專利名稱：用于屏蔽印刷電路板上電子元件的屏蔽盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于屏蔽電子器件中PWB(印刷電路板)上電子元件的屏蔽盒。
背景技術(shù)：
為了屏蔽電子器件中PWB上的電子元件使其不受電磁輻射影響，通常在包括電子元件的PWB上設(shè)置導(dǎo)電屏蔽盒或箱形式的屏蔽件。當(dāng)把一在其向下延伸側(cè)壁上有自由邊緣的封閉式金屬盒沿此金屬盒的這一整個(gè)自由邊緣焊接到PWB上時(shí)，即可以實(shí)現(xiàn)最高水平的屏蔽，為了實(shí)現(xiàn)良好的屏蔽，必須滿足一項(xiàng)關(guān)鍵要求，即屏蔽盒與PWB之間的焊接接頭要恰當(dāng)?shù)乜刂?，最好不得留下任何未被焊接的區(qū)域。要是有任何區(qū)域保持為未被焊接狀態(tài)，則蔽屏效率便取決于屏蔽盒與PWB之間的最大間隙。因此，若屏蔽盒與PWB之間存在間隙，這些間隙的尺寸就必須嚴(yán)格限定。
當(dāng)前用來(lái)將電子元件安裝到PWB上是采用回流焊接法的所謂表面安裝工藝(SMT)。這種方法中采用的焊膏是由焊料、助熔劑與承載介質(zhì)組成的具有乳酪式稠度的物質(zhì)。這種焊料與助熔劑的混合物是85～95％的焊料和5～15％的助熔劑，其中的焊料是球形與針形的細(xì)粒。這種焊膏用于電子工業(yè)中時(shí)要求其具有高的質(zhì)量。例如這種焊膏應(yīng)該容易地弄濕PWB上的元件與焊盤、不會(huì)產(chǎn)生導(dǎo)致PWB上兩個(gè)相鄰的焊盤連接的流動(dòng)、能在組裝中粘牢地保持元件，而不會(huì)在把絲網(wǎng)印刷模板用來(lái)涂布此焊膏時(shí)讓焊膏粘合到模板的孔中。
焊接工藝中的第一步是把焊膏涂布到PWB的焊盤上。為此可以采用下述幾種方法·通過(guò)管子的端部分配焊膏方法此方法非常類似于應(yīng)用注射器。對(duì)焊膏作輕微加壓并通過(guò)管端分配。這種方法的優(yōu)點(diǎn)例如是由于焊膏使用一封閉容器而很少有可能導(dǎo)致焊膏污染，另一些優(yōu)點(diǎn)中包括，這種管子可以夠到奇特形狀的位置且它是一種費(fèi)用較低廉的方法，該方法的缺點(diǎn)包括難以將精確數(shù)量的焊膏涂布到PWB上而且這是一種較慢的方法。
·將鈍銷浸入焊膏中的方法采用這種方法時(shí)，鈍銷浸入焊膏中，然后將銷端部輕輕地抹到PWB上。焊膏量與鈍銷的大小和形狀成正比。此方法的優(yōu)點(diǎn)是快速，因?yàn)槟茉谕粫r(shí)刻將整個(gè)一列銷子下放到PWB上。
·絲網(wǎng)印刷法絲網(wǎng)印刷是一種在涂布焊膏時(shí)能獲得優(yōu)異結(jié)果的方法，因?yàn)樗山o出準(zhǔn)確和預(yù)定厚度的焊膏層。絲網(wǎng)印刷模板是由聚酯或金屬的精密網(wǎng)狀件制成。此絲網(wǎng)印刷模板置于PWB的稍稍上方，以用一迫使焊膏通過(guò)模板壓到PWB上的壓力將一涂刷器拉到此模板上。該涂刷器可由金屬或橡膠制成。若它是由橡膠制成，則能在PWB上的不同位置處布放不同數(shù)量的焊膏。但它必須經(jīng)常被磨尖。
·模板印刷法此方法頗類似于絲網(wǎng)印刷方法，不同之處是這種模板是非彈性的因而是與PWB接觸放置。模板印刷法多用于細(xì)小節(jié)距的器件，這是一種完全適合大規(guī)模生產(chǎn)的方法。
用來(lái)將焊膏涂布到PWB上的理想方法是上述的絲網(wǎng)印刷法。在擬安裝電子元件與屏蔽盒的理想?yún)^(qū)域用焊膏進(jìn)行絲網(wǎng)印刷PWB。焊膏的厚度由絲網(wǎng)印刷模板的厚度決定，在整個(gè)PWB上都相同。
下一步是用拾取和放置機(jī)將電子元件放置于PWB上。一個(gè)或多個(gè)屏蔽盒通常是在其它元件已就位后再放到PWB之上的，這是因?yàn)槠帘魏斜仨毶w住一或多個(gè)這種元件。在此工藝中的最后一步中，將PWB于焊接爐中加熱，由此使涂布的焊膏熔融而讓所有元件與屏蔽盒焊接到PWB上。
當(dāng)PWB與這些元件通過(guò)焊接爐將焊膏熔化時(shí)，溫度遵循預(yù)定的曲線。爐子首先被加熱到焊膏中的助熔劑成為活性的溫度，然后將此溫度保持足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間以讓助熔劑清除基底金屬。之后將溫度升高到焊膏的熔點(diǎn)之上。通常將溫度保持于這一水平30～60秒，時(shí)間足夠長(zhǎng)以使焊料是以弄濕PWB與電子元件。最后一步是以連續(xù)的降溫速率冷卻PWB。在此冷卻過(guò)程中有一折衷選擇。若PWB快速冷卻，焊接鍵合將變強(qiáng)，但同時(shí)會(huì)在PWB中引入應(yīng)力。于是應(yīng)控制冷卻過(guò)程，以保證有較強(qiáng)的鍵合而不會(huì)在PWB中引入高應(yīng)力。
由于小的元件如電阻與電容只需用少量的焊膏而大的元件如屏蔽盒則需大量的焊膏，因而設(shè)定絲網(wǎng)印刷模板的厚度時(shí)必須要兼顧這兩種不同需要。電子元件通常制作得較小以節(jié)省PWB上的空間，而較小的電子元件則需用較少的焊膏以獲得合適的焊接。這在將來(lái)當(dāng)會(huì)采用較薄的絲網(wǎng)印刷模板。
但是不論屏蔽盒或是PWB都無(wú)法制作成完全平整，而特別是PWB的非平整性將會(huì)受到于焊接爐中加熱的影響。這意味著在屏蔽盒與PWB之間常會(huì)有間隙，但這種間隙只要在加熱過(guò)程中填充有焊料就不構(gòu)成問(wèn)題。如以上所述，初始時(shí)涂布到PWB上的焊膏厚度要受到限制，并可能在將來(lái)甚至進(jìn)一步減薄。這就是說(shuō)，要是必須確保此間隙能在加熱過(guò)程中為焊膏充填的話，上述間隙可接受的尺寸同樣要受到限制。此外，屏蔽盒與PWB之間間隙的尺寸隨屏蔽盒尺寸的加大而加大，因而必須對(duì)屏蔽盒的尺寸加以限定來(lái)確保此間隙能由預(yù)涂的焊膏充填。
在趨向于日益見小的當(dāng)代電子器件中，希望能將若干個(gè)小型屏蔽盒組合成一個(gè)帶內(nèi)壁的大屏蔽盒，因?yàn)檫@將節(jié)省PWB上的空間。較少量的屏蔽盒還能加快組裝過(guò)程和減少制造費(fèi)用。但是較大的屏蔽盒由于不平整的PWB和/或不平整的屏蔽盒本身，會(huì)增加屏蔽盒與PWB之間有未焊合的間隙的風(fēng)險(xiǎn)。
為了解決上述問(wèn)題，曾企圖將極厚一層焊膏分配到PWB上屏蔽盒所在的區(qū)域上，但這又增加了不希望有的額外的制造步驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為屏蔽PWB上的電子元件提供這樣一種屏蔽盒，由它可以消除在所安裝的屏蔽盒與PWB之間有不可接受的間隙的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的是這樣達(dá)到的，即把此說(shuō)明書開頭段中所述的屏蔽盒分成可以以能彎曲方式連到一起的多個(gè)部段。
于是，此屏蔽盒的各個(gè)部段都能相對(duì)于彼此彎曲，使得屏蔽盒能依隨其上安裝有該屏蔽盒的PWB的任何不平整性。在這樣的方式下，因PWB彎曲而發(fā)生的PWB的任何不平整性都能被補(bǔ)償。由此可以保障PWB與屏蔽盒之間有可靠和充分緊密的連接，確保該屏蔽盒實(shí)現(xiàn)所需的屏蔽效應(yīng)。
在一實(shí)施例中，此屏蔽盒的各部段包括一上蓋部和向下延伸的側(cè)壁。于是各部段能用作一獨(dú)立的屏蔽盒。但由于是將多個(gè)這樣獨(dú)立的屏蔽盒組裝成一個(gè)大的屏蔽盒，就簡(jiǎn)化了它的處理。
此屏蔽盒的各部段可以由例如橡膠類的可彎曲材料制成的可彎曲件相互連接。這樣就保證了部段與部段之間的可彎曲性，從而能補(bǔ)償PWB的任何不平整性。
此屏蔽盒的另一實(shí)施例包括一共用的上蓋部以及向下延伸的多個(gè)側(cè)壁，此上蓋部分成連接到一起的若干部段，而這些側(cè)壁不相連。這種屏蔽盒可像一個(gè)能彎曲的大屏蔽盒那樣工作來(lái)補(bǔ)償PWB的任何不平整性。
上蓋部可制成為單件式的且使各段之間的材料厚度減薄。于是除了形成屏蔽盒的材料或部件外，不需要用其他材料或部件來(lái)實(shí)現(xiàn)部段間的可彎曲連接。
或者，上蓋部的各部段也可由可彎曲材料例如橡膠制的可彎曲件相互連接。
在某一實(shí)施例中，此屏蔽盒各部段的尺寸構(gòu)成整數(shù)的模塊尺度，因而通過(guò)組合許多這種模塊化的部段，就能形成任何所需的屏蔽盒，由于只需較少個(gè)數(shù)的可以以多種方式組合的模塊化部段，就能降低生產(chǎn)費(fèi)用。
應(yīng)該著重指出“包括/包含”這個(gè)詞在用于這一說(shuō)明書中時(shí)，是指所述的特點(diǎn)、整體、步驟或部件的存在，但并不排除存在著或另有一個(gè)或多個(gè)其他的特點(diǎn)、整體、步驟、部件或它們構(gòu)成的組。


下面參考附圖詳述本發(fā)明，附圖中圖1a與1b闡明與已有技術(shù)的屏蔽盒相關(guān)的問(wèn)題；圖2示明本發(fā)明的屏蔽盒的第一實(shí)施例；圖3示明安裝于PWB上的圖2所示的屏蔽盒；圖4示明本發(fā)明的屏蔽盒的另一實(shí)施例；圖5示明安裝于PWB上的圖4所示的屏蔽盒；圖6示明本發(fā)明的屏蔽盒的又一實(shí)施例；
圖7示明安裝于PWB上的圖6所示的屏蔽盒。
具體實(shí)施例方式
圖1a與1b示明通過(guò)屏蔽盒101與PWB 102截取的橫剖面，闡明了與用來(lái)將屏蔽盒101安裝到PWB 102的先有技術(shù)方法有關(guān)的問(wèn)題。在所示實(shí)施例中，屏蔽盒101為箱形，包括形成一平整上蓋部103和四個(gè)帶自由邊緣105的下延側(cè)壁104的金屬殼。如前所述，PWB 102由于其在制造過(guò)程中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力而決不會(huì)完全平整。圖1a與1b分別示明了向下彎與向上彎的PWB 102。為了更好地說(shuō)明將屏蔽盒101安裝到PWB 102上的先有技術(shù)有關(guān)的問(wèn)題，在圖1a與1b所示PWB的彎曲程度作了夸大的表現(xiàn)。此外，為清楚起見，除示明了屏蔽盒101外，略去了其他元件，事實(shí)上，待屏蔽的電子元件是位于已安裝的屏蔽盒101內(nèi)的PWB 102之上。在圖1a與1b中，PWB 102備有預(yù)涂布的薄層焊膏106，其設(shè)置在通過(guò)加熱此預(yù)涂布的焊膏106使屏蔽盒101的邊緣105與PWB 102連接的區(qū)域。
在圖1a中，PWB 102下彎，而由于此下彎在PWB 102與屏蔽盒101的邊緣105之間便存在間隙107。通過(guò)預(yù)涂敷焊膏106來(lái)封閉間隙107是不可能的，并且如果PWB 102彎曲到圖1a所示的程度，此間隙107便從屏蔽盒101一側(cè)延伸到另一側(cè)，這樣就會(huì)顯著降低屏蔽效率。
在圖1b所示的情形下，PWB 102上彎，屏蔽盒101的邊緣105僅在極其有限的區(qū)域與PWB 102連接。這時(shí)，不會(huì)由預(yù)涂布的焊膏106封閉的PWB 102與屏蔽盒101的邊緣105之間的間隙107便延伸到屏蔽盒101的兩邊之外。屏蔽盒101的屏蔽效率同樣會(huì)顯著下降。
事實(shí)上，PWB 102彎曲程度小于圖1a與1b中所示的，同時(shí)間隙107也小于所示情形。但由于PWB 102的以及屏蔽盒101的彎曲程度在某種程度上是無(wú)法預(yù)測(cè)的，因而常會(huì)存在產(chǎn)生不可預(yù)知大小的間隙107的風(fēng)險(xiǎn)，由此降低屏蔽效率。
圖2示明本發(fā)明的屏蔽盒1的第一實(shí)施例。此屏蔽盒1分成六個(gè)各自用作一獨(dú)立的屏蔽盒的相同部段2。每個(gè)部段2確定一獨(dú)立的屏蔽盒，以局部剖面形式由最前面的右側(cè)部段2清楚地示明。
在此實(shí)施例中，各部段2設(shè)有一上蓋部3和幾個(gè)下延的側(cè)壁4。側(cè)壁4的下端有一適合于焊接到PWB 6上的邊緣5，如圖3所示。
在屏蔽盒1的兩相鄰部段2之間設(shè)有可彎的連接件7，于是部段2可相對(duì)于彼此彎曲，這意味著PWB 6的任何不平整性可以通過(guò)屏蔽盒1的兩個(gè)部段2之間的彎曲補(bǔ)償。該可彎件7最好由例如經(jīng)膠合固定到部段2側(cè)壁上的橡膠之類的材料制造。
圖3示明安裝在上彎的PWB 6上的屏蔽盒1。為了更好地示明本發(fā)明的主旨，圖示的彎曲程度與實(shí)際相比顯著地夸大了。圖中清楚地表明屏蔽盒1的部段2如何借助可彎件7彼此相對(duì)地彎曲，由此補(bǔ)償了PWB 6的彎曲，而不會(huì)在PWB 6與屏蔽盒1之間留下任何未焊接的區(qū)域。
由于屏蔽盒1分成了若干個(gè)分別用作獨(dú)立的屏蔽盒的部段2，PWB6必須設(shè)計(jì)成接納這種屏蔽盒1，也即PWB 6必須用對(duì)應(yīng)于各部段2的邊緣5的適當(dāng)圖案涂布的焊膏進(jìn)行分段。
在一實(shí)施例中，屏蔽盒1的各部段2的尺寸構(gòu)成整數(shù)的模塊尺度，例如其將作為一個(gè)部段2的寬度。依據(jù)這種模塊尺度確定各個(gè)部段2的尺寸，就能由不同形狀的部段組成屏蔽盒(未圖示)。
圖4示明本發(fā)明的屏蔽盒11的另一實(shí)施例。屏蔽盒11還分成相互連接形成屏蔽盒11的部段12。在此實(shí)施例中，屏蔽盒11制成單件式，在相鄰部段12之間將材料厚度減薄，這種減薄了材料厚度的區(qū)域于上蓋部的表面上形成彎曲線17。此屏蔽盒11設(shè)有共用的上蓋部和在此上蓋部周邊上的向下延伸的多個(gè)側(cè)壁14。在此實(shí)施例中，如屏蔽盒11的最右上角的剖開區(qū)所示，未設(shè)置內(nèi)壁。多個(gè)側(cè)壁14不相連，以便在屏蔽盒11安裝到彎曲的PWB 16上時(shí)可允許在部段12之間相互彎曲，如圖5所示。
屏蔽盒11的部段12之間的減薄了材料厚度的彎曲線17，如圖所示，于上蓋部之上形成大致方形的圖案。這樣，屏蔽盒11能夠沿兩個(gè)方向補(bǔ)償PWB 16的彎曲。自然，這些彎曲線17也可形成其他圖案，例如當(dāng)僅僅只在一個(gè)方向需要補(bǔ)償彎曲時(shí)，這種彎曲線17便可形成平行線。
圖6以局部橫剖面示明了本發(fā)明的屏蔽盒21的又一實(shí)施例。屏蔽盒21仍然分成若干部段22，它們?cè)诖藢?shí)施例中形成由連接到部段22的邊緣上的可彎件27加以相互連接的橫帶件。這樣，此屏蔽盒21就能補(bǔ)償圖7所示的PWB 26的彎曲，如圖7所示，下彎的PWB 26設(shè)有屏蔽盒21。此屏蔽盒可以包括一共用上蓋而無(wú)任何內(nèi)壁。
上面相對(duì)于采用普通箱形的屏蔽盒的不同實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但這種屏蔽盒并不必須是箱形，它也可以是拱形的或帶有下延邊緣的任何其他中空的三維部件。這種屏蔽盒還可設(shè)有從其上蓋部延伸到PWB的內(nèi)壁，以將此屏蔽盒分成任意多個(gè)所需的封閉空間。
在選擇屏蔽盒的材料時(shí)，可以從不同的材料中作廣泛的選擇，可以采用市售的不同類型的具有不同屏蔽特性的塑料與金屬合金。金屬盒主要用于不復(fù)雜的幾何構(gòu)型且較為便宜。采用塑料時(shí)增加了形成較復(fù)雜的幾何結(jié)構(gòu)的可能性，但這些類型的屏蔽盒常需要更高的生產(chǎn)費(fèi)用。為了獲得充分的屏蔽效率，這種塑料必須是導(dǎo)電性的，為此例如要通過(guò)噴涂以導(dǎo)電性漆來(lái)實(shí)現(xiàn)。
屏蔽盒的各部段間的可彎性互連也可以與上述的不同。例如若采用撓性橡膠料時(shí)，則它最好是可導(dǎo)電的。這種相互連接件也可以是在所述多個(gè)部段之間設(shè)置的鉸鏈的形式。
權(quán)利要求
1.用于屏蔽電子器件中印刷線路板(6；16；26)上的電子元件的屏蔽盒，其特征在于，此屏蔽盒(1；11；21)被分成以可彎方式連到一起的多個(gè)部段(2；12；22)。
2.如權(quán)利要求1所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(1；11；21)的各部段(2；12；22)包括上蓋部(3；13；23)和向下延伸的側(cè)壁(4；14；24)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(1；21)的多個(gè)部段(2；22)是由可彎材料例如橡膠制的可彎件(7；27)相互連接。
4.如權(quán)利要求1或2所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(11；21)包括共用的上蓋部(13；23)和向下延伸的多個(gè)側(cè)壁(14；24)，上蓋部(13；23)被分成連接到一起的多個(gè)部段(12；22)，而所述多個(gè)側(cè)壁(14；24)不相連。
5.如權(quán)利要求4所述的屏蔽盒，其特征在于，上蓋部(13)是由在多個(gè)部段(12)之間使材料厚度減薄的單一部件制成。
6.如權(quán)利要求4所述的屏蔽盒，其特征在于，上蓋部(23)的各部段(22)是由例如橡膠的可彎材料制的可彎件(27)相互連接。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(1；11；21)的各個(gè)部段(2；12；22)的尺寸構(gòu)成整數(shù)的模塊尺度。
全文摘要
用于屏蔽電子器件中PWB(印刷線路板)上電子元件的屏蔽盒。為了補(bǔ)償PWB上的任何非平整性，此屏蔽盒被分成以可彎方式連接的多個(gè)部段。
文檔編號(hào)H05K9/00GK1745610SQ200380109554
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者G·法格紐斯, H·本特松, T·桑德維, F·赫爾曼, N·安德松, H·梅納特 申請(qǐng)人:索尼愛立信移動(dòng)通訊股份有限公司