專利名稱：可移動電磁干擾屏蔽器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種改良的電磁干擾(EMI)屏蔽器，具體地說，本發(fā)明涉及一種易于移動，與單個或多隔離屏蔽設(shè)計相容，薄外型，重量輕，而且成本低的屏蔽器。本方案對用于尤其對諸如蜂巢電話和膝上電腦的小型電子器件特別有用。
背景技術(shù)：
EMI屏蔽器限制電子輻射進入存在于包含電子部件的印刷電路板(PCB)的諸部分。眾所周知，普通型的EMI屏蔽器是一個“盒子”盒子是直接覆在所需屏蔽的電子部件上，并把它焊接到印刷電路板上的接地圖形。這種盒子提供極為高水平的屏蔽效果，且一般是非?？煽康?，它們往往在部件本身安裝到PCB上的同時，采用焊漿和回流工藝通過表面裝配工藝(SMT)以全部自動的方式來安裝的。盒子本身通過粘貼，拉制，插合，或其它形成方法來制作的，一般是由金屬制成的。這種材料常鍍敷金屬以加強焊接能力并防止氧化或腐蝕，焊接好的盒子可能對在PCB上提供EMI屏蔽來說是很有效果的一種解決辦法，而且往往是供諸如蜂巢電話小型手?jǐn)y器件之用所選擇的屏蔽方法。
但是，采用焊接式盒子有幾個缺點。這些缺點之一是一旦接到PCB后，就很難移去。這個情況防礙了在盒子下面部件的簡易維修和檢查，于是顯著增加了在制造過程或在維修時的成本。另外，在回流工藝時，盒子可能對這些部件阻礙正常的熱流，往往導(dǎo)致非正常的焊接點。除了這些問題之外，盒子還存在其它問題在多隔離室設(shè)計中難于制作它們，而這些隔離室用作在PCB上把部件或部件組合彼此隔離起來由于它們是由諸如鋼那樣密實金屬制成的，所以它們一般是比較重的，一般，在它們所覆蓋的元件上需要占有空間，所以它把顯著的厚度加到電子包裝上；它們難于做成嚴(yán)格的平坦公差，尤其是當(dāng)盒子變大時，它能導(dǎo)致焊接困難；它們難于作出往往迫使對大的，配合接地圖形焊接到盒子上的需要的嚴(yán)格X-Y的尺寸公差。因此盒子往往能在PCB設(shè)計上消耗大量的空間，在蜂巢電話繼續(xù)變得愈來愈小的時候，這是不希望有的。
在提到的部件維修問題上，已經(jīng)開發(fā)了具有搭鎮(zhèn)或粘合支承的蓋，這種盒子往往被叫做“電子籬笆”或“電子圍墻”并作為單一的元件以類似于標(biāo)準(zhǔn)盒子的方式附接到PCB，在SMT工藝之前或在之后把蓋附著到電子籬笆上。在美國專利第6,169,665號上可找到它的例子。但是，這種可移動的蓋在力學(xué)上和電學(xué)上不總是可靠的，特別是當(dāng)在制作多隔離室設(shè)計時，這種多隔離室，單一部分的電子籬笆的成本也是高的，且遇到與沒有可移動蓋子的盒子時一樣的某些接地圖形寬度和重量的問題。此外，特別在隔離室的尺寸和數(shù)目變大時，對把這些電子籬笆正常地焊接到PCB時平坦問題是有重要關(guān)系的。
特別在多隔離室設(shè)計中，在工廠企業(yè)中用其它可移動屏蔽器解決與盒子有關(guān)的某些問題之用。這些解決辦法雖然可采用幾種不同形式但是通常使用的多隔離室屏蔽器是用螺母緊固到PCB的金屬或金屬化塑料的盒子。經(jīng)常是，在屏蔽器和PCB之間的交界面上需要適合的密封墊(由于未用焊接)，以促使在橫越接點上有更均勻的電接觸。這種類型的屏蔽方案在調(diào)節(jié)多隔離室設(shè)計中為設(shè)計者提供更為多的靈活性，且在SMT和制造工序中給出易于檢查的好處。
在向下的趨勢中，這種用密封墊的屏蔽方案具有它本身的問題，通常需要多個螺母或其它可移動緊固件來合適地壓緊EMI密封墊。因此，屏蔽器應(yīng)由堅硬的金屬或塑料制成。這些要求增加了重量，厚度，特松散的部件，制造時間，因此最后對這種設(shè)計增加了成本。采用這種屏蔽器的密封墊也易于受到損壞，它可能常會導(dǎo)致附近的電子部件短路。對安裝或移去所有固定屏蔽器在適當(dāng)位置的堅固件也需耗費時間，困難，而且太貴。
美國專利6,051,781描述了另一種屏蔽器，它可移動地鉤扣到放在PCB上電子部件周圍的夾片中。因為夾片鉤扣在屏蔽邊緣的周圍，由于內(nèi)部隔離圍墻沒有邊緣，所以它們只能調(diào)節(jié)單個隔離室屏蔽設(shè)計。這些夾片，由于它們的形狀是錯綜復(fù)雜的，所以代價是很高的。且在大的多衛(wèi)生員離室設(shè)計中需要大量的夾片來提供正常的屏蔽效果，但是在成本之外，這種器件還受到并面提及的許多相同的不利之處，尤其是諸如接地圖形寬度，厚度，和重量。
到現(xiàn)在為止，未被提供的且是所需的是一種可移動的，還可與單一或多隔離室設(shè)計相容的，薄外型、重量輕，以及成本低的屏蔽器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有基底的裝置。在該基底的上面至少配置著一個電子部件；在基底上，圍繞在至少一個電子部件的周圍以一種圖形配置著多個分立的電導(dǎo)緊固單元；屏蔽器包括具有內(nèi)表面和外表面的電介質(zhì)材料層，且在內(nèi)外表面中的至少一個表面上具有導(dǎo)電層；形成在屏蔽器中的多個孔徑，使得這些孔徑對應(yīng)于導(dǎo)電緊固單元的圖形；其中諸孔徑中的至少一個具有接觸區(qū)域且其中屏蔽器中的電介質(zhì)材料層和導(dǎo)電層這兩層在孔徑接觸區(qū)域都是可插射到為使接觸區(qū)域能嚙合并夾住導(dǎo)電緊固單元所需的程度；且其中屏蔽器電導(dǎo)層在接觸區(qū)域是與導(dǎo)電緊固單元電接觸的。
在另一個方面，本發(fā)明提供一種用于基片上的電磁干擾(EMI)屏蔽器，在這基片上至少配置著一個電子部件且在至少一個電子部周圍，多個分立的導(dǎo)電緊固單元以一種圖圍，多個焊料球體配置在基底上，該EMI屏蔽器包括具有內(nèi)表面和外表面的電介質(zhì)材料層；在內(nèi)、外表面中的至少一個表面上有導(dǎo)電層形成在屏蔽器中的多個孔徑，使得諸孔徑對應(yīng)于導(dǎo)電緊固單元的圖形；其中孔徑中的至少一個孔徑具有接觸區(qū)域且具其中屏蔽器中的電介質(zhì)材料層和導(dǎo)電層這兩者都是可插射到為使接觸區(qū)域能嚙合并夾住，導(dǎo)電緊固單元的所需程度；且其中EMI屏蔽器導(dǎo)電層在接觸區(qū)是與導(dǎo)電緊固單元電接觸的。
在還有另一方面，本發(fā)明提供具有基底的裝置，在該基底的上面至少配置著一個電子部件；圍繞在至少一個電子部件的周圍，多個分立的導(dǎo)電緊固單元，以一種圖形配置在基底上，基本上包括導(dǎo)電材料的屏蔽器中的多個孔徑，使得諸孔徑對應(yīng)于導(dǎo)電緊固單元的圖形；其中諸孔徑中的至少一個孔徑具有接觸區(qū)域且其中所述屏蔽器的所述導(dǎo)電材料在接觸區(qū)域是可轉(zhuǎn)插到為使接觸區(qū)域能嚙合并夾住導(dǎo)電緊固單元的所需程度，且其中屏蔽器的導(dǎo)電材料在接觸區(qū)域是與導(dǎo)電緊固單元電接觸的。
在此外還有另一方面，本發(fā)明提供一種具有基底的裝置，在該基底上至少配置有一個電子部件，圍繞在至少一個電子部件的周圍，多個焊料球體配置在基底上；EMI屏蔽器包括適于覆蓋至少一個電子元件的一個隔離室，該EMI屏蔽器還包括具有內(nèi)表面和外表面的電介質(zhì)材料層，且在內(nèi)、外表面中的至少一個表面上有導(dǎo)電層；以及其中EMI屏蔽器的電導(dǎo)層和焊料球體中的至少一個球體是電接觸的，且其中EMI屏蔽器和焊接球體結(jié)合在一起來限制電磁輻射進入或存在于至少一個隔離室中。
本發(fā)明也包括其它方面，其中導(dǎo)電緊固件是焊料球體，基底具有配置在它上面的接地圖形，且焊料球體被焊接到在基底上的接地圖形，焊料球體與屏蔽器接觸區(qū)域是壓接觸的，導(dǎo)電層配置在電介質(zhì)的外表面上，導(dǎo)電層從包括鋁、錫、金、鎳、銀、銅和它們的混合物和合金的一組中選出的，導(dǎo)電層是金屬薄片，導(dǎo)電層是通過從包括濺射，真空或氣相沉積，化學(xué)鍍，和電鍍的一組中選出的工藝而形成的，導(dǎo)電層是包括導(dǎo)電粒子的電介質(zhì)材料，基底具有多個電子部件，而屏蔽器包括多個適于覆蓋多個電子部件的隔離室，屏蔽器具有多個形成在其中的孔徑，孔徑在導(dǎo)電緊固單元穿過屏蔽器時形成，本發(fā)明的這些方面可組合起來或單獨地在上面所提的器件中使用。
附圖簡述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的基底的平面圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的導(dǎo)電緊固單元的側(cè)面圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的另一示范實施例的導(dǎo)電緊固單元的側(cè)面圖；圖2C是根據(jù)本發(fā)明的另一示范實施例的導(dǎo)電緊固單元的側(cè)面圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的屏蔽器的透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的裝置的透視圖；圖5是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖6是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖7是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖8A是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖8B是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖9A是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖9B是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖9C是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖10A是取自沿圖1C-C的橫截面圖；圖10B是取自沿圖1C-C的橫截面圖；圖11是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖12是取自沿圖1A-A的橫截面圖；
圖13是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖14是取自沿圖1A-A的橫截面圖；圖15A是根據(jù)本發(fā)明的另一示范實施例的屏蔽器的透視圖；圖15B是根據(jù)本發(fā)明的另一示范實施例的屏蔽器的透視圖；圖15C是根據(jù)本發(fā)明的另一示范實施例的屏蔽器的透視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的另一示范實施例的屏蔽器的透視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，本發(fā)明提供一種可維修的EMI屏蔽器，其中的屏蔽器在力學(xué)上和在電學(xué)上與在PCB上的接地圖形連接，圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的PCB(10)的平面圖，PCB(10)具有集合在諸如區(qū)(12)中的多個電子部件(11)的基底。圍繞在分區(qū)(12)的周圍是多個接地圖形基座(13)。配置在每個接地圖形基座(13)的是導(dǎo)電緊固單元(14)。為了圖示方便，只有幾個接地圖形基座(13)被示出具有導(dǎo)電緊固單元(14)配置在它的上面，但是較佳的是在所有的接地圖形基座(3)上面都配置有一個導(dǎo)電緊固單元(14)。多個分立的導(dǎo)電緊固單元(14)就這樣圍繞在分區(qū)(12)的周圍以一種圖形配置在PCB(10)上。
圖2A示出導(dǎo)電緊固單元(14)的詳細(xì)圖示，在這較佳實施例中，導(dǎo)電緊固單元(14)是焊料球體，如圖2A所示，如果采用焊料球體，它可由任何焊料的合金制成，雖然較佳的是由高溫焊料金屬制成，這樣當(dāng)在后繼的工序中時不會融化，這樣高溫的焊料金屬，舉例來說，可以是具有高濃度鉛，高濃度錫和銅，高濃度錫和銀的金屬和其它已知的混合物。
焊料球體，也稱為焊料球，球柵陣列(BGA)球體，即BGA球，是用作在兩片基底(例如，在包裝和PCB，模塊和PCB，或PCB與另一PCB)之間的電和力學(xué)互連的焊料球體，在傳統(tǒng)上，這些互連是冶金結(jié)合，它是在一次回流操作中制作的，其中把兩片基底放在高于焊料溶點溫度中，以使使焊料的流動和結(jié)合更于到達(dá)各基片的表面上(包裝，模塊或PCB)。采用這種傳統(tǒng)的回流工藝，冶金結(jié)合意味著在焊料所結(jié)合的兩片基底表面的各表面上在力學(xué)上和電學(xué)上這兩者都是永久性的。
但是，在本發(fā)明中，焊料球體僅對PCB是冶金結(jié)合的。而在球體和屏蔽器之間沒有產(chǎn)生冶金結(jié)合，寧可把球體用來提供與屏蔽器的壓配合，在下面將作較詳情的描述。
盡管導(dǎo)電緊固單元(14)是獨自的元件，但是多個分立的緊固單元(14)用SMT象其它電子部件一樣安裝到PCB，可把導(dǎo)電緊固單元(14)替換地在后繼的操作中來安裝，乃至就地形成。例如，如果采用焊料球體作為導(dǎo)電緊固單元(14)，則焊料球體可通過已經(jīng)相對于接地圖形(15)的圖案噴到的焊料漿就地形成，并隨后通過回流操作傳送，通過表面張力由焊料形成球的形狀。
在可替換的實施例中，導(dǎo)電緊固單元(14)是如圖2B所示的夾片(18)或如圖2C所示的麻菇形狀的扣子，夾片(18)或扣子(19)是一種分立的元件，可采用標(biāo)準(zhǔn)SMT工藝貼裝，而這個工藝在本領(lǐng)域中的技術(shù)人員是熟知的。如上所討論，導(dǎo)電緊固單元(14)可以是任何形狀或材料，只要該單元是導(dǎo)電的、分立的、是力學(xué)上和電學(xué)上可靠地附著在PCB(10)上的接地圖形(13)，而且也適于在力學(xué)上和電學(xué)上可移動地附著在屏蔽器上。
參考圖2A、2B和2C，導(dǎo)電緊固單元(14)通過粘合方法(16)粘合到接地圖形(15)。較佳的是，粘合方法(16)是焊料，但它可用導(dǎo)電粘合劑代替，或其它已知的粘合方法，接地圖形通常是鍍金的銅。錫、銀，或任何其它高電導(dǎo)金屬可替代地用接地圖形(15)的作鍍層或基層，或兩者。在接地圖形(15)上可選擇地用焊料掩膜以包含粘合工具(16)。接地圖形基座(13)彼此電連接著，且是在連續(xù)的接地圖形(15)上由焊料掩膜形成的圖形，或是在制造PCB時除去的連續(xù)地圖形(15)的部分之后的保留著接地圖形(15)的部分。較佳的是，當(dāng)采用是焊料球體或扣子(19)的導(dǎo)電緊固單元(14)時，接地圖形基座(13)是圓形的，可替換地，當(dāng)用是夾片(18)的導(dǎo)電緊固單元(14)時，接地圖形基座的形狀可以是長方形的，當(dāng)接地圖形基底(13)是圓形時，希望這圓形的直徑小于，例如，焊料球體本身的直徑，但是如果公差不是太嚴(yán)格的話則任何形狀和尺寸的基座都可以用。這圖形除了如下所述的影響在屏蔽器(20)和導(dǎo)電緊固單元(14)之間連接的在力學(xué)上和電學(xué)上的可靠性之外，還對接地圖形(15)和焊料球體之間連接的強度有某些影響，所以只能在仔細(xì)考慮和檢驗之后才能選定它。希望能把焊料(16)采用焊料掩膜(17)保持在小的，有限制的范圍內(nèi)，但是，由于它能讓本發(fā)明利用焊料表面張力現(xiàn)象的全部優(yōu)點，這現(xiàn)象往往能給于導(dǎo)電緊固單元(14)自定中心的能力，所以，把它對準(zhǔn)到曝露出來的接地圖形基座(13)。
根據(jù)設(shè)計上電學(xué)和力學(xué)的需要，可以交換接地圖形基座(13)和分立的導(dǎo)電緊固單位(14)這兩者的空間和位置。在諸接地圖形(13)之間采用較小的空間，一旦屏蔽器(20)安裝在PCB(10)上時，相應(yīng)地，在諸導(dǎo)電緊固單元(14)之間將導(dǎo)致屏蔽器(20)較好的高頻EMI屏蔽在下描述和較好的力學(xué)堅固性。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的示范實施例的屏蔽器(20)。適于覆蓋在PCB上分區(qū)(12)的屏蔽器(20)具有諸隔離室(21)。屏蔽器(20)具有包含多個孔徑(23)的凸緣(22)?？讖?23)也形成在屏蔽器(20)中的隔離室(21)之間?？讖?23)形成的圖形對應(yīng)于由導(dǎo)電緊固單元(14)所形成的圖形這就有適于與各個(或大體上各個)導(dǎo)電緊固單元(14)相配合的一個孔徑(23)。
如圖4所示，屏蔽器(20)放置在PCB(10)上面的并附著到PCB(10)。圖4示出通過孔徑(23)凸出的導(dǎo)電緊固單元(14)以提供屏蔽器(20)到PCB(10)牢固的力學(xué)附著。每個孔徑(23)的直徑較佳的是小于導(dǎo)電緊固單元(14)的最大寬度(例如小于焊料球體的直徑)，因為導(dǎo)電緊固單元(14)大于孔徑(23)，這附著產(chǎn)生了撳壓即壓配合，這種配合通過拉師長屏蔽器(20)可容易地從PCB(10)脫扣出來，因此，屏蔽器(20)可移地地附著在PCB(10)。
當(dāng)屏蔽器(20)隨著導(dǎo)電緊固單元(14)撳壓配合進孔徑(23)被放在PCB(10)上適當(dāng)位置時，在分區(qū)(12)中的部件(11)周圍產(chǎn)生了EMI屏蔽器，在下描述，這就附止或限制了不需要的磁輻射進入或存在于分區(qū)(12)。
圖5示出在較佳實施例中凸緣(22)和孔徑(23)(取自沿圖1A-A)的詳細(xì)的橫截面圖，該圖代表了剛在屏蔽器(20)被撳壓到導(dǎo)電緊固單元(14)的合適處之前的屏蔽器(20)外部隔離室的圍墻。如圖5所示，孔徑(23)有與它有關(guān)聯(lián)的接觸區(qū)域(24)。接觸區(qū)域(24)適于作出與導(dǎo)電緊固單元(14)的力學(xué)和電學(xué)上的接觸，在這實施例中，接觸區(qū)域具有溝橫的結(jié)構(gòu)。接觸區(qū)(24)是可轉(zhuǎn)插的。就是說，當(dāng)施加向下的壓力時(在圖5中箭頭A的方向，例如，采用簡單的中空金屬管施加到圍繞在孔徑(23)周圍的凸緣(22)上)，接觸區(qū)域(24)向外轉(zhuǎn)折(在圖5中箭頭B的方向)以套在導(dǎo)電緊固單元(14)上。結(jié)果是，接觸區(qū)域(24)得到了示于圖6中的位置。在進一步施加向下壓力的情況下，包括孔徑(230和接觸區(qū)域(24)的凸緣(22)，撳壓進示于圖7的位置。在這個位置上，就這樣，在這位置上通過壓接觸，區(qū)域(24)與導(dǎo)電緊固單元(14)有著牢固的力學(xué)嚙合，這樣導(dǎo)電緊固單元(14)被接觸區(qū)域(24)夾住，在這種方式下屏蔽器(20)被夾住在PCB(10)上的位置。
屏蔽器(20)部分可由電介質(zhì)材料，填塞電介質(zhì)材料，金屬，金屬薄片，電鍍金屬或涂膜的電介質(zhì)材料，或它們的混合物制成。盡管對這種屏蔽器(20)存在著幾種形成方法，但是熱形成或真空形成是加工塑料的較佳方法，因為它們低的加工成本，低的制造成本，和在三維中形成復(fù)雜形狀的能力。用作屏蔽器(20)的最佳材料是諸如聚碳酸酯，丙烯腈(ABS)、ABS-聚碳酸酯混合物，聚醚酰亞胺，聚四氟乙烯，或可發(fā)泡的聚四氟乙烯，用高電導(dǎo)率金屬，諸如鋁、鎳、銅、銀、或它們的混合物或合金來電鍍，涂膜，或?qū)訅浩渲械娜我环N的塑料材料。
如圖8A所示，在較佳的實施例中，屏蔽器(20)實際上是由兩層構(gòu)成的，電介質(zhì)材料層(27)和導(dǎo)電層(26)。電介質(zhì)材料層(27)具有內(nèi)表面25(a)和外表面(25)。導(dǎo)電層(26)至少配置在部分外表面(25)上。電介質(zhì)材料層(27)是任何具有低電導(dǎo)率的材料(例如，小于一百萬分之一的mho/cm)。電導(dǎo)層(26)較佳的是通過諸如濺射，真空或汽相沉積，化學(xué)鍍或電鍍來形成導(dǎo)電層(26)。導(dǎo)電層(26)可用層壓到外表面(25)上的金屬薄片來替換。這種雙層配置，即使在力學(xué)接觸仍舊發(fā)生下，由于它減少或消除了內(nèi)表面(25a)作出的與PCB(10)上任何部件(11)不需要的電接觸的可能性，所以是特別有益。這使得能消除可在電子器件的容積中消耗有價值空間的在屏蔽器(20)下面的任何大的間隙，由此，可使得設(shè)計變得較小，一旦屏蔽器(20)被撳壓進在導(dǎo)電緊固元件(14)上的合適之處，如圖8B所示，導(dǎo)電層(26)可以是適于使得與導(dǎo)電緊固單元(14)電接觸的任何材料。
參考圖5一直到8B，可以通過屏蔽器(20)的導(dǎo)電層(26)和電介質(zhì)層(27)在孔徑(23)的接觸區(qū)域(24)是可轉(zhuǎn)插到使凸緣(22)能嚙合并在力學(xué)上夾住導(dǎo)電緊固元件(14)的所需范圍。此外當(dāng)屏蔽器(20)被撳壓到示于圖8B的合適位置處時，屏蔽器(20)的導(dǎo)電層(26)在接觸區(qū)域(24)是與導(dǎo)電緊固單元(14)是電接觸的。
在一替換的實施例中，在啟動時，孔徑(23)大于導(dǎo)電緊固單元(14)，但是在導(dǎo)電緊固單元(14)在經(jīng)過它通過時，再被還原成為較小。因此，孔徑(23)在導(dǎo)電緊固單元(14)周圍緊縮，由此轉(zhuǎn)插的實施例中，當(dāng)導(dǎo)電緊固單元(14)經(jīng)凸緣(22)貫穿并通過時，實際上它在凸緣(22)處就地形成孔徑(23)。圖9A所示屏蔽器(20)和凸緣(22)在先于孔徑(23)被形成時的，圖9B示出被導(dǎo)電緊固單元(14)貫穿通過凸緣(22)的過程中的孔徑(23)，而圖9C則示出在導(dǎo)電緊固單元(14)已經(jīng)過凸緣(22)通過之后的全部形成的孔徑(23)。
圖10A和10B示出取自橫過圖1C-C直線的在橫截面中的屏蔽器(20)，它代表了屏蔽器(20)內(nèi)部隔離室的圍墻。圖10A示出剛好在導(dǎo)電緊固單元(14)上被撳壓的屏蔽器(20)。圖10B示出在導(dǎo)電緊固單元(14)上被撳壓后的屏蔽器(20)。
在本技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識到對屏蔽器(20)的接觸區(qū)域(24)的設(shè)計，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)有許多可能的變化，而關(guān)鍵性的是接觸區(qū)域提供與導(dǎo)電緊固單元(14)可靠的力學(xué)夾住和電接觸。
本發(fā)明在前刻的環(huán)境下必須保持完好一段持久的時間周期，它是通過加速壽命測度(ALT)來模擬的。這種ALT可包括諸如振動、熱震動，熱循環(huán)的嚴(yán)峻的力學(xué)和環(huán)境的測試，所以連接必須足夠強，要在沒有松動或突然的情況下保持完好。也希望連接能在多次打開和閉合后保持完好，以便屏蔽器(20)可以重復(fù)使用好多次，屏蔽器(20)還有在電學(xué)上的要求必須合格，再一次通過ALT。主要的要求是在屏蔽器(20)的接觸區(qū)域(24)和導(dǎo)電緊固單元(14)間的電學(xué)和力學(xué)的接觸要盡可能的可靠，而通過連接處的電阻要盡可能的低。根據(jù)要屏蔽的系統(tǒng)所需，對連接處這樣的電阻值和間隙，不同的應(yīng)用將會有不同的要求。照此，正如由在本領(lǐng)域中技術(shù)人員將認(rèn)識的，且在本發(fā)明的范圍之中內(nèi)，許多對接觸區(qū)域(24)的設(shè)計將是合適的。
對接觸區(qū)域(24)形狀的一替換實施例示于圖11和12。簡單地說，接觸區(qū)域(24a)是凸緣(22)中孔徑(23a)的圓周。根據(jù)屏蔽器(20)和接觸區(qū)域(24)是如何安裝在導(dǎo)電單元(14)上，接觸區(qū)域(24)轉(zhuǎn)插到具有諸如圖12所示那種有溝槽的結(jié)構(gòu)。假如是這樣，對至少屏蔽器(20)的外表面(25)希望要是金屬化的或有金屬層，以對導(dǎo)電單元(14)維持導(dǎo)電性。
對接觸區(qū)域(24)的還有一替換實施例示于圖13和14。在這實施例中，屏蔽器(20)的內(nèi)表面(30)是金屬化的或有金屬層，因為它是與導(dǎo)電緊固單元(14)接觸的，內(nèi)表面(30)，如圖14所示。
在凸緣(22)的孔徑(23)不必需是圓的。在另一替換的實施例中，在凸緣的孔徑(23)是“X”形的或“四葉形”的分別如圖示示15A和15B，或其它易于轉(zhuǎn)折的結(jié)構(gòu)。
另一替換實施例示于圖15C，在該圖中孔徑(23)是“狹槽”，假如是這樣，在凸緣(22)中的孔徑(23)由兩個相交的小孔(31)和(32)所代表，主孔(31)對在沒有轉(zhuǎn)折的情況下，配合導(dǎo)電緊固單元(14)通過是足夠大的。在橫向滑動屏蔽器后，導(dǎo)電緊固單元(14)與次孔(32)嚙合，且接觸區(qū)域(24)轉(zhuǎn)折到嚙合和夾住導(dǎo)電緊固單元(14)到必需的程度。
在另一替換實施例中，在凸緣(22)的孔徑(23)是半圓的，如圖16所示，它在凸緣(22)中完全省略了孔徑(23)，而簡單地使用凸緣(22)本身的邊緣來嚙合和夾住導(dǎo)電緊固單元(14)它是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。在這兩個實施例中，沿著屏蔽器(20)外隔離室圍墻(91)的凸緣(22)是可轉(zhuǎn)折來配合。相對于且被在PCB(10)上的導(dǎo)電緊固單元(14)所夾住來配合。內(nèi)隔離室圍墻(90)用上面討論過的方法來處理，或可把多隔離室屏蔽器劃分到個別單一隔離室屏蔽器來調(diào)整這個實施例。
盡管本發(fā)明的特殊實施例已在此圖示和描述，但是本發(fā)明不應(yīng)該限制于這種圖示和描述。應(yīng)該清楚，在下面的權(quán)利要求范圍之內(nèi)，可以把變化和修改包括進去并作為本發(fā)明的部分來實施。
權(quán)利要求
1.一種裝置，其特征在于，包括(a)基底，在它的上面至少有一個電子部件；(b)圍繞在所述至少一個電子部件的周圍，多個分立的導(dǎo)電緊固單元以一種圖形配置在所述基鍍上；(c)EMI屏蔽器，包括具有內(nèi)表面和外表面的電介質(zhì)材料層，以及在所述內(nèi)外表面中的至少一個表面上有導(dǎo)電層；(d)形成在所述EMI屏蔽器上的多個孔徑，使得所述孔徑對應(yīng)于所述導(dǎo)電緊固單元的所述圖形；(e)其中所述孔徑中的至少一個孔徑具有接觸區(qū)域，以及其中所述EMI的所述電介質(zhì)屏蔽器材料層和所述導(dǎo)電層這兩者，在所述孔徑的所述接觸區(qū)域都可轉(zhuǎn)插到能讓所述接觸區(qū)域嚙合并夾持所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元；(f)以及其中所述EMI屏蔽器的所述導(dǎo)電層在所述接觸區(qū)域與所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元電接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電緊固單元的至少一個單元是焊料球體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述裝置，其特征在于，其中所述基底具有配置在它上面的接地圖形，以及至少把一個所述焊料球體焊接到在所述基底上的所述接地圖形。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述裝置，其特征在于，其中至少一個所述焊料球體與所述EMI屏蔽器的所述接觸區(qū)域是壓接觸(interference fit)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層配置在所述電介質(zhì)材料層的所述外表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是從包括鋁、錫、金、鎳、銀、銅和它們的混合物和合金這一組中選出的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是金屬薄片。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是從濺射，真空或汽相沉積，化學(xué)鍍，和電鍍這一組中選出的工藝來形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，其中所述基鍍具有多個電子元件，以及所述EMI屏蔽器還包括多個適于覆蓋所述多個電子部件的多個小室。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，其中所述孔徑是在所述導(dǎo)電緊固單元穿透所述EMI屏蔽器而形成的。
11.一種用于基底的EMI屏蔽器，其特征在于，在這基底上配置著至少一個電子部件，以及圍繞在至少一個電子部件的周圍，多個分立的導(dǎo)電緊固單元以一種圖形配置在基底上，所述EMI屏蔽器，包括(a)電介質(zhì)材料層，具有內(nèi)表面和外表面；(b)在所述內(nèi)、外表面中的至少一個表面上有導(dǎo)電層；(c)形成在所述屏蔽器上的多個孔徑，使得孔徑對應(yīng)于導(dǎo)電緊固單元的圖形；(d)其中所述孔徑的至少一個孔徑具有接觸區(qū)域，以及其中所述屏蔽器的所述電介質(zhì)材料層和所述導(dǎo)電層這兩者在所述孔徑的所述接觸區(qū)域都可轉(zhuǎn)插到能讓所述接觸區(qū)域嚙合并夾住所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元的所需程度；(e)其中所述EMI屏蔽器的所述導(dǎo)電層在所述接觸區(qū)域是與所述導(dǎo)電緊固單元的至少一個單元電接觸的。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述EMI屏蔽器，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層配置在所述電介質(zhì)材料層的所述外表面上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述EMI屏蔽器，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是從包括鋁、錫、金、鎳、銀、銅和它們的混合物和合金這一組中選出的。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述EMI屏蔽器，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是金屬薄片。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述EMI屏蔽器，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是從濺射，真空或汽相沉積，化學(xué)鍍、和電鍍之一組中所選工藝而形成的。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述EMI屏蔽器，其特征在于，其中所述基底具有多個電子部件，以及所述屏蔽器還包括多個適用于覆蓋所述多個電子部的小室。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述EMI屏蔽器，其特征在于，其中所述孔徑中的至少一個孔徑是在所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元穿透所述EMI屏蔽器而形成的。
18.一種裝置，其特征在于，包括(a)基底，在它的上面至少配置一個電子部件；(b)圍繞在所述至少一個電子部件的周圍，多個分立的導(dǎo)電緊固單元以一種圖形配置在所述基底上；(c)EMI屏蔽器，基本上包括導(dǎo)電材料；(d)形成在所述EMI屏蔽器上的多個孔徑，使得所述孔徑對應(yīng)于所述導(dǎo)電緊固單元的所述圖形；(e)其中所述孔徑的至少一個孔徑具有接觸區(qū)域，以及其中所述EMI屏蔽器的導(dǎo)電材料在所述接觸區(qū)域可轉(zhuǎn)插到能讓所述接觸區(qū)域嚙合并夾持所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元；(f)以及其中所述EMI屏蔽器的所述導(dǎo)電材料在所述接觸區(qū)域是與所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元電接觸。
19.根所權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元是焊料球體。
20.根所權(quán)利要求19所述裝置，其特征在于，其中所述基底有配置在它上面的接地圖形，以及至少把一個所述焊球體焊接到在所述基鍍上的所述接地圖形。
21.根所權(quán)利要求20所述裝置，其特征在于，其中所述至少一個焊料球與所述EMI屏蔽器的所述接觸區(qū)域是壓接觸的。
22.根所權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是從包括鋁、錫、金、鎳、銀、銅和它們的混合物和合金這一組中選出的。
23.根所權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是金屬薄片。
24.根所權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電層是從濺射、真空或汽相沉積、化學(xué)鍍和電鍍這一組中選出的工藝來形成的。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，其中所述基底具有多個電子部件，以及所述EMI屏蔽器還包括多個適于覆蓋所述多個電子部件的多個小室。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，其中所述孔徑中的至少一個孔徑是在所述導(dǎo)電緊固單元中的至少一個單元穿透所述EMI屏蔽器而形成的。
27.根所權(quán)利要求18所述裝置，其特征在于，其中所述導(dǎo)電材料是一種包含導(dǎo)電粒子的電介質(zhì)材料。
28.一種裝置，其特征在于，包括(a)基底，在它的上面至少配置一個電子部件；(b)圍繞在所述至少一個電子部件的周圍，多個焊料球體配置在基底上，(c)包括適于覆蓋所述至少一個電子部件的至少一個小室的EMI屏蔽器，所述EMI屏蔽器還包括具有內(nèi)表面和外表面的電介質(zhì)材料層，以及在所述內(nèi)、外表面中的至少一個表面上的導(dǎo)電層；以及(d)其中所述EMI屏蔽層的所述導(dǎo)電層與所述焊料球體中的至少一個球體電接觸，以及其中所述EMI屏蔽器與所述焊料球體結(jié)合在一起限制電磁輻射進入或存在于所述至少一個小室中。
全文摘要
一種具有基底的EMI屏蔽裝置，在這基底上至少配置一個電子部件圍繞在至少一個電子部件的周圍，多個分立的導(dǎo)電緊固單元以一種圖形配置在基底上；屏蔽器包括具有內(nèi)表面和外表面的電介質(zhì)材料層以及在內(nèi)外表面中的至少一個表面上的導(dǎo)電層；多個孔徑形成在屏蔽器上，使得孔徑對應(yīng)于導(dǎo)電緊固單元的圖形；其中孔徑中的至少一個孔徑具有接觸區(qū)域，以及其中屏蔽器的電介質(zhì)材料層和導(dǎo)電層這兩者在孔徑的接觸區(qū)域是可轉(zhuǎn)插到能讓接觸區(qū)域嚙合并夾住導(dǎo)電緊固單元的所需程度；以及其中屏蔽器的導(dǎo)電層在接觸區(qū)域是與導(dǎo)電緊固單元電接觸的。
文檔編號H05K9/00GK1494822SQ02805541
公開日2004年5月5日 申請日期2002年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者B·E·雷斯, B E 雷斯 申請人:戈爾企業(yè)控股股份有限公司