專利名稱：電子設(shè)備和裝配電子設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種電子設(shè)備和裝配電子設(shè)備的方法。特別地， 其涉及一種具有注模覆蓋的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，已存在降低電子設(shè)備的厚度的趨勢(shì)。在薄電子設(shè)備的覆蓋物
的形成期間，產(chǎn)生了問題。覆蓋物(cover)通常經(jīng)由注入模塑來形成，并 且注入模塑所需的條件一一即材料的高溫和注模材料i^模具所用的力度 可能破壞敏感的電子部件。
因此，產(chǎn)生一種在不破壞電子部件和不增加設(shè)備厚度的情況下裝配電 子設(shè)備的方法是有益的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括電 子部件；覆蓋并與所述電子部件的至少一部分接觸的電絕緣保護(hù)層；以及， 覆蓋所述電子部件的所述至少一部分和覆蓋保護(hù)層的注;漠材料。
這提供這一優(yōu)勢(shì)所述電子部件被所述覆蓋保護(hù)層保護(hù)，并且由此能 夠經(jīng)受注射成型過程。由此，所注射的模塑材料可以覆蓋并緊密接近所述 保護(hù)層，由此降低所述設(shè)備的總體厚度。
所述保護(hù)層還可以是導(dǎo)熱的。這還可以提供這一進(jìn)一步優(yōu)勢(shì)因?yàn)槠?可以傳導(dǎo)產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)離所述電子部件，其防止所述電子部件在使用時(shí)過 熱。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述電子部件可以在注射成型之前被安裝在機(jī)械村底上。這樣提供的優(yōu)勢(shì)在于，所述機(jī)械襯底提供機(jī)械支撐，并且充當(dāng)
熱沉(heat sink)用于在注射成型期間傳遞熱量遠(yuǎn)離所述電子部件。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 實(shí)施例，提供了 一種裝配包括電子部件的電子設(shè)備 的方法，所述方法包括在電子部件的至少一部分上形成電絕緣保護(hù)層， 其中，所述保護(hù)層覆蓋并且與所述電子部件的至少一部分接觸；通過注射 成型，在所述電子部件的所述至少一部分和所述覆蓋保護(hù)層上形成模塑層。 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例，提供了一種裝配電子設(shè)備的方法，其包 括將印刷電路板附加到襯底；在所述印刷電路板上注射成型；其中，所 述襯底形成所述電子設(shè)備的一部分。


為了對(duì)本發(fā)明的更好理解，現(xiàn)在將僅通過示例方式參考附圖，其中 圖1示例性示出了貫穿包括本發(fā)明的一實(shí)施例的電子設(shè)備的橫截面； 圖2是示例性示出裝配根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子設(shè)備的方法的 步驟的流程圖3示例性示出了貫穿包括本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子設(shè)備的橫截
面；
圖4是示例性示出裝配根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子設(shè)備的方法的 圖5示例性示出了貫穿包括本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子設(shè)備的橫截面。
具體實(shí)施例方式
附圖示出了電子設(shè)備l，該電子設(shè)備l包括電子部件5;覆蓋并與電 子部件5的至少一部分接觸的電絕緣保護(hù)層；以^5L菱蓋電子部件5的所述 至少一部分和所ii^蓋保護(hù)層的注;漠(injection molded )材料。
圖1示例性示出了貫穿根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的電子設(shè)備1的橫截面。 電子設(shè)備l可以是手持便攜式電子設(shè)備，例如便攜式無線電話、個(gè)人數(shù)字助理、數(shù)碼相機(jī)等。
電子設(shè)備l包括印刷電路板(PCB)3，其中，多個(gè)電子部件5被安裝 在該印刷電路板3上。PCB3還可以包括這樣的區(qū)域，其中，沒有電子部 件或電路被安裝在所述區(qū)域上。這些區(qū)域可以被用于在裝配設(shè)備l的過程 中操控PCB 3。例如，所述區(qū)域可以-故用于在注射成型(injection molding ) 期間將PCB 3保持在模具中的適當(dāng)位置。
電子部件5可以例如包括處理器模塊、LCD顯示器模塊或電子設(shè)備1 所需的任何其它電子部件。
在該特定設(shè)備l中，還被安裝在PCB3上的是電磁護(hù)罩9。電磁護(hù)罩 9封住電子部件5，并且保護(hù)其免受可能來自其它電子部件的電磁干擾。
在所示的實(shí)施例中，電磁護(hù)罩9包括護(hù)罩9的頂部的多個(gè)洞10。在其 它實(shí)施例中，電磁護(hù)罩9可以包括單個(gè)洞，其中，可以通過該單個(gè)洞形成 保護(hù)層7。
護(hù)罩9由導(dǎo)電但機(jī)械剛性的材料構(gòu)成。合適的材料包括不銹鋼或鎳銀 (nikel silver )。
電子設(shè)備1還包括保護(hù)層7，該保護(hù)層7覆蓋并與電子部件5接觸。 在所示的實(shí)施例中，所述保護(hù)層被包含在電磁護(hù)罩9中。
保護(hù)層7是電絕緣的。在一些實(shí)施例中，保護(hù)層7可以還是導(dǎo)熱的。 在此類實(shí)^T，，保護(hù)層7冋以由任意具有良好熱傳導(dǎo)性但電 的材料 構(gòu)成。例如，所述保護(hù)層可以由具有大于1W/mK的熱傳導(dǎo)系數(shù)但電絕緣 從而避免產(chǎn)生任何短路的材料構(gòu)成。然而，所需的精確屬性可取決于包括 電子部件5的敏感性和保護(hù)層7的厚度的許多因素。
合適的材料例如包括諸如陶瓷或環(huán)氧樹脂的樹脂、氨基鉀酸酯 (urethane)、硅樹脂或任意此類材料的組合。在一個(gè)特定實(shí)施例中，保 護(hù)層7可以包括環(huán)氧基體中的氮化鋁(AIN )陶瓷填充物。這具有1.7 W/mK 的熱傳導(dǎo)系數(shù)并且是電絕緣的。
在圖l中所示的實(shí)施例中，保護(hù)層7覆蓋電子部件5的整體。在其它 實(shí)施例中，所述保護(hù)層可以僅覆蓋部件5的一部分。例如，電子部件5可以具有比第二部分更易感知到破壞的第一部分，在此情況下，可能僅有必
要使保護(hù)層7覆蓋所述第一部分。
同樣，在圖1中所示的實(shí)施例中，存在多個(gè)安裝在PCB3上的電子部 件5，并且所述保護(hù)層覆蓋部件5的全部。在其中存在多個(gè)電子部件5的 其它實(shí)施例中，保護(hù)層7可以僅覆蓋所述部件中的一些。例如，可以僅有 必要使保護(hù)層7覆蓋最敏感的部件。
電子設(shè)備1還包括覆蓋電子部件5和保護(hù)層7的注模材料層11。在所 示的實(shí)施例中，所述注模材料還覆蓋并與電磁護(hù)罩9接觸。
所述注才莫材料可以包括塑料或任何可以注射成型的其它材料。
在所示的實(shí)施例中，所述注模層包圍PCB3的整個(gè)橫截面。在其它實(shí) 施例中，該層可以僅包圍PCB3的一部分，例如，該層可以僅覆蓋PCB3 的使電子部件5安裝在其上的那側(cè)。
在所示的實(shí)施例中，注模材料層11包括多個(gè)洞13。所述多個(gè)洞13降 低了在i殳備1運(yùn)轉(zhuǎn)期間電子部件5過熱的可能性。
注模材料層11形成電子設(shè)備1的覆蓋物。層11可以是防水的和抗機(jī) 械沖擊的，以便保護(hù)電子部件5免受環(huán)境破壞。
注模材料層11可以形成設(shè)備1的外部覆蓋物。可替換地，電子設(shè)備1 可以是其它電子設(shè)備的一部分，并且被收容在其它包裝中。所述其它包裝 于為電子設(shè)備1提供進(jìn)一步的保護(hù)。
圖2示出了裝配根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電子設(shè)備1的方法。
在步驟21處，電磁護(hù)罩9被環(huán)繞電子部件5地安裝在PCB3上。
電子護(hù)罩9被安裝在PCB 3上從而構(gòu)成PCB 3與護(hù)罩9之間的連續(xù)密 封，由此防止電子設(shè)備l的裝配期間保護(hù)層7的泄漏。例如，護(hù)罩9可以 :故焊接到PCB3。
在步驟23處，通過將液體注射到電子部件5上的由護(hù)罩9構(gòu)成的包圍 中，形成保護(hù)層7。所述液體可以通過護(hù)罩9上的洞IO來注射。
在一些實(shí)施例中，構(gòu)成保護(hù)層7的液體具有高粘性以確保其覆蓋并粘 合到所述包圍中的所有部件5。在一些實(shí)施例中，構(gòu)成保護(hù)層7的液體可以以比注沖莫所需的較^f氐的溫 度和較小的力度被添加，以避免破壞電子部件5。
在步驟25處，所述液體被硬化以構(gòu)成固體保護(hù)層7。所述液體可以經(jīng) 由任何合適的過程被硬化，例如，在保護(hù)層7包括陶瓷樹脂的情況下，所 述樹脂可以經(jīng)由加熱被固化。在其中所述層經(jīng)由加熱被固化的實(shí)施例中， PCB3可以是導(dǎo)熱的，從而防止電子部件5過熱?？商鎿Q地，固化所需的 溫度可以比注模成型所需的那些低得多，并且可以不破壞電子部件5。
在其它實(shí)施例中，保護(hù)層7可以經(jīng)由不同過程被固化，所述不同過程 例:i口是UV固4匕或雙纟且分熱固(two-component thermosetting )。
一旦保護(hù)層7被硬化，PCB3在步驟27處凈iU文置在模具中，然后，在 步驟29處，通過在電子部件5和保護(hù)層7上注射成型層11而形成電子設(shè) 備l的覆蓋物。
電子部件5凈皮保護(hù)層7保護(hù)免受注射成型步驟29期間的破壞。 在一些實(shí)施例中，保護(hù)層是導(dǎo)熱的，由此，當(dāng)熱注模材料進(jìn)行與保護(hù)
層7的熱接觸時(shí)，熱量通過該層疏散，由此保護(hù)電子部件5免受熱沖擊以
及可破壞敏感部件5的局部化熱點(diǎn)。
保護(hù)層7還可以吸收注射成型期間材料的撞擊，由此保護(hù)部件5免受
機(jī)械以及熱沖擊。
因此，,^^7^^m部件免受注射成型期間導(dǎo)致的破壞，可 以比現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備更加靠近部件5地形成注模層11。在所示的實(shí)施例 中，注模層11覆蓋并且與電磁護(hù)罩9直接接觸地被形成。隨著電子部件5 與注模層11之間的間隔被減小，這減小了電子設(shè)備1的整體厚度。
在其中保護(hù)層7導(dǎo)熱的實(shí)施例中，保護(hù)層7還可以防止電子部件5在 使用時(shí)過熱，因?yàn)橛刹考?產(chǎn)生的熱量將^皮傳導(dǎo)遠(yuǎn)離部件5。
圖3示例性示出了貫穿根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子設(shè)備1的橫截 面。如在上面描述的實(shí)施例那樣，電子設(shè)備l包括PCB3、被安裝在PCB 3上的多個(gè)電子部件5和電磁護(hù)罩9、覆蓋電子部件5的保護(hù)層7以及注模 材料層ll。然而，在該第二實(shí)施例中，電子設(shè)備1還包括剛性襯底15，其中，PCB 3凈皮安裝在該剛性襯底15上。
圖4示出了制造根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電子設(shè)備2的方法步驟。 在該第二實(shí)施例中，PCB 3在步驟31處被安裝在剛性襯底15上。
PCB3可以通過任何合適的方式被安裝在襯底15上。例如，可以使用 合適的粘合劑將PCB3粘合到村底上，例如膠水或雙面膠帶。可替換地， 可以使用機(jī)械裝置將PCB安裝在襯底15上，例如螺絲釘或扣合機(jī)制。
襯底15可以被塑形以便最小化襯底15的厚度和重量但仍然為PCB 3 提供強(qiáng)大支撐。例如，襯底15可以是I或U形梁(beam )。
襯底15還可以是導(dǎo)熱的，并且可以充當(dāng)電子部件5的熱沉。例如，襯 底15可以由例如鋁、不銹鋼、鎂、鈦或此類材料的組合的材料制成。
在步驟33處，護(hù)罩9被安裝在PCB 3上，以及在步驟35和37處， 保護(hù)層7經(jīng)由在部件5上注射35液體以及硬化37所述液體而被形成。
步驟33到37類似于第一實(shí)施例的步驟21到25。
在圖3中所示的實(shí)施例中，PCB3在護(hù)罩9被安裝在PCB3上之前， 并且在保護(hù)層7被形成35之前，被安裝31在襯底15上。在其它實(shí)施例中， PCB 3可以在護(hù)罩9被安裝在PCB 3上之后，或者甚至在保護(hù)層7已被形 成之后，^t安裝在襯底15上。
在步驟39處，PCB3和襯底15被放置在模具中，并且然后在步驟41 處，1^t層11在PC'B 3和襯底15上纟皮形成，由5W^T5構(gòu)成機(jī)械結(jié)構(gòu) 電子i殳備l的一部分。
襯底15在注射成型39期間為PCB 3和電子部件5提供機(jī)械支撐。同 樣，在其中襯底15導(dǎo)熱的實(shí)施例中，襯底15充當(dāng)熱沉，并且防止部件在 注射成型和使用期間過熱。
圖5示例性示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電子設(shè)備1。如在圖1 和3中那樣，電子設(shè)備l包括PCB3、被安裝在PCB3上的多個(gè)電子部件 5和電磁護(hù)罩9、覆蓋電子部件5的保護(hù)層7以及注模材料層11。在該第 三實(shí)施例中，設(shè)備1還包括被安裝在PCB上電子部件5之間的框架51。 保護(hù)層7在電子部件5和框架51上被形成。框架51可以在設(shè)備l的裝配期間為電子部件提供一些保護(hù)。例如，框 架51可以用于吸收注模層11的形成期間的壓力和/或熱量的一些。
框架51可以由任何具有合適的吸收熱量和/或提供對(duì)壓力的保護(hù)的屬 性的材料制成。例如，框架51可由例如金屬、陶瓷、塑料或硅樹脂等的任 何材料制成。在一個(gè)特定示例中，所述框架可以由Kevlar (凱夫拉爾)或 碳纖維制成。
框架51的尺寸可以取決于許多因素，包括電子部件5的敏感度；制 成框架51的材料；以及注射成型*，即熔鑄材料在其被注射到模具中時(shí) 的溫度；以及熔鑄材料進(jìn)入模具所使用的力度。
在所示的實(shí)施例中，框架51比電子部件5中任一個(gè)都從PCB 3延伸 得更遠(yuǎn)。在其它實(shí)施例中，所述框架可以延伸與電子部件5相同的距離或 比電子部件5小的距離。
同樣，在所示的實(shí)施例中，框架51比電子部件5之間的間隙更窄。在 其它實(shí)施例中，框架51可以與電子部件5之間的間隙一樣寬，從而其填滿 了其間的間隙。在所述實(shí)施例中，框架51是電絕緣的，從而防止在電子部 件5之間創(chuàng)建任何的短路。
所述框架可以通過任何合適的方式被附加到PCB 3。例如，框架51 可以使用粘合劑被粘合到PCB3，或者，框架51可以被焊接到PCB3。用 于#^架51安裝到PCB 3的方iCT以取決于用于框架51的材料。
在其中電子i殳備包括多個(gè)電子部件5的實(shí)施例中，框架51可以包圍全 部電子部件5或進(jìn)包圍電子部件5的選集。在一些實(shí)施例中，框架51可以 環(huán)繞電子部件5的整個(gè)周界延伸，而在其它實(shí)施例中，框架51可以僅環(huán)繞 電子部件5的周界的一部分延伸。
在上面描述的實(shí)施例中，電磁護(hù)罩9充當(dāng)框架，并且包含保護(hù)層7的 形成期間的粘性材料。在一些實(shí)施例中，電子部件5可不需要電磁護(hù)罩9。 在該情況下，可移動(dòng)框架可以在粘性材料^C注射到部件5上之前被附加到 包圍電子部件5的PCB 3。所述可移動(dòng)框架確保僅預(yù)期祐覆蓋的部件械覆 蓋。然后所述可移動(dòng)框架將在注射成型步驟27之前被從PCB 3分離?？梢苿?dòng)框架可以通過任何合適的方法被附加到PCB3，其在電子設(shè)備 1的裝配期間在PCB 3與所述框架之間形成密封并且防止保護(hù)層7的泄漏， 但一旦保護(hù)層7已被形成則允許所述框架被移除。例如，PCB可以在保護(hù) 層7的形成期間被放置在加壓的容器中，從而在框架與PCB之間形成密封。
在其中不存在電磁護(hù)罩9的實(shí)施例中，注模層11可以覆蓋并與保護(hù)層 7直接接觸。
在一些實(shí)施例中，保護(hù)層7可以是熱絕緣的。在這樣的實(shí)施例中，保 護(hù)層7將保護(hù)電子部件5免受注射成型過程的熱量。熱絕緣保護(hù)層7還可 以保護(hù)電子部件免受在通過熱固化(heat curing)來硬化層7期間過熱。
在其中保護(hù)層7熱絕緣的實(shí)施例中，PCB3可以是導(dǎo)熱的，或者可以 包括熱沉用以防止電子部件5在使用時(shí)過熱。
在一些實(shí)施例中，加壓氣體可以在注射成型步驟29、 41期間被添加到 注模材料中。這允許在注模層11的表面上形成3D模式。
在上面描述的實(shí)施例中，電子部件5僅被安裝在PCB3的一側(cè)上。在 其它實(shí)施例中，可以存在被安裝在PCB3的兩側(cè)上的電子部件5。如上面 描述的那樣，所述電子部件5的一些或全部可以被保護(hù)層7和注模層11 覆蓋。
在所示的實(shí)施例中，注模層ll包括多個(gè)洞13。在其它實(shí)施例中，在 層13中可能不存在洞。Wt^，在一些實(shí)施例中，這些洞可能對(duì)f通風(fēng)不是 必需的，或者，如果注^t層是設(shè)備l的外覆蓋物，則可將其考慮為更具美 感的不帶有任何洞。
盡管本發(fā)明的實(shí)施例在前述段落中已參考各種示例被描述，但應(yīng)當(dāng)理 解，在不脫離所要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出對(duì)所給出示 例的修改。例如，并非在電子部件上形成保護(hù)層，保護(hù)層可以形成于預(yù)先 模塑的層，然后該預(yù)先模塑的層被附加到PCB。
盡管在前述說明中盡力關(guān)注本發(fā)明的那些被認(rèn)為特別重要的特征，但 應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于上文中提到和/或在附圖中示出的任何可專利的特征或特征 的組合，不論是否已對(duì)其進(jìn)行特別強(qiáng)調(diào)，申請(qǐng)人都要求對(duì)其進(jìn)行的保護(hù)。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備，包括電子部件；覆蓋并與所述電子部件的至少一部分接觸的電絕緣保護(hù)層；以及覆蓋所述電子部件的至少一部分和所述覆蓋保護(hù)層的注模材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子設(shè)備，其中，所述保護(hù)層被安排為在所 述覆蓋注模材料的注射成型期間保護(hù)所述電子部件。
3. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電子設(shè)備，其中，所述保護(hù)層還是導(dǎo) 熱的。
4. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電子設(shè)備，其中，所述電絕緣保護(hù)層包括陶瓷樹脂。
5. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電子設(shè)備，其中，所述電絕緣保護(hù)層 被收容在保護(hù)性護(hù)罩中。
6. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的電子設(shè)備，其中，所述電子部件被安 裝在襯底上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其中，所述襯底充當(dāng)注射成型期 間的熱5冗。
8 根據(jù)權(quán)利要求6 ^的屯子^#,針，所迷襯底形成所達(dá)設(shè)備的 機(jī)械結(jié)構(gòu)的一部分。
9. 一種裝配包括電子部件的電子設(shè)備的方法，所述方法包括 在電子部件的至少一部分上形成電絕緣保護(hù)層，其中，所述保護(hù)層覆蓋并與所述電子部件的所述至少一部分接觸；通過注射成型在所述電子部件的所述至少一部分和所述覆蓋保護(hù)層上 形成模塑層。
10. 才艮據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述電絕緣保護(hù)層在注射成 型期間保護(hù)所述電子部件。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10中任一個(gè)所述的方法，其中，所述電絕緣保護(hù)層還是導(dǎo)熱的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9到11中任一個(gè)所述的方法，其中，所述保護(hù)層包 括陶瓷樹脂。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9到13中任一個(gè)所述的方法，其中，形成所述保護(hù) 層包括以粘性陶瓷樹脂至少部分地覆蓋所述電子部件以及然后固化所述樹 脂。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，形成所述保護(hù)層包括通過框 架包圍所述電子部件的至少一部分以及將所述粘性陶瓷樹脂注射到所述框 架中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9到14中任一個(gè)所述的方法，包括在注射成型之前 將所述電子部件安裝在襯底上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述襯底充當(dāng)注射成型期間 的熱沉。
17. 根椐權(quán)利要求15和16中任一個(gè)所述的方法，其中，所述襯底形 成所述電子設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)的一部分。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15到17中任一個(gè)所述的方法，其中，所述襯底是 鋁I梁。
19. 一種裝配電子設(shè)備的方法，包括在所述印刷電路板上注射成型；其中，所述襯底形成所述電子i殳備的一部分。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述襯底在注射成型期間為 所述印刷電路板提供機(jī)械支撐。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17到18中任一個(gè)所述的方法，其中，所述襯底充 當(dāng)注射成型期間的熱沉。
全文摘要
一種電子設(shè)備和裝配電子設(shè)備的方法，所述設(shè)備包括電子部件；覆蓋并與所述電子部件的至少一部分接觸的電絕緣保護(hù)層；以及，覆蓋所述部件的所述至少一部分和所述覆蓋保護(hù)層的注模材料。
文檔編號(hào)H05K5/06GK101569249SQ200780048332
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日
發(fā)明者A·文斯凱, H·拉薩羅弗, J·哈昆蒂, P·基爾皮, T·阿普羅 申請(qǐng)人:諾基亞公司