电子设备的抗核屏蔽结构及制作方法、电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备的抗核加固技术领域，尤其涉及一种电子设备的抗核屏蔽结构及制作方法、电子设备。

背景技术

目前主流的电子设备中大多包含了容易被γ射线损坏和被中子质子流干扰的电子零部件(如：含铝元素零件、IC芯片、场效应管、逻辑电路装置、采样电路装置等)，导致控制环路不稳定、采样电路装置性能漂移、零部件早衰等问题，所以一般应用于核辐射环境中的电子设备都需要采用抗核加固技术进行保护。现有技术中抗核加固技术主要包括镀膜屏蔽技术和重金属加固技术两种，镀膜屏蔽技术主要用于航空、航天、军事等特殊领域，其性能好、体积小，但技术难度高、成本高昂、供应渠道少；而重金属屏蔽容器技术主要用于核工业、医疗等技术领域，相对成本较低、技术难度低、采购渠道多，但其体积大、重量大、结构灵活性差，限制了抗核加固产品的应用灵活性，同时又因为各种抗核加固产品的外形尺寸差别很大，导致了无法标准化而造成产品生产加工效率低。

鉴于此，有必要提供一种新型的电子设备的抗核屏蔽结构及制作方法、电子设备，以解决或至少缓解上述技术缺陷。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电子设备的抗核屏蔽结构及制作方法、电子设备，旨在解决现有技术中电子设备的抗核屏蔽结构成本高或结构灵活性差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种电子设备的抗核屏蔽结构，包括：

外壳和电路装置；所述电路装置设置于所述外壳内，所述外壳和所述电路装置之间形成空腔，所述空腔内填充有屏蔽层，所述屏蔽层包括胶体层和分散设置于所述胶体层内的屏蔽颗粒。

可选地，所述屏蔽颗粒为纯度高于99.95％的铅颗粒，所述铅颗粒的尺寸大小为100目～500目。

可选地，所述所述屏蔽颗粒为钨镍铁合金颗粒，所述钨镍铁合金颗粒的尺寸大小为100目～500目。

可选地，所述胶体层为改性沥青或环氧树脂胶或有机硅胶，所述改性沥青或所述环氧树脂胶或有机硅胶的导热系数大于0.5W/m.k。

可选地，所述电子设备的抗核屏蔽结构还包括绝缘层，所述绝缘层均匀设置于所述电路装置的外表面，所述绝缘层的厚度大于1.5mm。

可选地，所述绝缘层由环氧树脂或者有机硅胶材料制成。

为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述所述的电子设备的抗核屏蔽结构。

为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法，所述电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法应用于制作上述所述的电子设备的抗核屏蔽结构，包括以下步骤：

将改性沥青在加工容器中加热至130℃，加入屏蔽颗粒进行混合搅拌，控制混合搅拌过程中温度在110℃-130℃，形成流动胶体；其中，所述改性沥青占比不大于30％，所述屏蔽材料占比不小于70％；

将所述流动胶体倒入外壳和电路装置形成的空腔中，待温度降低至室温后，流动胶体固化形成所述屏蔽层。

为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法，所述电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法应用于制作上述所述的电子设备的抗核屏蔽结构，包括以下步骤：

将环氧树脂或有机硅胶加入加工容器中，向加工容器加入固化剂和屏蔽颗粒进行混合搅拌，形成流动胶体；其中，所述环氧树脂或有机硅胶占比不大于30％，所述屏蔽材料占比不小于70％；

将所述流动胶体倒入外壳和电路装置形成的空腔中，流动胶体固化后形成所述屏蔽层。

可选地，所述将所述流动胶体倒入外壳和电路装置形成的空腔中，流动胶体固化后形成所述屏蔽层的步骤之前，还包括：

通过多次喷涂或浸泡的方式使得电路装置表面均匀覆盖一层绝缘层。

本发明的上述技术方案中，电子设备的抗核屏蔽结构包括外壳和电路装置；所述电路装置设置于所述外壳内，所述外壳和所述电路装置之间形成空腔，所述空腔内填充有屏蔽层。上述方案中，外壳指电子设备的外壳部分，电路装置指的是电路部分，在外壳和电路装置之间形成空腔，在空腔内填充屏蔽层，可以隔绝电路装置和外界的接触，防止γ射线和中子质子流等的干扰，起到屏蔽作用，屏蔽层包括胶体层和分散设置于胶体层内的屏蔽颗粒。具体地，由颗粒状的屏蔽材料与可固化的流动性胶体混合而成的流动性屏蔽材料组成(以下简称：屏蔽填充料)。当把屏蔽填充料倒入外壳中，依靠材料的自流动特性可以快速的将空腔填满，当屏蔽填充料固化后即形成了一个完整闭合的屏蔽层。相比于现有技术中采用镀膜技术而言，该实施例制作简单、制作成本低；相比于现有技术中采用重金属屏蔽结构而言，该实施例采用胶体和屏蔽颗粒制作，并且外壳是利用的设备本身的外壳，具有结构灵活度高的优点。具体地，可以将电路部分设置在外壳的中心，即电路部分到外壳内壁的各个距离相等，这样屏蔽效果更好。该电子设备的抗核屏蔽结构具有制作简单、成本低和结构灵活度高的优点。

同时，屏蔽填充料还能很好的渗入各个电子零部件之间的间隙中，起到了增强电子零部件的散热能力，提升产品的抗震性和防护性能的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例电子设备的抗核屏蔽结构的结构示意图；

图2为本发明另一实施例一种电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法的流程图；

图3本发明又一实施例一种电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法的第一实施例的流程图；

图4本发明又一实施例一种电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法的第二实施例的流程图。

附图标号说明：

1、加工容器；2、外壳；3、屏蔽层；31、屏蔽颗粒；32、胶体层；4、绝缘层；5、电路装置；6、腔体。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施方式中所有方向性指示(诸如上、下……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

并且，本发明各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参见图1，本发明提供一种电子设备的抗核屏蔽结构，包括：

外壳2和电路装置5；电路装置5设置于外壳2内，外壳2和电路装置5之间形成空腔6，空腔6内填充有屏蔽层3。

上述实施例中，外壳2指电子设备的外壳2部分，电路装置5指的是电路部分，在外壳2和电路装置5之间形成空腔6，在空腔6内填充屏蔽层3，可以隔绝电路装置5和外界的接触，防止γ射线和中子质子流等干扰，起到屏蔽作用，屏蔽层3包括胶体层32和分散设置于胶体层32内的屏蔽颗粒3。，具体地，由颗粒状的屏蔽材料与可固化的流动性胶体混合而成的流动性屏蔽材料组成(以下简称：屏蔽填充料)。当把屏蔽填充料倒入外壳2中，依靠材料的自流动特性可以快速的将所述的空腔6填满，当屏蔽填充料在固化后即形成了一个完整闭合的屏蔽层3。相比于现有技术中采用镀膜技术而言，该实施例制作简单、制作成本低；相比于现有技术中采用重金属屏蔽结构而言，该实施例采用胶体和屏蔽颗粒31制作，并且外壳2是利用的设备本身的外壳2，具有结构灵活度高的优点。具体地，可以将电路部分设置在外壳2的中心，即电路部分到外壳2内壁的各个距离相等，这样屏蔽效果更好。该实施例具有制作简单、成本低和结构灵活度高的优点。

同时，屏蔽填充料还能很好的渗入各个电子零部件之间的间隙中，起到了增强电子零部件的散热能力，提升产品的抗震性和防护性能的作用。

作为上述实施例的一种具体实施方式，屏蔽颗粒31为纯度高于99.95％的铅颗粒，铅颗粒的尺寸大小为100目～500目；也可以采用含钨的合金颗粒，如钨成份比重大于95％以上的钨镍铁合金颗粒，钨镍铁合金颗粒的尺寸大小可以为100目～500目。

进一步地，胶体层32可以为改性沥青或环氧树脂胶或有机硅胶，改性沥青或环氧树脂胶或有机硅胶的导热系数大于0.5W/m.k。

作为本方案的一种可选实施方式，胶体层32可以为可固化(指可以由液体转化为固体)的导热系数大于0.5W/m.k的改性沥青。具体的制作方法为：将所述改性沥青在加工容器1中加热到130℃以上温度后，再放入所述屏蔽颗粒31进行搅拌混合，并严格控制两种材料的混合比例为：其中，改性沥青占比不大于30％，且屏蔽颗粒31占比不小于70％。本方案适用于可耐受高温的电路系统，其优点是抗核加固屏蔽层3固化成型时间较短。

作为本方案的另一种可选实施方式，胶体层32也可以为常温固化式的，导热系数大于0.5W/m.k的环氧树脂胶或有机硅胶材料。具体的制作方法为：将所述胶体与固化剂在加工容器1中均匀混合，再放入所述屏蔽颗粒31进行搅拌混合，并严格控制两种材料的混合比例为：胶体占比不大于30％，且屏蔽颗粒31占比不小于70％。本方案适用于不耐受高温的电路系统，其优点是可以对某些不耐高温的零部件进行保护。

进一步地，电子设备的抗核屏蔽结构还包括绝缘层4，绝缘层4均匀设置于电路装置5的外表面，绝缘层4的厚度可以大于1.5mm，绝缘层4由环氧树脂或者有机硅胶材料制成。由于有些填充材料是具有导电性的，容易对所述电路系统造成短路故障。所以在将屏蔽填充料加入所述电子设备的外壳2内之前，应先对所述电路系统进行绝缘防护处理。其具体实施方案如下：采用多次喷涂或浸泡的方式将绝缘材料(包括如：导热系数大于0.5W/m.k，同时介电强度大于15Kv/1mm的环氧树脂胶或有机硅胶材料)均匀的覆盖在所述电路系统表面，当绝缘材料充分固化后，所述的电路系统外表即可形成厚度大于1.5mm的绝缘层，以实现对所述电路装置5进行绝缘防护的目的。

为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述所述的电子设备的抗核屏蔽结构。由于电子设备包括了上述电子设备的抗核屏蔽结构的所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述全部技术方案带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，外壳2可以是电子设备本身的外壳2，电路装置5可以是电子设备本身的电路部分或电路系统，除前述优点外，该实施例还具有加工效率高的优点。

为实现上述目的，参照图2，本发明还提供一种电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法，电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法应用于制作上述的电子设备的抗核屏蔽结构，包括以下步骤：

S10，将改性沥青在加工容器中加热至130℃，加入屏蔽颗粒进行混合搅拌，控制混合搅拌过程中温度在110℃-130℃，形成流动胶体；其中，改性沥青占比不大于30％，屏蔽材料占比不小于70％；

S20，将流动胶体倒入外壳和电路装置形成的空腔中，待温度降低至室温后，所述流动胶体固化形成屏蔽层。

作为本方案的一种具体实施方式，在外壳和电路装置之间形成空腔，在空腔内填充屏蔽层，可以隔绝电路装置和外界的接触，起到屏蔽作用。屏蔽层包括胶体层和分散设置于胶体层内的屏蔽颗粒，具体地，由颗粒状的屏蔽材料与可固化的流动性胶体混合而成的流动性屏蔽填充料组成。当把屏蔽填充料倒入外壳中，依靠材料的自流动特性可以快速的将所述的空腔填满，当屏蔽填充料在固化后即形成了一个完整闭合的屏蔽层。屏蔽颗粒为纯度高于99.95％的铅颗粒，铅颗粒的尺寸大小为100目～500目；也可以采用含钨的合金颗粒，如钨成份比重大于95％以上的钨镍铁合金颗粒，钨镍铁合金颗粒的尺寸大小为100目～500目。具体地，胶体层为可固化的导热系数大于0.5W/m.k的改性沥青，具体的制作方法为：将所述改性沥青加热到130℃以上温度后，再放入所述屏蔽颗粒进行搅拌混合，并严格控制两种材料的混合比例为：改性沥青占比不大于30％，且屏蔽颗粒占比不小于70％。该实施例尤其适用于可耐受高温的电路系统，其优点是抗核加固屏蔽层固化成型时间较短。

进一步地，由于部分填充材料是具有导电性的，容易对所述电路系统造成短路故障。所以在将屏蔽填充料加入所述电子设备的外壳内之前，应先对所述电路系统进行绝缘防护处理。因此，还可以在电路装置外表面包裹一层绝缘层，绝缘层均匀设置于电路装置的外表面，绝缘层的厚度大于1.5mm，绝缘层由环氧树脂或者有机硅胶材料制成。其具体实施方案如下：采用多次喷涂或浸泡的方式将绝缘材料(包括如：导热系数大于0.5W/m.k，同时介电强度大于15Kv/1mm的环氧树脂胶或有机硅胶材料)均匀的覆盖在所述电路系统表面，当绝缘材料充分固化后，所述的电路系统外表即可形成厚度不小于1.5mm的绝缘结膜层，以实现对所述电路系统进行绝缘防护的目的。

为实现上述目的，参照图3，本发明还提供一种电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法，电子设备的抗核屏蔽结构的制作方法应用于制作上述的电子设备的抗核屏蔽结构，包括以下步骤：

S100，将环氧树脂或有机硅胶加入加工容器中，向加工容器加入固化剂和屏蔽颗粒进行混合搅拌，形成流动胶体；其中，环氧树脂或有机硅胶占比不大于30％，屏蔽材料占比不小于70％；

S200，将流动胶体倒入外壳和电路装置形成的空腔中，所述流动胶体固化后形成屏蔽层。

作为本方案的一种具体实施方式，在外壳和电路装置之间形成空腔，在空腔内填充屏蔽层，可以隔绝电路装置和外界的接触，起到屏蔽作用。屏蔽层包括胶体层和分散设置于胶体层内的屏蔽颗粒，具体地，由颗粒状的屏蔽材料与可固化的流动性胶体混合而成的流动性屏蔽填充料组成。当把屏蔽填充料倒入外壳中，依靠材料的自流动特性可以快速的将所述的空腔填满，当屏蔽填充料在固化后即形成了一个完整闭合的屏蔽层。屏蔽颗粒为纯度高于99.95％的铅颗粒，铅颗粒的尺寸大小为100目～500目；也可以采用含钨的合金颗粒，如钨成份比重大于95％以上的钨镍铁合金颗粒，钨镍铁合金颗粒的尺寸大小为100目～500目。胶体层为常温固化式的，导热系数大于0.5W/m.k的环氧树脂胶或有机硅胶材料，具体的制作方法为：将所述胶体与固化剂均匀混合，再放入所述屏蔽颗粒进行搅拌混合，并严格控制两种材料的混合比例为：胶体占比不大于30％，且屏蔽颗粒占比不小于70％。该实施例尤其适用于不耐受高温的电路系统，其优点是可以对某些不耐高温的零部件进行保护。

进一步地，参照图4，将流动胶体倒入外壳和电路装置形成的空腔中，流动胶体固化后形成屏蔽层的步骤之前，还包括：

S101，通过多次喷涂或浸泡的方式使得电路装置表面均匀覆盖一层绝缘层。由于有些填充材料是具有导电性的，容易对所述电路系统造成短路故障。所以在将屏蔽填充料加入所述电子设备的外壳内之前，应先对所述电路系统进行绝缘防护处理。因此，还可以在电路装置外表面包裹一层绝缘层，绝缘层均匀设置于电路装置的外表面，绝缘层的厚度大于1.5mm，绝缘层由环氧树脂或者有机硅胶材料制成。其具体实施方案如下：采用多次喷涂或浸泡的方式将绝缘材料(包括如：导热系数大于0.5W/m.k，同时介电强度大于15Kv/1mm的环氧树脂胶或有机硅胶材料)均匀的覆盖在所述电路系统表面，当绝缘材料充分固化后，所述的电路系统外表即可形成厚度不小于1.5mm的绝缘结膜层，以实现对所述电路系统进行绝缘防护的目的。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，本发明保护的范围并不局限于此，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改和替换，这些变化、修改和替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。