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HK1049942B - 电磁屏蔽形成方法 - Google Patents

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赫爾穆特‧卡爾
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Description

电磁屏蔽形成方法
                            技术领域
本发明涉及一种在印刷电路板或外壳部分与用于电磁屏蔽的电导遮盖物(金属盖)之间形成机械电导连接的方法。
                            背景技术
为了电磁屏蔽元件或结构组件，例如移动电话(或在无线通讯技术、或发送和/或接收技术中)的印刷电路板或外壳，公知的是使用确保至少部分屏蔽的金属盖。
这种(较坚硬的)金属盖通过机器焊接在印刷电路板上以将其机械固定，如果焊接操作满意地进行，也提供了良好的屏蔽作用。对于借助上述金属盖技术的电子元件或其屏蔽的批量生产，焊接操作中重复施加的高的热供给引起了麻烦。
                            发明内容
本发明的目的是消除上述缺点并改进现有的生产技术。
本发明提供了一种在印刷电路板和用于电磁屏蔽的电导盖之间形成连接的方法，其中，在印刷电路板和该电导盖之间设置有在初始条件下可加工的电导物质，并且该电导盖借助电导物质固定在印刷电路板上，同时在该电导盖和印刷电路板之间实现电连接，其中，电导物质包括两种不同的组分(X、Y)，并且在电导盖和印刷电路板得以安装前，电导盖和印刷电路板两者在相互面对的位置上设置有这两种组分中的其中一种的合适材料层，使得电导盖和印刷电路板设置有不同的材料层，且在电导盖安装到印刷电路板上时这两层得以连接并象二组分粘接剂那样彼此反应。
本发明还提供了一种印刷电路板，其上设置有具有用于设置在印刷电路板上的元件的屏蔽组件功能的电导盖，其中，电导物质为了对电导盖进行机械定位而设置在印刷电路板和电导盖之间，所述的电导物质在印刷电路板和电导盖之间形成电导连接，电导物质包括两种不同的组分，并且在电导盖和印刷电路板结合在一起之前，电导盖和印刷电路板二者在相互面对的位置上设置有这两种组分中的其中一种的相应材料层，使得电导盖和印刷电路板设置有不同的材料层，且在电导盖与印刷电路板结合在一起时，这两个层得以连接并象二组分粘接剂那样彼此反应。
本发明拟在印刷电路板(在上侧上)或电导覆盖物-例如金属盖(在下侧)-涂覆初始状态下为液态或浆状的电导物质。该物质可以包括硅树脂、环氧树脂、聚氨基甲酸酯(PU)、聚四氟乙烯、丙烯、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙丙共聚物(EPM)或其它粘合物质，它还可以含有电导填充剂。该填充剂可以包括例如呈纤维球形或条形的碳、金属、铝、铜、银、金。然而，诸如镀银玻璃、铜、镍、铝、镀镍石墨等的多功能填充剂也适于作为电导填充剂。
含有电导填充剂的电导物质可以借助例如专利DE P 43 19 965.8-09中所述的涂施工序涂覆在印刷电路板或外壳下部分上，或者也可涂覆到电导覆盖物上。然而，对于电导物质而言，还可以通过印刷工艺-例如筛网印刷(screen printing)或丝网印刷(stencil printing)-或者通过浸涂(immersion)工艺(蘸涂(dipping))或脱模(molding out)等涂覆。
就本申请中的金属盖而言，还包括塑料材料或其它非导体材料盖，该塑料材料或其它非导体材料盖设置有导电层，例如涂镀金属，或者在该材料内侧具有导电层。
例如混合有银的硅树脂的电导物质具有自粘附以及自粘贴性能，使得当印刷电路板和电导覆盖物(屏蔽盖、金属盖)结合在一起时，可以在这两个元件之间形成牢固的连接，但如果需要的话，这是可松开的。该连接还可以通过硬化工艺、干燥工艺、交联工艺增强、开始或终止，例如借助热辐射(或其它能量辐射)、α辐射、β辐射、γ辐射、光、紫外线辐射、红外线辐射或处于特殊的空气潮湿环境中。在这一方面，特别地，这些条件对电导物质的交联或干燥或硬化是有利的，与例如采用焊接时相比，电导物质的交联或干燥或硬化可在明显更低的温度下进行。
本发明提出，例如借助金属盖来装备印刷电路板可在SMD(表面安装器件)装配位置上自动进行。这防止了屏蔽盖的错位，而不发生如焊接工艺中那样的大量的热供给。这表明，屏蔽盖不仅电连接到印刷电路板上，而且在其预定位置上被机械固定、抑制或支撑。
                        附图说明
以下借助附图所示实施例更详细地描述本发明，其中：
图1是屏蔽盖的侧壁的横截面，其下设置有电导物质的液滴；
图2示出了具有装配在其上的电子元件和屏蔽盖的印刷电路板的横截面；
图3示出了装配好的屏蔽盖的侧壁的侧视图；
图4示出了图3中沿A-A线的横截面贯穿视图；以及
图5示出了贯穿根据本发明的另一种结构的横截面。
                        具体实施方式
图1a中，在金属盖(屏蔽盖)侧壁的下侧涂覆(在其上散布(dispensing)或浸涂或热成形或冷成形)单滴电导物质。如图1b所示，电导物质延伸在安装在电路板或外壳上的金属盖侧壁的下边缘区周围。
图2显示了具有将被屏蔽的电子元件的印刷电路板、以及涂覆在印刷电路板上且图1所示的屏蔽盖将安装在其上的密封料。此时，电导物质-密封料-以液滴的形式涂覆在印刷电路板的顶侧。密封料的如电导率、弹性、触变性、硬度、可松开性(releasability)等的性能可单独调节，或者也可如DE P 43 19 965.8-09中所描述的那样。
就图中所示的单滴电导物质而言，还可以包括多个液滴/层(bead/layer)，该液滴/层以多种重叠关系和/或并置关系设置，并在(散布)过程中(或多个散布过程中和/或浸涂一次或多次、或通过成形步骤)涂覆到各个表面上。例如还可以在印刷电路板的顶侧上和屏蔽盖侧壁的相应下侧上涂覆至少一液滴(层)电导物质，然后通过将两个液滴(层)重叠而将这两个部件连接。
在这一方面，如果涂覆到印刷电路板上的层(液滴)用作两组分连接X-Y的第一组分反应物X，且涂覆到屏蔽盖侧壁下侧的层(液滴)用作两组分连接X-Y中与反应物反应的第二组分Y，则这是非常有利的。这两种组分X和Y包括不同的物质，且仅在其例如通过将一个放置在另一个上而结合在一起时才反应。此时，两层(液滴)象两(或三、或多)组分粘接剂那样连接在一起，使得不仅有电连接，而且还在屏蔽盖和印刷电路板(外壳的下底部)之间提供了非常好的机械连接，该机械连接还抵抗大的张力。
上述二组分密封料的配置意味着制造整体密封是一件简单的事情，因为形成密封的操作可以无时间依赖性且要求不苛刻。于是，例如涂覆到印刷电路板上的层可以首先在无需具有第二组分的金属盖立即装配的情况下涂覆。根据组分X和Y的材料是什么，极有可能的是，涂覆各层(液滴)的步骤、以及装配印刷电路板和屏蔽盖的步骤的时间上的前后不同可以从几秒到几小时(或者几天或几星期)不等。此外，X组分也不必是电导物质，而X(Y)组分层可以非常薄、且在与Y(X)组分结合在一起时可或多或少地溶解，使得包括Y(X)组分的液滴机械固定并提供金属盖和下方的印刷电路板(或其下方的外壳)的完全接触。
上述实施例具有一优点，即在形成印刷电路板的操作中，具有X组分的层已经涂覆在将用于完全接触的位置上了。如果为了连接X-Y组分的两层，则有必要的是，在这种情形下必须是某种气氛(例如潮湿空气或填充有溶剂的气氛)，这方面可以在将金属盖叠置在印刷电路板上时进行考虑。
图3显示了一侧视图，该视图示出了图1所示的屏蔽盖的侧壁、以及该侧壁下方的由电导物质形成的密封料。
图4示出了贯穿图3的视图的横截面视图。此时可以看出，金属盖的下边缘完全浸没在密封材料中，甚至侧壁的图3所示的开口也部分地填充有密封材料。
借助导电密封物质的自粘附或自粘接性能，屏蔽盖和印刷电路板(外壳部分)之间不仅形成了电导连接，这两个部件还充分牢固地机械连接在一起，而电导物质的弹性意味着盖依然还有一定程度的弹性。
应当理解的是，屏蔽盖和印刷电路板之间的所示连接还可以由这样的电导材料形成，该电导材料不是被散布的，而是利用一种不同的涂覆过程-例如丝网印刷-涂覆的。
还可以在屏蔽盖的顶侧上再涂覆一层电导物质(一液滴或多个液滴)，如果允许较大的公差，且屏蔽盖通过外壳或另一电导组分覆盖在顶侧上，则这会是非常有利的。
设置有上述屏蔽的设备可以包括特别是包括那些具有发送装置和/或接收装置，例如移动电话，或者无线通讯网络的基站的设备。
还可以将收缩材料(例如粘接在盖和印刷电路板上的收缩橡胶)绳或伸长部分(或多个这种部分)设置在屏蔽盖和将要屏蔽的例如印刷电路板的基板之间。这借助图2中部的示例显示。如果该材料经历收缩工艺，则它收缩，并因而自动地将两个部件较之先前更强地接合在一起，因为该材料固定地粘接在盖的内侧上，且还粘接在印刷电路板上。图2中，收缩材料绳或其细长部分(或凹陷横截面形状)以例子示出。

Claims (17)

1.一种在印刷电路板和用于电磁屏蔽的电导盖之间形成连接的方法，其中，在印刷电路板和该电导盖之间设置有在初始条件下可加工的电导物质，并且该电导盖借助电导物质固定在印刷电路板上，同时在该电导盖和印刷电路板之间实现电连接，其中，电导物质包括两种不同的组分(X、Y)，并且在电导盖和印刷电路板得以安装前，电导盖和印刷电路板两者在相互面对的位置上设置有这两种组分中的其中一种的合适材料层，使得电导盖和印刷电路板设置有不同的材料层，且在电导盖安装到印刷电路板上时这两层得以连接并象二组分粘接剂那样彼此反应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，实施该方法以将印刷电路板和该电导盖自动地安装。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将印刷电路板与电导盖自动地进行安装的方法在表面安装器件安装台上进行。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，电导物质包括硅树脂、环氧树脂、聚氨基甲酸酯、聚四氟乙烯、丙烯、三元乙丙橡胶、乙丙共聚物、或者它们的混合物，该电导物质还具有电导填充剂。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，填充剂包括碳、金属、金属纤维球，或者镀银玻璃、铜、镍、铝或镀镍石墨。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，电导盖是金属的盖、或镀金属的盖、或包括塑料材料的非导电材料的覆盖物。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将电导物质涂覆在印刷电路板和电导盖上是通过散布工艺、印刷工艺、丝网印刷工艺、筛网印刷工艺、浸涂、蘸涂、或压印工艺的涂覆工艺实现的。
8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在用电导物质形成印刷电路板和电导盖之间的连接后，通过使电导物质经过硬化、交联、干燥其中一种或几种工艺而形成这些元件之间的牢固连接。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，牢固的连接通过硬化工艺实现，为此目的的处理借助热、α射线、β射线、γ射线、湿气、光、紫外光、红外线辐射其中一种或几种实现。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，硬化工艺的温度明显低于连接电导盖和印刷电路板的焊接过程中通常出现的温度。
11.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了电导盖与印刷电路板之间的挠曲和电接触，具有组分X的层涂覆在印刷电路板上，且具有组分Y的层涂覆在电导盖的侧壁的下侧，其中，两种组分是这样的，即它们彼此反应，从而确保印刷电路板上电导盖的机械固定和电接触。
12.一种如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，可收缩材料设置在电导盖和印刷电路板之间，该可收缩材料通过收缩将电导盖和电导盖下方的印刷电路板固定或拉到一起。
13.一种印刷电路板，其上设置有具有用于设置在印刷电路板上的元件的屏蔽组件功能的电导盖，其中，电导物质为了对电导盖进行机械定位而设置在印刷电路板和电导盖之间，所述的电导物质在印刷电路板和电导盖之间形成电导连接，电导物质(2)包括两种不同的组分(X、Y)，并且在电导盖(3)和印刷电路板(6)结合在一起之前，电导盖(3)和印刷电路板(6)二者在相互面对的位置上设置有这两种组分中的其中一种的相应材料层(2)，使得电导盖(3)和印刷电路板(6)设置有不同的材料层，且在电导盖(3)与印刷电路板结合在一起时，这两个层得以连接并象二组分粘接剂那样彼此反应。
14.如权利要求13所述的印刷电路板，其特征在于，该电导盖相对于印刷电路板设置在预定间隔处，且该电导盖和印刷电路板之间间隔的空间被电导物质填充。
15.一种包括如权利要求13或14所述的印刷电路板的电子设备。
16.如权利要求15所述的电子设备，其特征在于，该电子设备至少具有发送装置和/或接收装置。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，该电子设备是一移动无线电通信单元。
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