專利名稱：Emi噪聲屏蔽板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板，更具體地涉及一種通過使用電磁帶隙結(jié)構(gòu)而能夠屏蔽電磁干擾噪聲的噪聲屏蔽板。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的工作頻率變得更高，電磁干擾(EMI)已變成一個可怕的噪聲問題。具體地，由于近來的電子產(chǎn)品以兩位數(shù)MHz至幾GHz工作，所以EMI問題已變得日益嚴(yán)重，迫切需要找到一個解決方案。EMI噪聲是指這樣的噪聲，即，當(dāng)將一個電子電路、電子器件或電子零件中產(chǎn)生的電磁波傳遞至另一電子電路、電子器件或電子零件時，其引起由干擾產(chǎn)生的噪聲問題。EMI 噪聲主要能夠分為輻射噪聲(參見圖IA中的參考標(biāo)號110和130)和傳導(dǎo)噪聲(參見圖IA 中的參考標(biāo)號120)。對于通過板的上部(即，其上安裝有電子零件的表面)輻射的輻射噪聲110，噪聲問題通常通過用電磁屏蔽帽(例如，金屬帽)屏蔽板的上部、或通過在板的上部安裝EMI吸收劑來解決。然而，由于不可能在沒有安裝電子零件的表面(即，圖IB所示的板的下表面) 上安裝屏蔽罩(參見圖IB中的參考標(biāo)號30)或EMI吸收劑(參見圖IB中的參考標(biāo)號35)， 所以，屏蔽罩或EMI吸收劑不能是用于屏蔽通過沒有安裝電子零件的表面輻射至外部的輻射噪聲130的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種通過使用EBG結(jié)構(gòu)而能夠屏蔽通過沒有安裝電子零件的表面輻射至外部的輻射噪聲的EMI噪聲屏蔽板。本發(fā)明還提供了一種通過在沒有安裝電子零件的表面的一側(cè)上將EBG結(jié)構(gòu)插入板內(nèi)而能夠屏蔽輻射至外部的輻射噪聲的EMI噪聲屏蔽板。本發(fā)明的一個方面提供了一種其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的EMI噪聲屏蔽板能夠包括第一板部，第一板部的上表面上安裝有電子零件，用于將信號和功率傳遞至電子零件的電路位于第一板部中；以及第二板部，位于第一板部的下表面上，第二板部中插有一電磁帶隙結(jié)構(gòu)，該電磁帶隙結(jié)構(gòu)以這樣的方式具有帶阻頻率特性，即，能夠防止從第一板部傳遞的EMI噪聲輻射至板的外部。這里，電磁帶隙結(jié)構(gòu)能夠包括位于第一平面表面上的多個導(dǎo)電板以及使兩個相鄰導(dǎo)電板彼此電連接的縫合過孔(Stitching via)。這些縫合過孔能夠包括第一過孔，貫穿一介電層，第一過孔的一端與兩個相鄰導(dǎo)電板中的一個連接；第二過孔，貫穿一介電層，第二過孔的一端與兩個相鄰導(dǎo)電板中的另一個連接；以及導(dǎo)電連接圖案，位于與導(dǎo)電板不同的平面表面上，導(dǎo)電連接圖案的一端與第一過孔的另一端連接，并且導(dǎo)電連接圖案的另一端與第二過孔的另一端連接。其上設(shè)有導(dǎo)電板的第一平面表面能夠設(shè)置成比第二板部中的設(shè)有導(dǎo)電連接圖案的平面表面更遠離第一板部的安裝有電子零件的上表面。被第一過孔和第二過孔中的一個貫穿的介電層能夠由高電介質(zhì)形成。導(dǎo)電板能夠位于第二板部內(nèi)，并且導(dǎo)電連接圖案能夠位于第一板部與第二板部之間的界面處或位于第一板部內(nèi)的一個平面表面上。電磁帶隙結(jié)構(gòu)能夠具有兩層結(jié)構(gòu)，其中，設(shè)有導(dǎo)電板的第一平面表面形成第一層， 并且設(shè)有導(dǎo)電連接圖案的平面表面形成第二層，并且具有兩層結(jié)構(gòu)的電磁帶隙結(jié)構(gòu)通過在第二板部內(nèi)的高度的方向上堆疊而能夠擴展成任意偶數(shù)層結(jié)構(gòu)。通過在設(shè)有導(dǎo)電板的第一平面表面與設(shè)有導(dǎo)電連接圖案的平面表面之間插入至少一個導(dǎo)電層，電磁帶隙結(jié)構(gòu)能夠具有至少3層的結(jié)構(gòu)。一些導(dǎo)電板的面積、形狀和尺寸中的至少一者能夠與其余導(dǎo)電板的不同。導(dǎo)電板能夠遍及整個第二板部布置?？商娲?，導(dǎo)電板能夠布置在第二板部的一些部分處，并且，第二板部的布置有導(dǎo)電板的這些部分包括從第一板部傳遞的EMI噪聲的主傳遞路徑。EMI噪聲板還能夠包括位于第二板部的下表面上的第三板部，第三板部中插有一電磁帶隙結(jié)構(gòu)，電磁帶隙結(jié)構(gòu)以這樣的方式具有帶阻頻率特性，即，能夠防止從第二板部傳遞的EMI噪聲輻射至板的外部。


圖IA是用于示出EMI噪聲問題的示圖。圖IB是示出了其中應(yīng)用有屏蔽罩和EMI吸收劑的板的示圖。圖2A是用于示出MT-EBG結(jié)構(gòu)的電磁帶隙結(jié)構(gòu)。圖2B是圖2A所示的MT-EBG結(jié)構(gòu)的等效電路示意圖。圖3A是用于示出PT-EBG結(jié)構(gòu)的電磁帶隙結(jié)構(gòu)。圖;3B是圖3A所示的PT-EBG結(jié)構(gòu)的等效電路示意圖。圖4A是用于示出VS-EBG結(jié)構(gòu)的一個實例的電磁帶隙結(jié)構(gòu)。圖4B是圖4A所示的VS-EBG結(jié)構(gòu)的等效電路示意圖。圖4C是圖4A所示的VS-EBG結(jié)構(gòu)的變型的一個實例。圖5A和圖5B是示出了分別具有矩形金屬板和三角形金屬板的VS-EBG結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的平面圖。圖5C和圖5D是示出了具有多組不同尺寸的金屬板的VS-EBG結(jié)構(gòu)的構(gòu)造的平面圖。圖5E是示出了 VS-EBG結(jié)構(gòu)的帶狀構(gòu)造的平面圖。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的一個實施方式的豎直截面圖。
圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的另一實施方式的豎直截面圖。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的又一實施方式的豎直截面圖。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的EMI噪聲屏蔽特性的曲線圖。
具體實施例方式由于本發(fā)明能夠有各種變更和實施方式，所以將參照附圖示出并描述某些實施方式。然而，這決不是將本發(fā)明限制于某些實施方式，而應(yīng)解釋為包括被本發(fā)明的實質(zhì)和范圍所覆蓋的所有變更、等效物和替代物。在對本發(fā)明的整個描述中，當(dāng)描述某些已知的相關(guān)技術(shù)被確定為避開了本發(fā)明的要點時，將省去相關(guān)的詳細(xì)描述。諸如“第一”和“第二”的術(shù)語僅用來將一個元件與另一個元件區(qū)分開。此外，當(dāng)一個元件被描述為與另一個元件“連接”或“接近(access) ”時，應(yīng)理解， 雖然一個元件能夠與另一個元件直接連接或接近，但也可以是一個元件通過另外的元件與另一個元件連接或接近，除非另有說明。雖然在對本發(fā)明的電磁帶隙結(jié)構(gòu)的整個描述中，使用了金屬層、金屬板和金屬跡線(trace)，但本領(lǐng)域的任何普通技術(shù)人員顯然應(yīng)理解，任何其它的導(dǎo)電層、導(dǎo)電板和導(dǎo)電跡線都能夠替代金屬層、金屬板和金屬跡線。在下文中，在描述根據(jù)本發(fā)明的一些實施方式的EMI噪聲屏蔽板之前，為了易于對本發(fā)明的理解，將描述圖2A至圖4C所示的電磁帶隙(EBG)結(jié)構(gòu)。能夠屏蔽特定頻帶的信號的EBG結(jié)構(gòu)主要分為MT-EBG(蘑菇型EBG)、PT-EBG(平面型EBG)和VS-EBG (過孔縫合型EBG)。具體地，VS-EBG結(jié)構(gòu)是三星電機有限公司的特有模型，其由本發(fā)明的申請人關(guān)于本發(fā)明而研發(fā)。首先，圖2A示出了 MT-EBG的一般形式。MT-EBG具有這樣的結(jié)構(gòu)，例如，其中，具有蘑菇形式的多個EBG單元(參見圖2A中的參考標(biāo)號230)介于兩個金屬層之間，這兩個金屬層分別用作板內(nèi)的功率層和接地層。為了便于示出，圖2A僅示出了四個EBG單元。參照圖2A，MT-EBG結(jié)構(gòu)200在第一金屬層210與第二金屬層220之間額外地形成金屬板231，第一金屬層和第二金屬層分別用作接地層和功率層中的一個以及接地層和功率層中的另一個，并且MT-EBG結(jié)構(gòu)具有這樣的形式，其中，通過過孔232使第一金屬層210 與金屬板231連接的蘑菇型結(jié)構(gòu)230重復(fù)地布置。這里，第一介電層215介于第一金屬層 210與金屬板231之間，并且，第二介電層225介于金屬板231與第二金屬層220之間。這種MT-EBG結(jié)構(gòu)200通過具有這樣的狀態(tài)而執(zhí)行一種帶阻濾波器的功能，其中， 由第二金屬層220、第二介電層225和金屬板231所形成的電容元件以及由貫穿第一介電層 215并使第一金屬層210與金屬板231連接的過孔232所形成的電感元件以L-C串聯(lián)的方式連接在第一金屬層210與第二金屬層220之間。這通過圖2B所示的等效電路示意圖能夠容易地理解。
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參照圖2B，通過在第一金屬層210與第二金屬層220之間插入蘑菇型結(jié)構(gòu)230， MT-EBG結(jié)構(gòu)200能夠允許低頻帶的信號(參見圖2B中的參考標(biāo)號(χ))和高頻帶的信號 (參見圖2Β中的參考標(biāo)號(y))通過，并屏蔽低頻帶與高頻帶之間的特定頻帶的信號(參見圖2B中的參考標(biāo)號(ζ))。然而，需要至少3層，從而增加了層的數(shù)量，是這種MT-EBG結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)缺陷。接下來，圖3A示出了 PT-EBG結(jié)構(gòu)的一般形式。PT-EBG具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中，具有一定圖案的多個EBG單元(參見圖3A中的參考標(biāo)號320-1)遍及將用作接地層或功率層的任何整個金屬層重復(fù)地布置。為了便于示出， 圖3A也僅示出了四個EBG單元。參照圖3A，PT-EBG 300具有這樣的形式，其中，金屬層310和設(shè)在另一個平面表面上的多個金屬板321-1、321-2、321-3、321-4通過金屬板的某一部分(圖3A中的每個金屬板的角)由金屬分部(branch) 322-1、322-2、322-3、322-4彼此橋接。此時，具有大面積的金屬板321-1、321-2、321-3、321-4構(gòu)成低阻抗場，并且，具有小面積的金屬分部322-1、322-2、322-3、322-4構(gòu)成高阻抗場。因此，PT-EBG執(zhí)行這樣的帶阻濾波器的功能，即，其通過其中低阻抗場和高阻抗場交替地重復(fù)的結(jié)構(gòu)而能夠阻擋一定頻帶中的噪聲。這通過圖3B所示的等效電路示意圖能夠容易地理解。參照圖:3B，通過在同一平面表面上交替地布置構(gòu)成低阻抗場的金屬板321-1、 321-2、321-3、321-4 和構(gòu)成高阻抗場的金屬分部 322_1、322-2、322-3、322_4，PT-EBG 結(jié)構(gòu) 300可允許低頻帶的信號(參見圖:3B中的參考標(biāo)號(χ))和高頻帶的信號(參見圖:3B中的參考標(biāo)號(y))通過，并屏蔽低頻帶與高頻帶之間的特定頻帶的信號(參見圖3B中的參考標(biāo)號(zl)、(z2)和(z3))。與MT-EBG結(jié)構(gòu)不同，這種PT-EBG結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)僅具有兩層的EBG結(jié)構(gòu)。然而，設(shè)計應(yīng)用于各種產(chǎn)品中的PT-EBG結(jié)構(gòu)受到限制，因為難于減小單元的尺寸，并且PT-EBG結(jié)構(gòu)需要在較寬的區(qū)域中形成。這是因為PT-EBG結(jié)構(gòu)不能利用各種參數(shù)，而是僅通過使用兩個電感元件來形成EBG結(jié)構(gòu)。同時，由本發(fā)明的申請人專門研發(fā)的VS-EBG結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了克服MT-EBG結(jié)構(gòu)和 PT-EBG結(jié)構(gòu)的上述結(jié)構(gòu)缺陷和設(shè)計限制。將通過此描述更詳細(xì)地描述VS-EBG的結(jié)構(gòu)。圖4A是用于示出VS-EBG結(jié)構(gòu)的一個實例的電磁帶隙結(jié)構(gòu)，并且圖4B是圖4A所示的VS-EBG結(jié)構(gòu)的等效電路示意圖，而圖4C是圖4A所示的VS-EBG結(jié)構(gòu)的變型的一個實例。而且，圖5A至圖5E示出了 VS-EBG結(jié)構(gòu)中的EBG單元的各種構(gòu)造。參照圖4A，VS-EBG結(jié)構(gòu)400包括金屬層410 ；多個金屬板(在下文中，被叫做第一金屬板430-1和第二金屬板430-2)，這多個金屬板與金屬層410隔開；以及縫合過孔440。 在圖4A中，為了便于示出，僅示出了兩個金屬板。圖4A的電磁帶隙結(jié)構(gòu)具有2層的結(jié)構(gòu)，其中，金屬層410(或縫合過孔440的連接圖案443所處的部分)構(gòu)成第一層，并且多個金屬板430-1、430-2構(gòu)成第二層。這里，介電層420介于金屬層410與多個金屬板430-1、430-2之間。這里，圖4A所示的金屬層410和多個金屬板430_1、430_2能夠是存在于多層印刷電路板內(nèi)的任何兩層。對于圖4A，假定金屬層410存在于與將形成縫合過孔440的連接圖案443的地方相對應(yīng)的位置處。然而，也可以假設(shè)沒有金屬層存在于將形成連接圖案443的地方，在這種情況下，VS-EBG結(jié)構(gòu)將呈現(xiàn)圖4C所示的形態(tài)。金屬層410設(shè)于與其中設(shè)有多個金屬板430-1、430_2的平面表面不同的平面表面上，并與多個金屬板430-1、430-2電隔離。換句話說，就電信號而言，金屬層410在印刷電路板中形成與多個金屬板430-1、430-2不同的層。例如，如果金屬層410是功率層，那么金屬板430-1、430-2能夠電連接至接地層。如果金屬層410是接地層，那么金屬板430-1、430_2 能夠電連接至功率層?？商娲兀绻饘賹?10是信號層，那么金屬板430-1、430-2能夠電連接至接地層。如果金屬層410是接地層，那么金屬板430-1、430-2能夠電連接至信號層。在VS-EBG結(jié)構(gòu)中，縫合過孔在多個金屬板中的任何兩個金屬板之間形成電連接。 雖然本說明書的所有附圖都示出了縫合過孔使兩個相鄰的金屬板彼此電連接，但由縫合過孔連接的兩個金屬板可以不必彼此相鄰。而且，雖然示出了一個金屬板通過一個縫合過孔與另一個金屬板連接，但顯然不必限制連接任何兩個金屬板的縫合過孔的數(shù)量。雖然本說明書示出了任何一個金屬板通過相應(yīng)的縫合過孔電連接至與其相鄰的四個金屬板，最終使得所有的金屬板都彼此電連接(如圖4A和圖5A所示)，但應(yīng)該顯而易見的是，可采用通過縫合過孔在金屬板之間形成電連接的任何其它方法，只要所有的金屬板都電連接而形成閉合環(huán)路即可。參照圖4A，縫合過孔由第一過孔441、第二過孔442和連接圖案443構(gòu)成，從而用來在兩個相鄰的金屬板之間形成電連接。對于這種電連接，第一過孔441形成為從連接至第一金屬板430-1的一個端部 441a貫穿介電層420，并且，第二過孔442形成為從連接至第二金屬板430-2的一個端部 442a貫穿介電層420。連接圖案443設(shè)在與金屬層410相同的平面表面上，并且具有與第一過孔441的另一個端部441b連接的一個端部以及與第二過孔442的另一個端部442b連接的另一個端部。這里，應(yīng)該顯而易見的是，為了減小用于形成過孔的鉆孔過程中的位置誤差，每個過孔的一個端部和另一個端部處均能夠形成具有比過孔的尺寸大的尺寸的過孔焊盤(land)，因此，將省去相關(guān)的詳細(xì)描述。這里，為了防止金屬板430-1、430_2與金屬層410電連接，縫合過孔440的連接圖案443的輪廓處能夠形成有隙孔450。在VS-EBG結(jié)構(gòu)中，兩個相鄰的金屬板430_1、430_2沒有連接在同一平面表面上， 而是通過縫合過孔440和另一個平面表面(即，與金屬層410相同的平面表面)連接。因此，VS-EBG結(jié)構(gòu)能夠更容易地得到具有比在相同條件下將相鄰金屬板連接在同一平面上的結(jié)構(gòu)長的長度的電感元件。另外，由于本發(fā)明的相鄰金屬板通過縫合過孔440彼此連接，所以不必形成用于電連接金屬板的額外圖案。這能夠使金屬板之間的間隔距離更窄。因此， 可以增大形成在相鄰金屬板之間的電容元件。下面描述的是上述VS-EBG結(jié)構(gòu)是如何用來屏蔽特定頻帶的信號的原理。在VS-EBS結(jié)構(gòu)中，介電層420介于金屬層410與金屬板430-1、430_2之間。這導(dǎo)致在金屬層410與金屬板430-1、430-2之間以及在兩個相鄰的金屬板之間形成電容元件。 而且，通過縫合過孔440在兩個相鄰的金屬板之間形成經(jīng)由第一過孔441到連接圖案443 再到第二過孔442的電感元件。電容元件的值根據(jù)各種因素而改變，例如，金屬層410與金屬板430-1、430_2之間以及兩個相鄰的金屬板之間的間隔距離、形成介電層420的介電材料的介電常數(shù)、以及金屬板的尺寸、形狀和面積。而且，電感元件的值根據(jù)各種因素而改變，例如，第一過孔441、 第二過孔442和連接圖案443的形狀、長度、厚度、寬度和橫截面面積。因此，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整并設(shè)計各上述因素能夠使得可以允許圖4A的結(jié)構(gòu)用作用于去除或屏蔽特定信號或目標(biāo)頻帶的噪聲的電磁帶隙結(jié)構(gòu)(即，一種帶阻濾波器)。這通過圖4B的等效電路能夠更容易地理解。在圖4B的等效電路中，電感元件Ll對應(yīng)于第一過孔441，并且電感部件L2對應(yīng)于第二過孔442。電感元件L3對應(yīng)于連接圖案443。Cl是由金屬板430_1、430_2以及將設(shè)在金屬板430-1、430-2上方的另一個介電層和另一個金屬層構(gòu)成的電容元件。C2和C3是由設(shè)在與連接圖案443相同的平面表面上的金屬層410以及將設(shè)在連接圖案443的平面表面下方的另一個介電層和另一個金屬層構(gòu)成的電容元件。VS-EBG結(jié)構(gòu)用作根據(jù)上述等效電路來屏蔽特定頻帶的信號的帶阻濾波器。換句話說，如圖4B的等效電路所示，低頻帶的信號(由圖4B中的(χ)表示)和高頻帶的信號(由圖4B中的(y)表示)通過VS-EBG結(jié)構(gòu)，并且在低頻帶與高頻帶之間的特定頻帶的信號(由圖4B中的(zl)、(z2)和(z3)表示)被VS-EBG結(jié)構(gòu)屏蔽。因此，通過遍及板內(nèi)的一層(參照圖5A、圖5B、圖5C和圖5D)或在板內(nèi)的一層的一部分中(參照圖5E)重復(fù)地布置VS-EBG結(jié)構(gòu)可防止傳遞特定頻帶的信號。雖然為了便于示出已示出每個金屬板均具有相同尺寸的正方形形狀，但應(yīng)該顯而易見的是，各種其它變型是可行的。而且，VS-EBG結(jié)構(gòu)能夠布置成各種形式。這將參照圖 5A至圖5E進行描述。例如，金屬板可具有各種多邊形形狀，不僅包括如圖5A所示的矩形和如圖5B所示的三角形，而且包括六邊形、八邊形等。當(dāng)然，金屬板具有圓形或橢圓形的形狀也是可行的。 雖然金屬板可具有相同的尺寸(例如，面積和厚度)，如圖5A、圖5B和圖5E所示，但這樣也是可行的，即，金屬板具有不同的尺寸，并且能夠根據(jù)其尺寸布置多個組，每個組具有相同尺寸的金屬板，如圖5C和圖5D所示。對于圖5C，相對較大的金屬板B和相對較小的金屬板C交替地布置。對于圖5D， 布置有相對較大的金屬板D和相對較小的金屬板El、E2、E3和E4。較小的金屬板El、E2、 E3和E4以2X2的形式分組，占據(jù)的面積與較大的金屬板D的面積相似。另外，雖然電磁帶隙結(jié)構(gòu)的單元能夠布滿印刷電路板的整個內(nèi)表面，如圖5A至圖 5D所示，但這些單元也能夠布置在一些路徑上，如圖5E所示。例如，如圖5E所示，如果假定由參考標(biāo)號11表示的點是指噪聲源點，并且由參考標(biāo)號12表示的點是指噪聲屏蔽目標(biāo)點， 那么這些單元能夠沿著噪聲源點11與噪聲屏蔽目標(biāo)點12之間的噪聲可傳遞路徑在至少一行中重復(fù)地布置。如果假定由參考標(biāo)號21表示的點是指噪聲源點，并且由參考標(biāo)號22表示的點是指噪聲屏蔽目標(biāo)點，那么這也是能夠應(yīng)用的。本發(fā)明的EMI噪聲屏蔽板并非旨在屏蔽在板內(nèi)產(chǎn)生的“傳導(dǎo)噪聲”本身，而是旨在防止傳導(dǎo)噪聲傳導(dǎo)至板的下表面(在本說明書中，是指沒有安裝電子零件的表面)，并防止傳導(dǎo)噪聲輻射至板的外部(即，屏蔽“輻射噪聲”)。因此，將應(yīng)用于本發(fā)明的EMI噪聲屏蔽板的電磁帶隙結(jié)構(gòu)采用與上述VS-EBG結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)和特征，但具有與以上圖5A至圖5E的布置和插入結(jié)構(gòu)不同的布置和插入結(jié)構(gòu)。在下文中，將省去對多余的或與上述VS-EBG結(jié)構(gòu)實質(zhì)上相似的結(jié)構(gòu)特征的任何詳細(xì)描述， 而是將主要描述根據(jù)本發(fā)明的實施方式的EMI噪聲屏蔽板特有的特征。雖然以下描述將呈現(xiàn)在板的下側(cè)中插有VS-EBG結(jié)構(gòu)的板，但應(yīng)該顯而易見的是， 將插入板的下側(cè)中的EBG結(jié)構(gòu)能夠是上述MT-EBG結(jié)構(gòu)和PT-EBG結(jié)構(gòu)以及具有相同或相似原理的任何EMI噪聲屏蔽結(jié)構(gòu)。圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的一個實施方式的豎直截面圖，并且圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的另一實施方式的豎直截面圖，而圖8是根據(jù)本發(fā)明的其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的又一實施方式的豎直截面圖。本發(fā)明的EMI噪聲屏蔽板在功能上由兩個主要部件構(gòu)成，如圖6至圖8所示。具體地，根據(jù)本發(fā)明的EMI噪聲屏蔽板包括一般電路PCB部分(在下文中被叫做 “第一板部”)，其上表面上安裝有電子零件并形成有用于將信號和功率傳遞至電子零件的電路；以及EMI屏蔽PCB部分(在下文中被叫做“第二板部”)，其位于第一板部的下表面上并防止從第一板部傳遞的EMI噪聲輻射至板的外部。為此，以上參照圖2A至圖4C描述的EBG結(jié)構(gòu)能夠插入第二板部中。然而，圖6至圖8的實施方式示出了上述VS-EBG結(jié)構(gòu)插入第二板部中的情況。也就是說，在圖6至圖8中，插入第二板部中的EBG結(jié)構(gòu)能夠具有VS-EBG結(jié)構(gòu)，包括多個導(dǎo)電板(參見圖6至圖8所示的EBG板和EBG單元)，這些導(dǎo)電板位于第一平面表面中；以及縫合過孔，這些縫合過孔使兩個相鄰的導(dǎo)電板彼此電連接。因此，這些縫合過孔能夠包括第一過孔，其貫穿介電層，并且具有與兩個相鄰導(dǎo)電板中的一個連接的一端；第二過孔，其貫穿介電層，并且具有與兩個相鄰導(dǎo)電板中的另一個連接的一端；以及導(dǎo)電連接圖案，其位于與導(dǎo)電板不同的平面表面中，并且具有與第一過孔的另一端連接一端以及與第二過孔的另一端連接的另一端。這里，雖然構(gòu)成插入第二板部中的每個EBG單元的每個導(dǎo)電板均能夠制造成相同的形狀、面積和尺寸，但應(yīng)該顯而易見的是，一些導(dǎo)電板能夠制造成形狀、面積和尺寸中的至少一者與其余導(dǎo)電板的不同，這取決于將被屏蔽的EMI噪聲的帶隙頻帶或EMI噪聲屏蔽等級，如之前所描述的。特別地，在形成EBG結(jié)構(gòu)時，與導(dǎo)電連接圖案形成在第二板部中的位置相比，導(dǎo)電板能夠布置在距離其上安裝有電子零件的第一板部的上表面更遠的位置處。例如，參照圖6 至圖8，構(gòu)成EBG結(jié)構(gòu)的每個EBG單元的導(dǎo)電板(即，EBG板)位于第二板部的最下部(即， 整個EMI噪聲屏蔽板的最下表面)處。換句話說，在圖6至圖8中，圖4C所示的EBG結(jié)構(gòu)被倒置。而且，應(yīng)該顯而易見的是，導(dǎo)電連接圖案能夠制造成各種跡線形狀，包括直線、曲線、螺旋形狀等，這取決于將被屏蔽的EMI噪聲的帶隙頻帶或EMI噪聲屏蔽等級。這里，介于導(dǎo)電板與導(dǎo)電連接圖案之間的介電層能夠由高介電物質(zhì)(即，高電介質(zhì))形成，以改進EMI屏蔽特性(參見圖7)。如圖7所示，在EBG結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)電連接圖案能夠設(shè)在第一板部內(nèi)的一個平面表面上，而導(dǎo)電板設(shè)在第二板部內(nèi)?？商娲兀瑢?dǎo)電連接圖案能夠設(shè)在第一板部與第二板部之間的界面處。因而，當(dāng)導(dǎo)電連接圖案設(shè)在第一板部的界面處或設(shè)在第一板部內(nèi)時，使導(dǎo)電板和
10導(dǎo)電連接圖案彼此電連接的過孔的長度(即，構(gòu)成縫合過孔的第一過孔和第二過孔)能夠增加，從而成比例地增加電感值。通常，將插入第二板部中的EBG結(jié)構(gòu)能夠形成為兩層結(jié)構(gòu)，其中，導(dǎo)電板形成第一層，并且導(dǎo)電連接圖案形成第二層，如圖6所示，以使第二板部的厚度最小化。然而，本發(fā)明不限于以上結(jié)構(gòu)，并且，如果板的厚度稱不上是設(shè)計重點，或者，如果要求其根據(jù)將被屏蔽的EMI噪聲的帶隙頻帶和/或噪聲屏蔽等級(參見圖8)，那么將EBG 結(jié)構(gòu)制造成具有3層或更多層也是可行的?？商娲?，通過在厚度的方向上(即，在高度的方向上)重復(fù)地堆疊兩層EBG結(jié)構(gòu)，使得EBG結(jié)構(gòu)具有任何偶數(shù)層結(jié)構(gòu)將是可行的。此外，應(yīng)該顯而易見的是，EBG結(jié)構(gòu)能夠布置成如之前參照圖5A至圖5E描述的各種形式。如前所述，EBG結(jié)構(gòu)布置在整個第二板部中或布置在第二板部的一些部分處，以防止從第一板部傳遞的EMI噪聲輻射至外部。例如，對于EBG結(jié)構(gòu)布置在第二板部的一些部分處，這些部分能夠選擇成包括從第一板部傳遞的EMI噪聲的主傳遞路徑，例如，與主要輻射EMI噪聲的部分相關(guān)的傳遞路徑。雖然圖6至圖8示出了將EBG結(jié)構(gòu)插入第一板部的下表面的一個部分(即，第二板部)中，但是將EBG結(jié)構(gòu)插入兩個或更多個部分中也是可行的。換句話說，在第二板部的下表面上能夠具有額外的第三板部，并且EBG結(jié)構(gòu)能夠以與上述方式相同的方式插入并布置在第三板部中。在這種情況下，通過具有兩個或三個屏蔽部分，更嚴(yán)密地屏蔽EMI噪聲的輻射變得可行。圖9是示出了根據(jù)本發(fā)明的其中插入EBG結(jié)構(gòu)的EMI噪聲屏蔽板的EMI噪聲屏蔽特性的曲線圖。在圖9所示的曲線圖中，傳統(tǒng)樣本示出了僅具有一般電路PCB部分的PCB的情況， 而所提出的結(jié)構(gòu)示出了在一般電路PCB部分的下表面上具有EMI屏蔽PCB部分的PCB。參照圖9中的曲線圖，能夠看到，在IOOMHz至800MHz的頻帶中，具有根據(jù)所提出的結(jié)構(gòu)的且其中插有EBG結(jié)構(gòu)的PCB部分的EMI噪聲屏蔽板具有比傳統(tǒng)樣本少大約IOdB 的EMI噪聲。因此，根據(jù)本發(fā)明，通過沒有安裝電子零件的表面輻射至外部的輻射噪聲能夠通過使EMI噪聲屏蔽板具有其中插有EBG結(jié)構(gòu)的EMI屏蔽PCB部分而屏蔽。雖然已參照某些實施方式詳細(xì)描述了本發(fā)明的實質(zhì)，但這些實施方式僅用于示出的目的，而不應(yīng)限制本發(fā)明。應(yīng)理解的是，在不背離本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可改變或修改這些實施方式。
權(quán)利要求
1.一種EMI噪聲屏蔽板，包括第一板部，所述第一板部的上表面上安裝有電子零件，用于將信號和功率傳遞至所述電子零件的電路位于所述第一板部中；以及第二板部，位于所述第一板部的下表面上，所述第二板部中插有一電磁帶隙結(jié)構(gòu)，該電磁帶隙結(jié)構(gòu)以這樣的方式具有帶阻頻率特性，即，能夠防止從所述第一板部傳遞的EMI噪聲輻射至板的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EMI噪聲屏蔽板，其中所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)包括位于第一平面表面上的多個導(dǎo)電板以及使兩個相鄰導(dǎo)電板彼此電連接的縫合過孔；并且所述縫合過孔包括第一過孔，貫穿一介電層，所述第一過孔的一端與所述兩個相鄰導(dǎo)電板中的一個連接；第二過孔，貫穿一介電層，所述第二過孔的一端與所述兩個相鄰導(dǎo)電板中的另一個連接；以及導(dǎo)電連接圖案，位于與所述導(dǎo)電板不同的平面表面上，所述導(dǎo)電連接圖案的一端與所述第一過孔的另一端連接，并且所述導(dǎo)電連接圖案的另一端與所述第二過孔的另一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中，其上設(shè)有所述導(dǎo)電板的所述第一平面表面設(shè)置成比所述第二板部中的設(shè)有所述導(dǎo)電連接圖案的平面表面更遠離所述第一板部的安裝有所述電子零件的上表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中，被所述第一過孔和所述第二過孔中的一個貫穿的介電層由高電介質(zhì)形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中 所述導(dǎo)電板位于所述第二板部內(nèi)，并且所述導(dǎo)電連接圖案位于所述第一板部與所述第二板部之間的界面處或位于所述第一板部內(nèi)的一個平面表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)具有兩層結(jié)構(gòu)，其中，設(shè)有所述導(dǎo)電板的所述第一平面表面形成第一層，并且設(shè)有所述導(dǎo)電連接圖案的所述平面表面形成第二層；并且具有所述兩層結(jié)構(gòu)的所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)通過在所述第二板部內(nèi)的高度的方向上堆疊而擴展成任意偶數(shù)層結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中，通過在設(shè)有所述導(dǎo)電板的所述第一平面表面與設(shè)有所述導(dǎo)電連接圖案的所述平面表面之間插入至少一個導(dǎo)電層，所述電磁帶隙結(jié)構(gòu)具有至少3層的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中，一些所述導(dǎo)電板的面積、形狀和尺寸中的至少一者與其余所述導(dǎo)電板的不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中，所述導(dǎo)電板遍及整個第二板部布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的EMI噪聲屏蔽板，其中 所述導(dǎo)電板布蓋在所述第二板部的一些部分處，并且所述第二板部的布置有所述導(dǎo)電板的這些部分包括從所述第一板部傳遞的所述EMI 噪聲的主傳遞路徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EMI噪聲屏蔽板，進一步包括位于所述第二板部的下表面上的第三板部，所述第三板部中插有一電磁帶隙結(jié)構(gòu)，該電磁帶隙結(jié)構(gòu)以這樣的方式具有帶阻頻率特性，即，能夠防止從所述第二板部傳遞的EMI噪聲輻射至所述板的外部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種EMI噪聲屏蔽板，其中插有EBG結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的EMI噪聲屏蔽板能夠包括第一板部，第一板部的上表面上安裝有電子零件，用于將信號和功率傳遞至電子零件的電路位于第一板部中；以及第二板部，位于第一板部的下表面上，第二板部中插有一電磁帶隙結(jié)構(gòu)，該電磁帶隙結(jié)構(gòu)以這樣的方式具有帶阻頻率特性，即，能夠防止從第一板部傳遞的EMI噪聲輻射至板的外部。
文檔編號H05K1/02GK102281748SQ20101028823
公開日2011年12月14日 申請日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者奉康昱, 樸大賢, 鄭孝稙, 金漢 , 韓美子 申請人:三星電機株式會社