧ぃ诖判员∧せ驅(qū)щ姳∧ぶg，夾有隔離片，通過膠合或者熱壓合構(gòu)成；所述磁性薄膜包含是由軟磁材料的粉末作為填充物，和非磁性物均勻混合制造成的薄膜，包含磁性物質(zhì)單純材料本身制成的薄膜；所述導(dǎo)電薄膜是由導(dǎo)電材料構(gòu)成的薄膜...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張俊雄，馮興才，丁賢根，
申請(專利權(quán))人：丁賢根，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32