一种空间相机焦面柔性电路板电磁屏蔽方法与流程

1.本发明属于空间遥感器技术领域，特别涉及一种连接空间相机焦面前端时序电路及后端驱动电路的柔性电路板的电磁屏蔽实施方法。


背景技术：

2.空间相机焦面成像电路是相机的核心部分，主要包括光电探测器、时序电路、视频处理电路。光电探测器与时序电路构成焦面电路的前端，前端电路连接到焦面主结构上。视频处理电路为焦面后端电路，一般为独立的电子学结构，连接到光机主体或卫星平台上。由于空间相机焦面结构紧凑，可操作空间小，又涉及光机电热多种接口，因此目前空间相机多采用柔性电路板连接焦面前端及后端电路，以达到高效传输，节省空间，以及灵活安装的目的。但是柔性电路板的应用也给焦面成像电路引入了电磁干扰，因此在焦面采取适当的措施，在不影响柔性电路板传输性能以及结构安装的前提下，降低柔性电路板的电磁干扰，对提高相机成像质量有重要意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种空间相机焦面柔性电路板电磁屏蔽方法，本发明提出一种焦面柔性电路板电磁屏蔽实施方法，首先采用硅橡胶对柔性电路板两端硬板上的接插件焊点及接插件插针进行绝缘处理，然后采用电磁屏蔽布对柔性电路板进行包裹并利用胶带粘接电磁屏蔽布交叠部分，最后利用铜箔包覆柔性电路板两端硬板及接插件插针，本发明屏蔽效果明显，能有效提高相机图像质量。
4.为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种空间相机焦面柔性电路板电磁屏蔽方法，包括以下步骤：
6.s1采用硅橡胶对柔性电路板两端硬板上的接插件焊点及接插件插针进行绝缘处理；
7.s2对电磁屏蔽布边缘进行封边后，采用电磁屏蔽布对柔性电路板进行包裹并利用胶带粘接电磁屏蔽布交叠部分；
8.s3利用铜箔包覆柔性电路板两端硬板及接插件插针，并使铜箔覆盖用于包裹柔性电路板的电磁屏蔽布边缘，利用硅橡胶对铜箔边缘进行固定。
9.进一步的，所述步骤s1中，绝缘处理的方法为，用硅橡胶涂覆硬板上的接插件焊点及接插件插针，直至硅橡胶完全覆盖硬板上的接插件焊点及接插件插针。
10.进一步的，所述步骤s1中，绝缘处理的方法为，用硅橡胶涂覆硬板上的接插件焊点及接插件插针，待硅橡胶凝固后，再次涂覆1～2次。
11.进一步的，所述步骤s2中，采用胶带对电磁屏蔽布边缘进行封边。
12.进一步的，所述步骤s2中，柔性电路板为直形条带结构，电磁屏蔽布的长度与柔性电路板长度相等，电磁屏蔽布的宽度为柔性电路板宽度的2.2～2.8倍；
13.进一步的，所述电磁屏蔽布的宽度为柔性电路板宽度的2.5倍。
14.进一步的，所述步骤s2中，利用胶带粘接电磁屏蔽布交叠部分时，采用硅橡胶在胶带边缘间隔点胶，对胶带边缘进行加固处理；所述硅橡胶在胶带边缘点胶的间隔为10～20mm，点胶的高度≤2mm。
15.进一步的，所述步骤s3中，铜箔的长度为硬板长度和侧高之和的2.2～2.8倍，铜箔的宽度为硬板宽度和侧高之和并增加15mm余量；
16.进一步的，所述步骤s3中，铜箔的长度为硬板长度和侧高之和的2.5倍。
17.进一步的，所述步骤s3中，铜箔覆盖用于包裹柔性电路板的电磁屏蔽布边缘10～15mm。
18.进一步的，所述步骤s3中，利用硅橡胶在边缘间隔点胶，对铜箔边缘进行固定；所述硅橡胶在铜箔边缘点胶的间隔为10～20mm，点胶的高度≤2mm。
19.本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
20.(1)本发明创新性的提出了一种空间相机焦面柔性电路板电磁屏蔽方法，通过电磁屏蔽布、铜箔包裹焦面柔性电路板及两端硬板、接插件，通过硅橡胶、胶带进行绝缘、封边及加固处理，可直接在相机焦面部分实施，操作简单，实施材料均为低成本、易获取的标准材料，实施后不占据焦面空间，不影响柔性电路板的安装拆卸，对柔板与硬板的交界部分起到保护作用，试验证明该方法电磁屏蔽效果明显，能有效提高图像质量；
21.(2)本发明空间相机焦面柔性电路板电磁屏蔽方法中，对电磁屏蔽布、铜箔的尺寸以及硅橡胶点胶工艺参数进行了设计，进一步提高了电磁屏蔽的可靠性。
附图说明
22.图1为未经电磁屏蔽的空间相机焦面柔性电路板示意图；其中，(a)为处理前柔性电路板正面示意图，(b)为处理前柔性电路板侧面示意图，(c)为处理前柔性电路板背面示意图；
23.图2为经本发明电磁屏蔽方法处理后的空间相机焦面柔性电路板；其中，(a)为处理后柔性电路板正面示意图，(b)为处理后柔性电路板侧面示意图，(c)为处理后柔性电路板背面示意图；
24.图3为本发明实施例1中，未经电磁屏蔽的空间相机焦面柔性电路板示意图，其中，(a)为处理前柔性电路板正面示意图，(b)为处理前柔性电路板侧面示意图，(c)为处理前柔性电路板背面示意图；
25.图4为本发明实施例1中，绝缘处理后的柔性电路板示意图，其中，(a)为绝缘处理后柔性电路板正面示意图，(b)为绝缘处理后柔性电路板侧面示意图，(c)为绝缘处理后柔性电路板背面示意图；
26.图5为本发明实施例1中，采用电磁屏蔽布对柔性电路板进行包裹后的柔性电路板示意图，其中，(a)为电磁屏蔽布裁减尺寸，(b)为屏蔽布包裹后柔性电路板正面示意图，(c)为屏蔽布包裹后柔性电路板侧面示意图，(d)为屏蔽布包裹后柔性电路板背面示意图；
27.图6为本发明实施例1中，铜箔包覆后的柔性电路板示意图，其中，(a)为铜箔裁减尺寸，(b)为铜箔包覆后柔性电路板正面示意图，(c)为铜箔包覆后柔性电路板侧面示意图，(d)为铜箔包覆后柔性电路板背面示意图。
具体实施方式
28.下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
29.在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
30.本发明一种空间相机焦面柔性电路板电磁屏蔽实施方法，主要通过电磁屏蔽布、铜箔、胶带、硅橡胶四种材料进行实施，通过电磁屏蔽布和铜箔对焦面柔性电路板及两端的接插件连接硬板进行包裹屏蔽处理，通过胶带、硅橡胶进行封边、绝缘以及加固处理。试验证明，本专利提供的实施方法屏蔽效果明显，能有效提高相机图像质量。
31.现有技术中，柔性电路板、硬板为空间相机焦面电路的一部分。空间相机焦面电路主要由光电探测器、时序电路、视频处理电路三部分组成，空间相机多采用柔性电路板连接焦面前端时序电路及后端视频处理电路，柔性电路板传输效率高，结构灵活，节省焦面空间，但也存在电磁干扰严重的问题。光电探测器与时序电路成为一体连接在焦面光机结构上，称为前端焦面电路。受制于焦面空间的限制，视频处理电路独立于前端电路，连接到焦面以外的接口上，称为后端电路。如图1，柔性电路板1即为连接焦面前、后端电路的中间部分，即柔性pcb板。柔性电路板1一般为长条形柔带，可根据前、后端电路的结构布局灵活调整柔带形状，制于制板工艺，柔性电路板长度一般小于500mm。柔性电路板1两端通过接插件与前、后端电路连接，接插件与柔板之间通过印制电路板连接，即所述的硬板2。硬板2长度与柔性电路板1的宽度基本一致，硬板2宽度根据接插件尺寸定制。硬板2上有接插件焊点，接插件焊接到硬板2上，再与前、后端电路上相应的接插件对接，实现焦面电路的数据传输。
32.本发明焦面柔性电路板电磁屏蔽方法如下：
33.首先对柔性电路板两端硬板上的接插件焊点及接插件插针做绝缘处理，用硅橡胶涂覆焊点及插针，待胶水凝固后再次涂覆，多次操作，直至硅橡胶完全覆盖接插件焊点及接插件插针，无裸露金属部分。
34.硬板和接插件绝缘处理完成后，用电磁屏蔽布对柔性电路板做包裹屏蔽处理。首先根据柔性电路板形状及尺寸裁剪电磁屏蔽布，保证电磁屏蔽布能完全包裹住柔性电路板。柔性电路板一般为直形条带形状。裁减屏蔽布的长度与柔性电路板长度一致，宽度约为柔性电路板宽度的2.2～2.8倍(优选2.5倍)。电磁屏蔽布裁剪后的边缘容易产生导电碎屑，落入焦面电路会有短路隐患。因此需要用胶带(优选3m胶带)对电磁屏蔽布边缘进行封边，确保无多余物。电磁屏蔽布裁剪封边完成后，包裹柔性电路板，交叠部分用胶带粘接，为防止胶带开边，用硅橡胶间隔点胶，对胶带边缘做加固处理。
35.电磁屏蔽布包裹柔性电路板实施完成后，用铜箔对柔性电路板两端的硬板和接插件做屏蔽处理。首先根据硬板及接插件尺寸裁剪导电铜箔，保证铜箔能够包覆硬板及接插件插针，同时能够覆盖柔板上电磁屏蔽布的边缘。铜箔的长度为硬板长度和侧高(硬板和接插件总高)之和的2.2～2.8倍(优选2.5倍)，铜箔的宽度为硬板宽度和侧高之和，并增加15mm余量。铜箔包裹硬板后用硅橡胶对所有边缘间隔固定。铜箔不仅起到电磁屏蔽作用，而且对柔板与硬板的交界位置起到了一定的保护作用，防止安装拆卸时弯折破损。图2为采用本发明电磁屏蔽方法处理后的焦面柔性电路，柔性电路板1为直形条带，两端硬板2上焊有
接插件，柔性电路板1采用电磁屏蔽布3进行了包覆，并用胶带5进行了粘接，硬板2和接插件采用铜箔4进行了包覆，硅橡胶6用于点胶固定。
36.实施例1：
37.本实施例中未经处理的柔性电路板示意图如图3所示。
38.首先用硅橡胶涂覆硬板上的焊点及接插件插针，多次涂覆，直至所有金属件被覆盖，完成绝缘处理，避免后续包裹电磁屏蔽布或铜箔后发生接触短路，实施效果如图4所示。
39.按柔性电路板形状裁剪电磁屏蔽布。本实施例中柔性电路板长150mm，宽50mm。如图5，裁剪长150mm(与柔板长度相等)，宽125mm(柔板宽度的2.5倍：50
×
2.5)的电磁屏蔽布，裁剪后去毛刺，并用3m胶带对屏蔽布边缘粘贴封边，防止产生多余物。用电磁屏蔽布包裹柔板部分，包裹完后的交叠部分用3m胶带粘贴连接。随后用硅橡胶沿3m胶带粘贴边缘间隔点胶，约10mm间隔点一次硅橡胶，点胶高度控制在2mm以内。
40.按硬板及接插件尺寸裁剪铜箔，硬板长60mm，宽12mm，接插件及硬板侧高10mm，如图6，裁剪长175mm(硬板长度与侧高之和的2.5倍：(60+10)
×
2.5)，宽37mm(硬板宽度与侧高之和，外加15mm余量：12+10+15)的电磁屏蔽布，裁剪后去毛刺。用铜箔包裹硬板及接插件插针，并覆盖住电磁屏蔽布边缘约10-15mm。包裹完后用硅橡胶沿铜箔边缘间隔点胶，约10mm间隔点一次硅橡胶，点胶高度控制在2mm以内。
41.经过emc试验验证，某型号空间相机焦面柔性电路板在电磁屏蔽实施前后，在电场辐射发射测试中，其辐射电场强度由32dbuv/m下降到25dbuv/m，证明本专利提供的实施方法屏蔽效果明显，能有效降低产品的辐射发射能量并提高产品抗干扰能力。
42.本专利提供的实施方法屏蔽效果明显，能有效提高相机图像质量。
43.以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
44.本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。