Электромагнитный экран радиоэлектронного устройства и способ его формирования Российский патент 2024 года по МПК H05K9/00 

Изобретение относится к области защиты портативных радиоэлектронных устройств от воздействия электромагнитного излучения. Номенклатура и области применения портативных устройств, оснащенных радиоканалом, постоянно расширяются. Такие устройства должны сохранять свою работоспособность при наличии различных факторов, в особенности электромагнитных помех, характеризующихся увеличением частоты, плотности энергии и постоянным ростом количества источников их генерации. В этих условиях необходимо защищать радиоэлектронное устройство от воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ), одновременно сохраняя возможность установления с ним связи по радиоканалу. Примерами таких радиоэлектронных устройств являются устройства мобильной связи и управления, портативные устройства персонифицированной медицины (например, кардиомониторы и кардиостимуляторы) и др.

Задача защиты области пространства от воздействия ЭМИ решается путем применения различных способов формирования экранов и покрытий, отражающих и поглощающих его энергию. В основном предлагаемые технические решения основаны на использовании корпусов, в составе которых содержаться проводящие материалы, используемые в качестве конструкционных, специально сформированных слоев или нанесенных покрытий. При этом толщина проводящего слоя превышает глубину проникновения энергии ЭМИ в толщу материала δ, что исключает возможность установления связи по радиоканалу с защищаемым устройством; значение δ рассчитывается по формуле:

где f - частота ЭМИ;

µ₀ = 4π 10^-7 Гн/м - магнитная постоянная;

µ - относительная магнитная проницаемость вещества;

- удельное объемное сопротивление.

Известны экран в виде пленки и способ изготовления пленки c низкой диэлектрической проницаемостью для экранирования электромагнитных волн (патент KR 20230074910 A, МПК H05K 9/00, опубл. 31.05.2023). Пленка представляет собой сетчатую тканую структуру или полотно из ткани, выполненные из жидкокристаллического полимера (LCP). Поверхность LCP обрабатывается плазмой, при использовании He или Ar, за счет чего достигается ее очистка и увеличение шероховатости для увеличения адгезии при последующей металлизации медью, толщиной в единицы нм. После этого проводится гальваническое нанесение меди для увеличения толщины электромагнитного экрана с целью повышения его электрической проводимости. Для предотвращения возможности окисления слоя меди на ее поверхность гальваническим способом наносится слой никеля. Предлагаемый электромагнитный экран предотвращает воздействие на одну из сторон печатной платы электромагнитного излучения, возникающего при протекании электрического тока по другой ее стороне и не выполняет функцию защиты при произвольном, по отношению к экранируемому устройству, расположении источника паразитной электромагнитной помехи. Способ формирования, при котором применяются гальванические покрытия требуют глубокой переработки при утилизации отходов, что повышает расходы на производство продукции. Кроме этого никель не относится к материалам, используемым для защиты радиоэлектронных устройств от воздействия различных агрессивных сред.

Известен экран в виде прозрачной пленки для защиты от электромагнитных волн (патент KR 20230058738 A, МПК H05K 9/00, опубл. 03.05. 2023) на поверхности которой сформированы металлические сетки, при этом для ее изготовления могут использоваться методы оттиска, травления, заполнения металлической пастой, трафаретной печатью и т.д. Ширина линии сетки для экранирования электромагнитных волн 5G в диапазоне 30 ГГц должна быть равной 1,0 мкм при шаге в 100 мкм. Недостаток пленки заключается в отсутствии ее комфортности с защищаемым устройством и защиты ее поверхности от воздействия различных сред. Недостаток способа ее формирования и получаемой пленки заключается в том, что они обеспечивает одновременное частичное пропускание света и электромагнитное экранирование, но не формирует электромагнитный экран, позволяющий осуществить связь по радиоканалу.

Известен экран для защиты от электромагнитного излучения (патент RU156876, МПК G12B17/00), предназначенный упрощения конструкции, повышения технологичности и эффективности защиты радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Способ его формирования заключается в последовательном выполнении следующих операций:

- нанесении на две стороны лист нетканого волокнистого материала слоев никеля методом вакуумного ионно-плазменного распыления с использованием магнетронной распылительной системы;

- нанесение на поверхности лист нетканого волокнистого материала с покрытием на основе никеля высокотемпературного эпоксидного клея (ВД-25-200);

- приклеивание с каждой стороны по одному листу стеклоткани (Э1\1-30).

Применение такого защитного экрана в диапазоне частот 1-31 ГГц снижает коэффициент передачи энергии электромагнитного излучения S₂₁ на 55-105 дБ.

Недостатки такого экрана заключаются в том, что значения S₂₁, которые он обеспечивает не предоставляют возможности связи по радиоканалу с защищаемым устройством, а также экран не обладает свойством комфортности с его поверхностью.

Недостатки способа изготовления связаны с необходимостью использования подложки для нанесения слоя никеля, которая увеличивает массогабаритные параметры экрана и необходимостью проведения операции склеивания, увеличивающей трудоемкостью процесса производства экрана.

Известна папка-чехол для документов и мобильного телефона с защитой от электромагнитных излучений (патент RU206539, МПК A45C11/24, опубл. 15.09.2021), предназначенная для смартфона и мобильного телефона (до полной блокировки сигнала), безопасную переноску документов, дискет и флэшек за счет дополнительных слоев защитных материалов. Папка-чехол имеет многослойную конструкцию, состоящую из внешнего слоя, выполненного из водоотталкивающей ткани толщиной 0,1 мм, внутреннего каркаса толщиной 0,5 мм и дополнительного защитного слоя из клеенки толщиной 0,2 мм, между каждым слоем расположен слой фольги толщиной 2,5 мм, а швы обработаны краской, содержащей алюминиевый пигмент, что обеспечивает сокрытие местоположения телефона, путем полного блокирования прохождения сигнала. Основные недостатки папки-чехла:

- большие массогабаритные параметры;

- отсутствие защиты от воздействия ЭМИ при эксплуатации защищаемого устройства.

Известен электромагнитный экран с использованием внешнего слоя кобальта (патент US 2023163458 (A1), МПК: H01L 23/31; H01L23/552; H01Q 1/22; H01Q 1/24; H01Q 1/38; H01Q 1/52; H04B 1/3883; H04W 52/0, опубл. 25.05.2023), предназначенный для защиты от воздействия ЭМИ радиочастотных модулей. Электромагнитный экран входит в состав корпуса. Способ формирования корпуса включает следующие этапы:

- прикрепление по меньшей мере одного полупроводникового кристалла к подложке корпуса, при этом по меньшей мере один полупроводниковый кристалл включает в себя одну или несколько радиочастотных цепей,

- инкапсулирование по меньшей мере одного полупроводникового кристалла в формовочный компаунд

- формирование над формовочной смесью электромагнитного экрана, состоящего из нескольких слоев выполненных из различных металлов, например, титана, меди, кобальта и др. при этом для внешнего слоя используется кобальт.

Недостаток способа заключается в том, что для формирования электромагнитного экрана необходимо использовать корпус, увеличивающий массогабаритные параметры защищаемого устройства, при этом не предусмотрена возможность использования его радиоканала.

Наиболее близкими к заявляемым являются экран в виде защищающей от электромагнитных волн пленки и способ ее получения (патент TW 202312854 (A), МПК B23B 27/00, C09J 7/20, H05K 9/00, опубл. 16.03.2023).

Пленка обеспечивает экранирование или передачу электромагнитных волн, имеющих только определенную частоту. Пленка предназначена для нанесения на поверхность печатных монтажных плат и изготовлена из полимерного материала, например, полифениленсульфида (PPS), полиимида (PI), полиэтиленнафталата (PEN), полиэтилентерефталата (PET), циклоолефина (COP), полиэфирэфиркетона (PEEK) и т.п. на поверхность которой нанесен или, в толщу которой внедрен проводящий рисунок. Рисунок представляет собой не имеющие электрического контакта повторяющиеся фигуры. Толщина рисунка не ограничена, более предпочтительно 18 мкм, а при использовании проводящей пасты составляет 5-100 мкм, более предпочтительно 10-60 мкм. Толщина непроводящего материала предпочтительно в 1-3 раза (соответственно составляет 5-300 мкм) превышает толщину рисунка. Сверху на рисунок нанесен защитный слой толщиной 1-15 мкм, более предпочтителен диапазон 3-10 мкм. Заданный рисунок формируется обычными способами, такими как печать, нанесение покрытия, осаждение из газовой фазы и т.д., и вдавливания его в поверхность. Для улучшения адгезии к печатной плате ее поверхность предварительно обрабатывается путем нанесения адгезивного слоя, который предпочтительно может быть проводящим, при этом его толщина составляет 0,01-60 мкм, более предпочтительно 0,1-20 мкм. В некоторых вариантах исполнения между адгезивным слоем и слоем метаматериала или между слоем метаматериала и защитным слоем создается экранирующий слой. Экранирующий слой формируется путем размещения пленки из металлической фольги, нанесения покрытия, осаждения из газовой фазы или тому подобного. Экранирующий слой может быть проводящий или магнитный. Предпочтительно для создания экранирующего слоя выбирать, по меньшей мере, один металл, выбранный из группы, состоящей из меди, серебра, золота, алюминия, никеля, олова, палладия, хрома, титана и цинка; для выбора магнитного слоя, по меньшей мере, один материал, выбранный из группы, состоящей из железа, пермаллоя, магнитомягкого феррита, сендаста, пермендюра и т. д. При этом толщина экранирующего слоя предпочтительно в 1-3 раза превышает толщину заданного рисунка (т.е. составляет 5-300 мкм). Пленка экранирует электромагнитные волны с частотой от 0,1 до 90 ГГц и, что более предпочтительно, может специфически экранировать электромагнитную волну с частотой от 1 до 30 ГГц.

Недостаток пленки заключается в том, что она предназначена для экранирования или обеспечения прохождения электромагнитной волны только определенной частоты. Кроме этого совпадение значения частоты помехи и пропускаемой пленкой электромагнитной волны может привести к потере его работоспособности. Толщина экранирующего слоя от 5 до 300 мкм в широком диапазоне длин волн превышает глубину проникновения ЭМИ в материал, что делает невозможным установление связи по радиоканалу с защищаемым устройством.

Способ формирования пленки осуществляют путем выполнения технологических операций в следующей последовательности:

- проведение расчетов, направленных на определение геометрии (формы и размеров) и взаиморасположения повторяющихся элементов рисунка;

- изготовление специальной технологической оснастки, предназначенной для формирования рисунка на поверхности полимерного материала (например, при нанесении покрытия необходимо использовать предварительно изготовленные маски (или трафареты);

- нанесение на поверхность печатной платы адгезивного слоя;

- нанесение экранирующего слоя на адгезивный слой;

- нанесение полимера на адгезивный слой

- нанесение рисунка на поверхность полимера (формирование метаматериала);

- нанесение защитного слоя на метаматериал.

Недостаток способа формирования такой пленки заключаются в необходимости проведения расчетов геометрии проводящего рисунка метаматериала, которые должны проводится для каждой выбранной частоты ЭМИ, что повышает затраты при изготовлении пленки, предлагаемой для защиты от электромагнитных волн. Пленка не конформна к поверхности защищаемого устройства, для эффективного выполнения своей функции она должна быть установлена на плоской поверхности, что требует использования корпуса при наличии на печатной плате объемных элементов электронной компонентной базы (ЭКБ) и увеличивает массогабаритные параметры защищаемого устройства.

Техническое решение, основанное на применении защищающей от электромагнитных волн пленки и способе ее получения, имеет достаточно узкую область применения.

Задачей заявляемой группы изобретений является обеспечение возможности экранирования радиоэлектронного устройства с рельефной поверхностью (при наличии электронных компонентов, контактов и проч.) от паразитных ЭМИ в широком частотном диапазоне при сохранении возможности связи с ним по радиоканалу, что расширит области применения радиоэлектронного устройства.

Технический результат заключается в создании конформного экрана, обеспечивающего прилегание материала экрана во всей поверхности устройства, в том числе к рельефной поверхности (при наличии электронных компонентов, контактов и проч.) при сохранении возможности связи с ним по радиоканалу.

Задача решается за счет того, что электромагнитный экран радиоэлектронного устройства включает в себя диэлектрический слой и проводящий слои, выполненный из никеля, последовательно располагаемые на внешней поверхности радиоэлектронного устройства, причем толщина проводящего слоя меньше глубины проникновения энергии ЭМИ в толщу материала, а диэлектрический слой сформирован из полимерного материала поли-пара-ксилилена или его хлор содержащих производных.

Способ формирования электромагнитного экрана радиоэлектронного устройства включает в себя последовательное нанесение диэлектрического слоя и проводящего слоя на основе никеля на внешние поверхности радиоэлектронного устройства, при этом на предварительно обезжиренную поверхность радиоэлектронного устройства наносят диэлектрический слой методом вакуум-пиролитической полимеризации с использованием полимерного материала поли-пара-ксилилена или его хлор содержащих производных, после чего на него наносят проводящий слой на основе никеля методом с использованием магнетронной распылительной системы.

Применение такого способа формирования конформного электромагнитного экрана создает многослойное покрытие на всех поверхностях радиоэлектронного устройства. В состав такого покрытия входят слои, нанесенные в следующей последовательности:

- диэлектрический слой, обеспечивающий электрическую изоляцию проводящих поверхностей радиоэлектронного устройства;

- проводящий слой, обеспечивающий одновременно заданный уровень защиты радиоэлектронного устройства от воздействия электромагнитного излучения и возможность связи с ним по радиоканалу.

Методы нанесения всех материалов, входящих в структуру электромагнитного экрана, выбираются с учетом обеспечения ими конформности каждого из слоев с поверхностью радиоэлектронного устройства, качества слоев и лучших эксплуатационных характеристик.

Диэлектрический слой сформирован методом осаждения из газовой фазы (CVD) продуктов пиролиза ди-пара-ксилилена или его хлор содержащих производных с одновременной их полимеризацией на поверхности защищаемого радиоэлектронного устройства. Нанесенные таким способом, а именно методом вакуум-пиролитической полимеризации, покрытия:

- отличаются равномерностью по толщине, в том числе на поверхностях отверстий, острых кромках, в областях геометрической тени и т.п., что обеспечивает свойство конформности с поверхностью радиоэлектронного устройства;

- не содержат поры и не формируют после нанесения закрытых полостей, содержащих вещества в газообразном состоянии, которые при наличии перепада давлений, в частности при вакуумном нанесении последующих слоев электромагнитного экрана, могут привести к нарушению его сплошности;

- имеют высокие электроизоляционные свойства (диэлектрическая проницаемость - 3,1; электрическая прочность - 276 кВ/мм);

- формируются на поверхностях, температура которых ниже 25°C, что не приводит к их разрушению, вызываемому тепловыми воздействиями;

- характеризуются отсутствием внутренних механических напряжений;

- служат подложкой для нанесения защитного слоя.

Сочетание технических характеристик и параметров технологического процесса позволяют формировать диэлектрический слой на поверхностях любой конфигурации, в том числе радиоэлектронных устройств в составе которых используются бескорпусные электронные компоненты. Высокая адгезия диэлектрического слоя и электроизоляционные свойства, сохраняющиеся при изменении температуры в широких пределах расширяют область применения заявляемого способа.

Толщина диэлектрического слоя составляет от 2 до 200 мкм, наиболее предпочтителен интервал толщин от 2 до 20 мкм, что существенно меньше толщины диэлектрического слоя, формируемого по способу, представленному в прототипе.

Проводящий слой наносят, используя методы вакуумного осаждения покрытий, не приводящие к деструкции диэлектрического слоя за счет повышения температуры поверхности подложки за время технологического цикла нанесения покрытия, например, физическое осаждение из паровой фазы (PVD), при этом в качестве исходных материалов используются металлы или их сплавы. Толщина проводящего слоя меньше глубины проникновения энергии ЭМИ в толщу материала, что обеспечивает одновременно заданный уровень защиты радиоэлектронного устройства от воздействия ЭМИ и возможность установления с ним связи по радиоканалу.

Методы PVD не позволяют формировать покрытия в областях геометрической тени (скорость), но при их отсутствии (изделия гибкой печатной электроники) при ограниченности площади поверхности без проводящего покрытия, а также при малых зазорах между поверхностью платы и отдельным электронным компонентом, они предпочтительны для применения при создании заявляемых. Их преимущества связаны с высокой (по сравнению со скоростями, обеспечиваемыми методом ALD) скоростью формирования покрытия на поверхности радиоэлектронного устройства, например, для метода с использованием магнетронной распылительной системы - до 20 мкм/ч, позволяет достигать необходимых толщин за ограниченный интервал времени, что приводит к ограничению интервала теплового воздействия. Кратковременное тепловое воздействие не вызывает разрушения как непосредственно радиоэлектронного устройства, так и слоев, предварительно нанесенных на его поверхность.

В зависимости от характеристик материала, применяемого для создания проводящего слоя, способа его формирования и параметров экранируемого электромагнитного поля, толщина проводящего слоя обычно находится в пределах до 300 нм. Такие толщины существенно меньше по сравнению с прототипом для которого проводящий слой имеет толщину, относящуюся к интервалу от 5 до 300 мкм, что снижает затраты на производство экрана предлагаемого типа.

Метод формирования проводящего слоя, применяемый в заявляемом способе, обеспечивает нанесение на поверхность радиоэлектронного устройства сплошного конформного покрытия малых (от наноразмерных до субмикронных) толщин меньших, чем глубина проникновения ЭМИ в материал, используемый при их создании. Это приводит к одновременному решению задач защиты от ЭМИ и возможности поддержания связи по радиоканалу с защищаемым устройством, что расширяет область применения, как способа, так и экрана. Расширение области применения способа связано с тем, что небольшая толщина получаемых покрытий требует меньшего времени проведения технологического процесса его нанесения, соответственно это приводит к меньшему разогреву печатной платы, что позволяет использовать при ее разработке электронные компоненты с меньшей прочностью к воздействию повышенной температуры. Область применения экрана расширяется за счет обеспечения непрерывной связи с радиоэлектронным устройством при воздействии на него паразитных ЭМИ, а также за счет малых толщин осаждаемых слоев и соответственно их незначительного вклада в массогабаритные характеристики как печатной платы в целом, так и отдельных ее частей, в том числе установленных на печатной плате электронных компонентов.

Снижение суммарной толщины диэлектрического и проводящего слоев по отношению к суммарной толщине всех слоев прототипа не менее, чем в пять раз, что существенно улучшает массогабаритные характеристики защищаемого радиоэлектронного устройства и позволяет расширить область ее применения.

Заявляемый экран обладает возможностью применения при создании изделий гибкой электроники, в том числе при изменении формы защищаемого объекта в определенных пределах, обусловленных его механической прочностью.

Нанесение проводящего слоя на всю поверхность радиоэлектронного устройства с малым диэлектрическим зазором, величина которого определяется толщиной диэлектрического слоя, создает распределенную электрическую емкость, что приводит к созданию при воздействии ЭМИ дополнительного защитного элемента - емкостного фильтра.

В результате использование заявляемого электромагнитного экрана расширяет область его применения за счет возможности установления связи по радиоканалу с защищаемым устройством при его защите от воздействия ЭМИ в широком диапазоне частот.

Использование заявляемого способа производства электромагнитного экрана:

- улучшает массогабаритные характеристики радиоэлектронного устройства (за счет конформности его поверхности с поверхностью радиоэлектронного устройства и меньшей толщины по сравнению с прототипом);

- снижает трудозатраты, связанные с необходимостью проведения предварительных расчетов геометрии рисунка, изготовления трафаретов (или шаблонов) для его воспроизведения.

Конформный электромагнитный экран радиоэлектронного устройства и способ его формирования поясняют следующие графические материалы:

Фиг. 1 Конструкция конформного электромагнитного экрана радиоэлектронного устройства.

Фиг. 2 Схематичное изображение радиоэлектронного устройства с установленными электронными компонентами, в том числе с модулем радиоканала, с нанесенным конформным электромагнитным экраном.

Фиг. 3 Схематичное изображение формирования электромагнитного экрана равной толщины вокруг электрических контактов отдельных электронных компонентов радиоэлектронного устройства.

Фиг.4 Внешний вид радиоэлектронного устройства с конформным электромагнитным экраном на основе проводящего слоя никеля.

Фиг. 5 Частотная зависимость коэффициента передачи, полученная для образца электромагнитного экрана с проводящим слоем на основе никеля толщиной 135 нм.

Фиг. 6. Частотная зависимость коэффициента передачи, полученная для образца электромагнитного экрана с проводящим слоем на основе никеля толщиной 250 нм.

Структура конформного электромагнитного экрана (Фиг. 1) содержит следующие слои: диэлектрический слой 1, проводящий слой 2.

Способ позволяет сформировать на всех поверхностях радиоэлектронного устройства 3, в том числе входящих в его состав электронных компонентов 4 конформный электромагнитный экран 5, образованный диэлектрическим слоем 1 и проводящим слоем 2 (Фиг. 2).

Атомно-слоевое осаждение проводящего слоя 2 формирует вокруг всех поверхностей радиоэлектронного устройства, в том числе вокруг электрических контактов 6 отдельных электронных компонентов 4, электромагнитный экран 5 равной толщины (Фиг. 3).

Способ осуществляют следующим образом.

Обезжиривают все поверхности радиоэлектронного устройства 3 помощи спирта, например - изопропилового.

Закрывают заглушками разъемы (при наличии) радиоэлектронного устройства 3.

Устанавливают радиоэлектронное устройство 3 в вакуумную камеру.

Наносят диэлектрический слой 1 вакуум-пиролитической полимеризацией из циклоди-n-ксилиленов.

Извлекают радиоэлектронное устройство 3 из вакуумной камеры.

Устанавливают радиоэлектронное устройство 3 в вакуумную установку для нанесения проводящего слоя 2.

Наносят проводящий слой 2.

Извлекают радиоэлектронное устройство 3 из вакуумной установки.

Снимают с разъемов радиоэлектронного устройства 3 заглушки.

Примеры реализации устройства и способа его изготовления.

Пример 1. Проводили очистку поверхности радиоэлектронного устройства с габаритными размерами 28×15×2,35 мм при помощи изопропилового спирта. Закрывали разъем радиоэлектронного устройства заглушкой. Устанавливали радиоэлектронное устройство в рабочую камеру вакуумной установки. Наносили диэлектрический слой поли-пара-ксилилена толщиной 15 мкм методом вакуум-пиролитической полимеризации. Извлекали радиоэлектронное устройство из рабочей камеры. Устанавливали радиоэлектронное устройство в рабочую камеру вакуумной установки проводящего слоя. Наносили проводящий слой на основе никеля толщиной 135 нм методом с использованием магнетронной распылительной системы. Извлекали радиоэлектронное устройство из рабочей камеры вакуумной установки.

Внешний вид радиоэлектронного устройства с полученным конформным электромагнитным экраном, на основе проводящего слоя никеля толщиной 135 нм представлен на Фиг. 4.

Пример 2. Проводили очистку поверхности радиоэлектронного устройства с габаритными размерами 28×15×2,35 мм при помощи изопропилового спирта. Закрывали разъем радиоэлектронного устройства заглушкой. Устанавливали радиоэлектронное устройство в рабочую камеру вакуумной установки. Наносили диэлектрический слой поли-пара-ксилилена толщиной 20 мкм методом вакуум-пиролитической полимеризации. Извлекали радиоэлектронное устройство из рабочей камеры. Устанавливали радиоэлектронное устройство в рабочую камеру вакуумной установки для нанесения проводящего слоя. Наносили проводящий слой на основе никеля толщиной 250 нм методом с использованием магнетронной распылительной системы. Извлекали радиоэлектронное устройство из рабочей камеры вакуумной установки.

Испытания экранирующих свойств проводили с использованием векторного анализатора цепей «Planar S50244» (ООО «ПЛАНАР», Россия,) с диапазоном рабочих частот от 0,01 до 44 ГГц. При помощи векторного анализатора измерялись зависимости модуля комплексного коэффициента рассеяния S₂₁. Результирующий спектр (в дБ) представляет собой арифметическую разность между спектром при отсутствии испытуемого образца |S₂₁|_пуст и спектром при его наличии |S₂₁|_обр: S=|S₂₁|_обр - |S₂₁|_пуст, что соответствует значению коэффициента экранирования электрического поля в дБ. Измерения S₂₁ производили в частотном диапазоне от 2 до 18 ГГц с использованием стенда на основе линии передачи с рупорными антеннами типа П6-124 (ЗАО «СКАРД-Электроникс», Россия). Полученные частотные зависимости коэффициента экранирования в случае использования конформных электромагнитных экранов с проводящим слоем на основе никеля толщиной 135 нм и 250 нм приведены, соответственно, на Фиг. 5 и Фиг.6, численные значения для отдельных частот приведены в таблице 1.

Как видно из таблицы 1, полученные электромагнитные экраны обеспечивают в диапазоне частот от 2 до 18 ГГц экранирование радиоэлектронного устройства на уровне до 23 дБ при толщине слоя Ni 135 нм и до 29 дБ при толщине слоя Ni 250 нм. Таким образом, полученный экран обеспечивает повышение электромагнитной безопасности при малой толщине экрана, что приводит к сокращению затрат на его изготовление.

Измерение расстояния связи с радиоэлектронным устройством по радиоканалу на частоте 2,4 ГГц измерялось в безэховой камере, результаты приведены в таблице 2.

Заявляемый способ формирования конформного электромагнитного экрана защищает радиоэлектронное устройство от воздействия электромагнитного излучения радиочастотного диапазона, при сохранении возможности связи с ним по радиоканалу, путем использования типовых технологических процессов, не требующих переналадок при смене типоразмера радиоэлектронного устройства, в том числе при различных внешних воздействиях, что снижает трудозатраты при осуществлении способа, обеспечивает высокую экранирующую способность и расширяет область его применения.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромагнитному экрану и способу его изготовления, и может быть использовано для защиты портативных радиоэлектронных устройств от воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ). Возможность экранирования радиоэлектронных устройств с рельефной поверхностью от паразитных ЭМИ в широком частотном диапазоне при сохранении возможности связи с ним по радиоканалу, что расширит области применения радиоэлектронного устройства, является техническим результатом, который обеспечивается тем, что электромагнитный экран радиоэлектронного устройства включает диэлектрический слой и проводящий слой, выполненный из никеля, при этом толщина проводящего слоя меньше глубины проникновения энергии ЭМИ в толщу материала, а диэлектрический слой сформирован из полимерного материала поли-пара-ксилилена или его хлорсодержащих производных. Способ формирования электромагнитного экрана радиоэлектронного устройства включает в себя последовательное нанесение диэлектрического слоя и проводящего слоя на основе никеля на внешние поверхности радиоэлектронного устройства, при этом на предварительно обезжиренную поверхность радиоэлектронного устройства наносят диэлектрический слой методом вакуум-пиролитической полимеризации с использованием полимерного материала поли-пара-ксилилена или его хлорсодержащих производных, после чего наносят проводящий слой на основе никеля методом магнетронного распыления. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл., 2 пр.

1. Электромагнитный экран радиоэлектронного устройства, включающий диэлектрический слой и проводящий слой, выполненный из никеля, последовательно располагаемые на внешней поверхности радиоэлектронного устройства, отличающийся тем, что толщина проводящего слоя меньше глубины проникновения энергии ЭМИ в толщу материала, а диэлектрический слой сформирован из полимерного материала поли-пара-ксилилена или его хлорсодержащих производных.

2. Способ формирования электромагнитного экрана радиоэлектронного устройства, включающий последовательное нанесение диэлектрического слоя и проводящего слоя на основе никеля на внешние поверхности радиоэлектронного устройства, отличающийся тем, что на предварительно обезжиренную поверхность радиоэлектронного устройства наносят диэлектрический слой методом вакуум-пиролитической полимеризации с использованием полимерного материала поли-пара-ксилилена или его хлорсодержащих производных, после чего на него наносят проводящий слой на основе никеля методом с использованием магнетронной распылительной системы.