具有用于导电结合的清洁、高导电表面的复合电磁干扰屏蔽材料制造技术

本发明专利技术揭示一种用于提供ＥＭＩ防护的ＥＭＩ屏蔽材料。该屏蔽材料是轻的、易于模压成复杂形状且在其相对两侧上具有导电结合表面。该清洁的、高导电的结合表面是夹在至少两个用于增强屏蔽材料强度的表面层之间的嵌入铝线网的一部分。通过用无孔带和阻挡带层交替把该金属网夹在其中，在该屏蔽材料的两侧可以得到清洁的、易于附着到相邻结构的导电区域。在固化期间，该带防止树脂直接进入金属网。固化后，除去无孔带以暴露清洁、高导电的结合表面。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在相对两侧具有清洁的、高导电结合表面(bondingsurfaces)，为与邻近的导电表面提供连续电磁屏蔽的复合EMI屏蔽材料(compositeEMIshields)。电磁环境效应(一般称为电磁干扰(EMI)，电磁脉冲(EMP)或电磁易损性(vulnerability)(EMV)等等)涉及电子设备对外电磁场的敏感性。这些效应(以后统称为EMI)通过在微处理机单元和半导体芯片等中造成电流脉动引起意外的开关转换而影响电子设备。因为先进的芯片比老芯片速度快而电流低，因此，使用这些芯片的电子设备对来自EMI的影响更为敏感，特别是在具有高密度电子装置的应用中，像飞行器中，影响更为明显。一个与此相关的问题是雷电闪击。虽然飞行器雷电闪击是常有的事，但多数飞行器利用一种屏蔽内部关键电子设备免遭损害的铝复盖层。随着飞行器日益趋向使用复合材料结构，雷电闪击可能危及飞行器安全的问题日益受到人们的关注，因为复合材料不是良电体，它不能屏蔽内部电路，雷电闪击可能直接沿内部导体移动而对飞行航空电子设备产生有害的影响，数字发动机控制，有线飞行控制的飞行和摸拟稳定的发展已经使这些航空电子设备变得对于飞行器的安全更为重要，但与此同时，甚至短暂的功能中断这些设备也难以承受。减轻来自EMI的潜在危害的常用方法是围绕灵敏的电子系统包一层连续的导电屏蔽。有几种方法用于在利用复合材料的飞行器上提供这种屏蔽。一种方法包括把导电的金属例如铝离子汽相沉积(蒸镀)到复合材料表面上。但是，离子蒸镀需要在真空室中处理，因此，部件尺寸受到限制而且工艺本身也是比较昂贵的。另外，有效的离子蒸镀高度依赖于适当的表面制备且镀覆金属的表面对于碰撞和磨损十分敏感。另一种方法利用在部件表面进行无电镀(化学镀)。无电镀处理包括把部件浸入一系列溶液中，从而，部件的尺寸受限于容器的大小。通常较大的飞行器结构是不能使用它的，同样，无电镀表面也易于受到碰撞损害和磨损。再一种方法需要在制造中把导电金属网例如铝线网埋转入复合材料制品中。此法在使用标准(通常)的复合材料部件制造工艺过程中提供一导电层。目前，通过在结构表面上或表面下埋置编织的铝网而提供飞行器复合材料结构对EMI和雷电闪击的保护。这种结构可以通过把在其上具有多个复合预浸渍叠层的(prepreglaminates)第一层铝线网放入模中而加以制造。在模压期间，树脂在均匀压力下流入网的空隙，结合成该结构。虽然在单个复合制品中能提供良好的导电性能，但在两个邻近的复合制品间实现完全的导电结合时，由于金属网用树脂浸渍而引起一些问题。现在，过量的树脂沿结合面用砂磨去除以暴露金属网而提供电结合表面。但是砂磨不能提供完全无树脂的表面，砂磨会产生较高的电阻并减少屏蔽效果。砂磨操作也取决于人工的熟练程度并可能引起对铝线网的损害。由此，屏蔽效果随部件不同而变化，这在许多飞行器应用中是不能接受的。对复合制品还存在着这样的需要，即复合制品用作围绕种种装置进行屏蔽而不是它们的整体部分。这些屏蔽为了完整的导电结合必须在相对两侧具有导电区域。例如，在一个具有金属表皮的飞行器中，可能希望另外分隔出一个区域或一组设备以增加防护作用。这样的屏蔽必须较薄、较轻而且能模制成复杂的形状，为了与相邻的屏蔽或结构可以进行导电结合又要提供清洁的表面区域。这样的屏蔽还必须容纳观测板(accesspanels)或门而在制造期间不增加过份的复杂性。按照本专利技术，揭示一种用于提供EMI屏蔽的、具有与邻近制品结合的高导电表面的复合制品。该复合屏蔽材料包括至少一个用于雷电闪击或电磁干扰屏蔽的导电层;在该导电层相对两侧的表面层(faceplies)，每个表面层具有开口区域以容纳结合表面(matingsurfaces);设置在导电层后、导电层和相应表面层之间、与开口区域互补的阻挡带和设置在邻近表面层的开口区域中的、可除去的无孔带。应用阻挡带和无孔带防止过量的树脂进入金属网，在屏蔽材料的相对两侧上提供两个导电区域。制造后，无孔带除去以暴露出与邻近制品结合的、沿结合表面的清洁的金属网，该邻近制品也可以是具有相应清洁金属网表面的复合结构或金属结构。另外，在导电结合区域中也可以提供加强层以增加刚性。所提供的屏蔽材料是轻的且在其相对两侧上有导电结合表面的、易模压成复杂的形状的屏蔽材料。通过用无孔带和阻挡带层交替夹住金属网，能够在屏蔽材料的两侧提供清洁的导电区域，它容易连到相邻的结构上，且允许屏蔽材料按需要制作以便配置于一定形状的结构内，而不损失连续导电率，提供一种简单而有效地制备复杂形状且确保足够的对EMI和雷电闪击防护的屏蔽材料的手段。附图说明图1是本专利技术的复合EMI屏蔽材料的视图。图2是图1的屏蔽材料的分解图。图3是图1的屏蔽材料的部分剖面图。参见图1，它表示模压后的复合的EMI屏蔽材料。为了说明起见，屏蔽材料1，基本上是平的且是正方形的，在一侧3上要求有一个清洁、高导电的边缘面2(部分剖视图)(inphantom)和在围绕开口区域6的另一侧5上要求有一个清洁、高导电的边缘面4。这样高导电的边缘面可以按美国专利No.4746389所述来获得，该专利由迪厄诺瓦(DiGenova)专利技术并与本申请共同转让，并援引在此作为参考，它揭示了在一个复合制品中提供一个清洁的、高导电结合面的方法。参见图2，它显示了图1的屏蔽材料的分解图。一个无孔带(nonporoustape)7置于工具或模具面8(未图示)上，在导电结合所要求的边缘区域2中。为了说明起见，结合(bonding)一词表示连结不同的结构使之形成一个连续的电单元防止通过向另一结构放电而在一结构上积存电荷。为了说明起见，带7可以是肖梅列克斯(Chomerics)公司制作的CHO-MASK带，它包括具有导电粘合剂背面和聚酯薄膜表面的铜箔。无孔带是防止树脂渗入所要求的。这里用的是CHO-MASK带，但实际上只要经受得住制造工艺而且制品完成后可以除去的任何无孔材料均可应用。带7形成屏蔽材料的周边，单个复合表面层(singlecompositefaceply)9然后位于由该带所确定的区域内。该层有一个开口区域10，例如用作穿过屏蔽材料的接触孔。然后加上一个支持开口区域的导电边缘4的加强层11。阻挡带(barriertape)12然后置于加强层的上方。金属网层13然后置于带7、表面层9和阻挡带12的上方，该金属网层可以是延伸的铝箔或铝线的金属网。例如，可以使用由5056-0铝组成的0.0021英寸直径的线，且以每英寸200条线的密度编织的铝线网。另一个金属网层可以置于第一网层13的上方。应用的金属网的层数取决于对于具体应用需要屏蔽的程度。虽然用两层金属网是比较好的，但任何数目的金属网层均可使用。该金属网层尺寸以能覆盖上述带和阻挡层为度而且可以包括开口区域。当然，这些在制造后能够修整。在金属网安装好后，阻挡带14放在周边上的无孔带7上方，把金属网夹在诸带之间。一复合面层15放置在带7的周边上，层15有一个开口区域16，无孔带17放入其中。阻挡带防止树脂直接进入金属网，为了说明起见，阻挡带可以是从3M公司购买的低流动性薄膜粘合剂(lowflowfilmadhesive)(AF126-2)，此阻挡带一方面提供良好的内部结合，一方面有效地阻挡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合ＥＭＩ屏蔽材料，其特征在于包括：至少一个用于雷电闪击或电磁波干扰屏蔽的导电层；在该导电层相对两侧的表面层，每个表面层有一开口区域以容纳结合表面；设置在所述导电层后面、在所述导电层与相应表面层之间的、对所述开口区域互补的阻 挡带；和设置在邻接所述表面层的开口区域中的可去除的无孔带。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯F兰，罗科R迪厄诺瓦，
申请(专利权)人：联合技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]