一種新型導電氣密結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及作為縫隙填充材料導電橡膠板在用于有電磁屏蔽又有氣密性要求的軍工產品時，能達到最佳需求的結構設計方法。
【背景技術】
[0002]近二十年來軍工電子設備對于電磁兼容(EMC)性能日益重視。這是因為現代軍工裝備的電子化程度大幅度提高后，軍工電子設備的功率譜和頻率譜不斷向高端和低端兩個方向延伸，軍工電子設備在海、陸、空各種平臺上的安裝密度也大幅增加，導致各電子設備相互之間的電磁干擾(EMI)問題越來越突出。因此，要求軍工電子設備必須具有規定的電磁兼容能力已成為從事設備設計、生產、使用有關各方的共識。
[0003]導電橡膠板的應用可以解決軍方所提出的電磁兼容性及氣密性要求，且同樣適用于其他軍工電子設備。作為一種縫隙填充材料，它不局限于產品形狀的不同，可以根據需求，加工裁剪成不同形狀。目前，導電橡膠板主要應用于要求密封或頻率范圍特別寬(高達40GHz以上)，屏蔽性能優良的場合，特別適用于中、小型軍用電子機箱和微波波導系統。鑒于它良好的電磁屏蔽效果，現對于有電磁兼容性要求的電子設備殼體間隙填充材料普遍采用導電橡膠板。但隨著導電橡膠板廣泛應用于各個領域，如在海洋性氣候中發射，或在潮濕環境儲存等，促使軍方對水氣密封、防鹽霧的要求日益嚴苛，因此在結構設計方面都加強了對氣密性要求的考量。
[0004]在設計初始階段，常引用法蘭式結構，如圖1所示，但收到的效果卻往往不盡如人意，主要原因在于導電橡膠板存在壓縮形變量(壓縮型變量定義為材料橫向截面的高度在壓力作用下，為達到材料最佳效果而產生的變形量，數值由廠家提供，往往根據不同導電填充物不定)，在裝配過程中，通過緊固件將各組件擰緊，這就涉及到了擰緊力矩并不一定將導電橡膠板壓縮量控制在最佳理論數值，很難達到電磁屏蔽和氣密性兩者兼顧的效果。
【發明內容】
[0005]本發明的技術解決問題是:克服現有技術的不足，提供一種新型導電氣密結構。
[0006]本發明的技術解決方案是:一種新型導電氣密結構，在需要密封的上蓋與基座之間設置截面為矩形的溝槽，溝槽寬度為W、深度為H，溝槽內填充寬度W1、厚度H1的導電橡膠板，填充完成后上蓋與基座通過緊固件緊固；導電橡膠板的厚度H1、壓縮形變量δ %已知；導電橡膠板寬度1的確定方式如下:
[0007]首先，根據導電橡膠板的厚度H1和壓縮形變量δ %，確定溝槽的深度H ；
[0008]然后，根據需要密封的上蓋與基座的結構布局及空間局限性，確定溝槽寬度W ;
[0009]最后，將溝槽橫截面積與橡膠板橫截面積之比定義為滿槽率η，利用滿槽率η確定導電橡膠板寬度W1;滿槽率η取值范圍1.04?1.06。
[0010]最佳滿槽率η =1.05。
[0011]本發明與現有技術相比有益效果為:
[0012](I)安裝定位簡便，利用溝槽式結構，較于以往產品在安裝時更為便捷，只需將導電板嵌入對應安裝槽即可準確定位。
[0013](2)本發明創造性的引入滿槽率的概念，并且通過理論分析結合大量的試驗，確定1.05為最佳滿槽率，參照最佳滿槽率設計擰緊緊固件后，導電橡膠板自然填滿凹槽，達到橡膠板最佳性能，使擰緊力矩得到量化。
[0014]如若滿槽率大于1.05，相當于導電橡膠板寬度值減小，導致槽內填充物壓縮后與槽壁間隙變大，而電子產品更多的運用于一些氣密等需求高的惡劣環境中，容易在間隙中存污、存水，從而侵蝕導電橡膠板，繼而使多余物進入設備內部，降低了產品性能及可靠性。
[0015]如若滿槽率小于1.05，尤其是機加工時會有公差范圍存在，當加工后的成品滿槽率小于I時，說明槽內填充物壓縮后在完全填滿了溝槽的基礎上又進行了壓縮，這種情況下，導電橡膠板不處于自身材料特性的最佳壓縮形變量范圍，會大大的降低導電性能，致使電磁兼容性能大幅度降低。
[0016](3)設計靈活，可以應對多種限制條件靈活改變溝槽寬度，再根據槽寬制定導電橡膠板寬度。
【附圖說明】
[0017]圖1為法蘭式結構橫截面示意圖；
[0018]圖2為本發明溝槽式結構橫截面示意圖；
[0019]圖3為本發明溝槽橫截面尺寸示意圖；
[0020]圖4為本發明導電橡膠板橫截面示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖及實例對本發明做詳細說明，如圖2所示，在需要密封的上蓋I與基座2之間設置截面為矩形的溝槽，溝槽寬度為W、深度為H，溝槽內填充寬度W1、厚度H1的導電橡膠板3，填充完成后上蓋與基座通過緊固件4緊固；導電橡膠板的厚度H1、壓縮形變量δ %已知；導電橡膠板寬度W1的確定方式如下:
[0022]首先，根據導電橡膠板的厚度H1(選購材料的固定數值)和壓縮形變量δ % (材料自身屬性)，確定溝槽的深度H ;H = H1X (100% - δ % );
[0023]然后，根據需要密封的上蓋與基座的結構布局及空間局限性，確定溝槽寬度W ;
[0024]最后，將溝槽橫截面積與橡膠板橫截面積之比定義為滿槽率n，滿槽率η取值范圍1.04?1.06 ;利用公式n = (WXH)/(W1XH1)，確定導電橡膠板寬度W1;最佳滿槽率η=1.05。
[0025]實施例:
[0026]如圖3、4所示，假定選用厚度為1.57mm的導電橡膠板作為縫隙填充物，它的壓縮形變量為20%，即求得溝槽深度應為1.26mm，根據結構需求設計溝槽寬為4.5mm，求得溝槽橫截面積5.67mm2，再根據1.05滿槽率求得導電橡膠板橫截面積為5.4mm2，最終確定導電橡膠板寬度為3.44mm時，電磁屏蔽性與氣密性均可達到最佳效果。
[0027]即:1.05 = (4.5X1.26)/(W1X 1.57)
[0028]W1= 3.44
[0029]此發明計算簡便，適用范圍廣泛，尤其對于有電磁兼容性及氣密性要求的結構設計，能快速確定填充物寬度這個未知量，充分利用導電橡膠板各項性能，減少設計偏差，降低返修率，提高可靠性。
[0030]本發明未詳細說明部分屬于本領域技術人員公知常識。
【主權項】
1.一種新型導電氣密結構，其特征在于:在需要密封的上蓋與基座之間設置截面為矩形的溝槽，溝槽寬度為W、深度為H，溝槽內填充寬度W1、厚度H1的導電橡膠板，填充完成后上蓋與基座通過緊固件緊固；導電橡膠板的厚度H1、壓縮形變量δ %已知；導電橡膠板寬度1的確定方式如下: 首先，根據導電橡膠板的厚度H1和壓縮形變量δ %，確定溝槽的深度H; 然后，根據需要密封的上蓋與基座的結構布局及空間局限性，確定溝槽寬度W ; 最后，將溝槽橫截面積與橡膠板橫截面積之比定義為滿槽率η，利用滿槽率η確定導電橡膠板寬度W1;滿槽率η取值范圍1.04?1.06。2.根據權利要求1所述的一種新型導電氣密結構，其特征在于:最佳滿槽率η=.1.05。
【專利摘要】一種新型導電氣密結構，在需要密封的上蓋與基座之間設置截面為矩形的溝槽，溝槽寬度為W、深度為H，溝槽內填充寬度W1、厚度H1的導電橡膠板，填充完成后上蓋與基座通過緊固件緊固；導電橡膠板的厚度H1、壓縮形變量δ％已知；導電橡膠板寬度W1的確定方式如下：首先，根據導電橡膠板的厚度H1和壓縮形變量δ％，確定溝槽的深度H；然后，根據需要密封的上蓋與基座的結構布局及空間局限性，確定溝槽寬度W；最后，將溝槽橫截面積與橡膠板橫截面積之比定義為滿槽率η，利用滿槽率η確定導電橡膠板寬度W1；滿槽率η取值范圍1.04～1.06。
【IPC分類】H05K5/06, H05K9/00
【公開號】CN105142382
【申請號】CN201510595455
【發明人】陳慶浩, 王首浩, 郭燕紅, 劉俊琴, 姜淑敏
【申請人】北京精密機電控制設備研究所, 中國運載火箭技術研究院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月17日