專利名稱：電磁屏蔽電路設備及其屏蔽方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種已經被電磁屏蔽的電路設備和一種屏蔽該電路設備的屏蔽方法。
背景技術：
電子元件如半導體元件，和功能組如模擬電路和無線電路已安裝在印刷電路板上。如果印刷電路板被電磁屏蔽，無論是電子元件還是將被電磁屏蔽的功能組就會被由金屬制成的外殼所屏蔽，該金屬外殼通過焊接與印刷電路板的接地端相電連接。取代金屬外殼，還有一種外殼，即，可使用由樹脂制成、并具有內電鍍金屬層的罩。而且，取代金屬外殼和樹脂外殼，還有另一種外殼，即，可使用能夠削弱電磁波的電磁波吸收板。
而且，在使用金屬外殼和樹脂外殼的常用電磁屏蔽方法中，它必須保證金屬外殼元件或樹脂外殼元件與印刷電路板的接觸具有一個較大的面積。結果是，該較大接觸面積可能極大地阻礙了電子元件進行高密度的安裝。而且，它要求避免電子元件和半導體元件與金屬外殼或樹脂外殼形成接觸。為此，在實現電磁屏蔽時，設備的高度就增高了。
而且，在使用電磁波吸收板的方法中，電磁屏蔽效果是比較小的。此外，這種方法不能解決每個電子元件之間的電磁干擾，幾乎不能加固印刷電路板。
參考上面的描述，在日本公開的實用新型申請(JU-A-Heisei 2-45699)中揭示了一種電磁屏蔽方法。在該常用的例子中，在安裝電子元件的電路板的表面上形成絕緣膜。因此，在該絕緣膜上形成導電屏蔽膜。此后，導電屏蔽膜與在電路板上形成的接地線相連接。
還有，在日本公開的專利申請(JU-A-Heisei 2-58596)中揭示了另一種電磁屏蔽方法。在該常用的例子中，印刷電路板上的電路元件通過與印刷電路板的接地部相連接的電導體分隔以能防止電子元件之間的相互電磁干擾。因此，印刷電路板和安裝在該印刷電路板上的全部電路元件被后來很容易剝落的絕緣密封樹脂或絕緣密封薄膜所覆蓋。因此，一部分電導體暴露出密封樹脂或密封薄膜。之后，金屬電鍍層或電導漆層涂覆在密封樹脂或密封薄膜上的覆蓋方式要使金屬電鍍層或電導漆層可與電導體相連接。
而且，在日本公開的專利申請(JP-A-Heisei 4-72698)中揭示了另一種屏蔽設備。在該常用的例子中，安裝電子元件的一部分印刷電路板被由熱縮樹脂制成的包所覆蓋。導電膜已經在該包的外表面上形成。在印刷電路板的暴露部分上形成的接地圖案通過引線與導電膜相連接。
而且，在日本公開的專利申請(JP-P2000-223647A)中揭示了一種高頻模塊的制造方法。在該常用實例的高頻模塊的制造方法中，設置了一種在其上面上安裝了電子元件的印刷電路板并形成具有預定高度的接地端子。安裝了電子元件的印刷電路板的一個表面?zhèn)缺粚盈B薄板覆蓋，其中絕緣樹脂膜和具有屏蔽效果的導電膜疊加在層疊薄板中。該印刷電路板經過加熱以能軟化絕緣樹脂膜，這樣接地端子和導電膜相互就能形成電連接。
而且，在日本公開的專利申請(JP-P2000-251463A)中揭示了一種存儲模塊。在該常用實例的存儲模塊中，存儲芯片安裝在印刷電路板上的一個表面的部分上。該印刷電路板的一個表面的部分被通過疊加粘合板和鋁合板而形成的屏蔽板所覆蓋。因此，該屏蔽板粘附在存儲芯片的上表面和印刷電路板的上表面上以使半導體存儲芯片能被電磁屏蔽，并固定在印刷電路板上。結果是，存儲芯片發(fā)出的電磁噪音被鋁合板屏蔽。而且，由于使用粘合板固定存儲芯片，因此還可以防止由振動而引起的連接失敗的發(fā)生。更進一步地說，鋁合板用作熱輻射板，以便能夠提高存儲模塊的熱輻射。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種電磁屏蔽的電路設備和一種電路設備的屏蔽方法，其中在不妨礙電子元件高密度集成化的情況下，能夠簡單和可靠地實現電磁屏蔽，并能夠加強印刷電路板。
在本發(fā)明的一種方案中，一種電路設備的屏蔽方法，包括(a)設置電路板，在該電路板上面已安裝了電子元件而且該電路板設有接地連接部；(b)將整個電路板部分插入呈袋狀的屏蔽包中，該屏蔽包具有作為最內層的絕緣層和作為最外層的導電層；(c)使屏蔽包的絕緣層與電子元件和電路板相接觸。電路板的接地連接部與屏蔽包的導電層相連接。
這里，接觸步驟(c)包括減少屏蔽包的內部容量(d)。
此時，電路板還包括與接地連接部相連接的接地連接端子。該接地連接端子在接觸步驟(c)過程中突破屏蔽包而與導電層形成連接。接地連接部可包括具有圓錐形狀的尖端部；和與該尖端部連接的基部。最理想的是基部的橫截面積小于圓錐體的底平面，以使基部不突出圓錐體的底平面。而且，接地連接端子的基部的高度基本上與屏蔽包的厚度相等。最理想的是圓錐體的底平面在尖端部突破屏蔽包時與導電層相連接。
而且，在屏蔽包的絕緣層與電子元件和電路板裝配后，接地連接部和導電層通過將導電連接件穿過屏蔽包和電路板之間的接地連接部而相連接。電路板可具有在接地連接部中形成的通孔，該通孔用與接地連接部相連接的導電體進行填充。最理想的是，連接件穿過通孔使接地連接部與導電層相連接。最理想的是，在外殼具有與導電層相連接的導電部時，連接件用于將包含在屏蔽包內的電路板與外殼固定。
而且，減少步驟(d)可包括將包含在屏蔽包中的氣體抽成真空，以使屏蔽包的絕緣層接觸電子元件和電路板。在此情況下，減少步驟(d)可包括將包含在屏蔽包中的氣體抽成真空，以使屏蔽包的絕緣層接觸電子元件和電路板。此時，更理想的是，粘合劑可涂覆在至少一部分電路板和至少一部分電子元件的外表面上。
在屏蔽包由熱縮材料制成時，減少步驟(d)可包括加熱屏蔽包，以使屏蔽包的絕緣層接觸電子元件和電路板。
而且，在本發(fā)明的另一種方案中，一種電磁屏蔽電路設備包括電路板，在該電路板上面安裝電子元件而且該電路板設有接地連接部；袋狀的屏蔽包，它覆蓋全部電路板，該屏蔽包具有作為最內層的絕緣層和作為最外層的導電層；導電連接件，該導電連接件穿過電路板的屏蔽包而使接地連接部與屏蔽包的導電層相連接。
這里，連接件可以是預先固定設置為電路板接地連接部的接地連接端子。最理想的是，接地連接端子可包括具有圓錐形狀的尖端部、和與該尖端部連接的基部，基部的橫截面積小于圓錐體的底平面，以使基部不突出圓錐體的底平面。最理想的是，接地連接端子的基部的高度基本上與屏蔽包的厚度相等，圓錐體的底平面在尖端部突破屏蔽包的狀態(tài)下與導電層相連接。
而且，最理想的是，電路板可具有在接地連接部中形成的通孔，該通孔用與接地連接部相連接的導電體進行填充，連接件穿過通孔使接地連接部與導電層相連接。
在此情況下，最理想的是，連接件是小螺釘(vis)，用于將包含在屏蔽包內的電路板與外殼固定，該外殼具有與導電層相連接的導電部。


圖1表示根據本發(fā)明第一個實施例模式的電路設備結構的橫向剖視圖；圖2表示圖1中所示的接地連接端子的放大視圖；圖3表示已經安裝了如圖1所示電子元件的印刷電路板的透視圖；圖4表示3所示的接地連接端子的放大視圖；圖5A至5D表示根據本發(fā)明的第一個實施例模式的電路設備的屏蔽方法的視圖；圖6表示根據本發(fā)明第一個實施例模式改進的在電路設備上安裝了外連接端子的一個實例的剖面圖；圖7A至7C表示根據本發(fā)明第二個實施例模式的在熱縮樹脂包用作電路設備中的屏蔽包時的屏蔽方法的視圖；圖8A至8E表示根據本發(fā)明的第三個實施例模式的電路設備的屏蔽方法的視圖；圖9表示一種已經安裝連接件情況的視圖；和圖10表示一種印刷電路板的通孔用導電體進行填充時已經安裝了連接件情況時的視圖。
具體實施例方式
此下文，將參考附圖詳細地描述本發(fā)明的一種電路設備和一種電磁屏蔽方法。
圖1表示根據本發(fā)明第一個實施例的電路設備結構的剖面圖。圖2表示圖1所示的接地連接端子部的放大視圖。圖3表示已經安裝了如圖1所示電子元件的印刷電路板結構的透視圖。圖4表示3所示的接地連接端子的放大視圖。
參考圖1，根據本發(fā)明的第一個實施例的電路設備由印刷電路板或電路板1組成，強烈要求該印刷電路板或電路板1制成為精巧的便攜式部件的主接線板。使用表面安裝系統(tǒng)在印刷電路板1上安裝組裝元件2，如SMT(表面組裝技術)型電子元件，和半導體設備元件3，如IC。而且，接地連接端子5排列在印刷電路板1上，并設置在接地連接圖案部21上。已經安裝了電子元件，如，組裝元件2和半導體設備元件3的整個印刷電路板1存儲在屏蔽包4中，并被屏蔽。接地連接端子5穿透屏蔽包4。
現在參考圖2，屏蔽包4具有多層結構，它由作為最內層的絕緣層9和作為最外層的金屬層8形成。如果該多層結構具有兩層，絕緣層9就在內側上形成，金屬層8就在外側上形成，如圖2所示。絕緣膜9是由熱固樹脂材料，如熱固樹脂薄膜形成。絕緣層9的硬化要使絕緣層9與組裝元件2、半導體設備元件3和印刷電路板1的表面形成接觸。金屬膜8是通過將金屬汽相淀積在絕緣層9上形成的。最理想的是，金屬層8預先形成在絕緣層9上。相反的情況是，金屬層8可在接地連接端子5突破屏蔽包4后而形成。金屬層8與穿過屏蔽包4的接地連接端子5形成接觸，并與印刷電路板1的接地部相連接。此時，為了更牢固地使金屬層8與接地部相連接，接地連接端子5和金屬層8可在接地連接端子5穿過屏蔽包4后進行焊接。
如圖1至4所示，接地連接端子5具有一個圓錐形狀的尖端部和一個基部，它預先根植于安裝了電子元件的印刷電路板上。該基部可插入到印刷電路板1的中途(未圖示)，或者，可穿過印刷電路板，如圖2所示。
接地連接端子5的尖端部突破屏蔽包4，與金屬層8相連接。接地連接端子5的基部具有一個高度大致等于屏蔽包4厚度的階梯部10。該階梯部10的形成方式要使屏蔽包4在接地連接端子5突破屏蔽包4時不能被很容易地拔出。而且，接地連接端子5是由導電材料特性，如金屬制成，并與印刷電路板1的接地連接部21相連接。接地連接端子5用作電極，用于將屏蔽包4的金屬層8與印刷電路板1的接地部相連接。要說明的是，接地連接端子5的階梯部21的截面積最好小于尖端部的底平面的面積，以不能突出該底平面。
下面，參考圖5A至5D和圖6描述根據本實施例模式的電路設備的屏蔽方法。
圖5A至5D表示根據本發(fā)明的電路設備的屏蔽方法的步驟圖。圖6表示根據本發(fā)明實施例的在電路設備上安裝了外連接端子的一個實例的剖面圖。
如圖5A至5C所示，其上安裝了電子元件的整個印刷電路板1插入到具有袋狀的屏蔽包4中。因此，如圖5D所示，屏蔽包4的開口部的接合部6主要進行相互粘合，從它的其余開口部7實現真空抽氣。結果是，減少了屏蔽包4的內部容量，屏蔽包4與印刷電路板1的表面和組裝元件的表面形成密切接觸。
呈現袋狀的屏蔽包4在其內側上，即，在屏蔽包4與印刷電路板1接觸的側上，設有絕緣層9，并在其外側上，即，在屏蔽包4與印刷電路板1不接觸的側上，設有金屬層8。由于實現了真空抽氣，因此就使絕緣層9沿著組裝元件2和半導體元件3與它們形成接觸，組裝元件2和半導體元件3安裝在印刷電路板1上。應該理解，不會存在電極被電短路的問題，因為即使在屏蔽包4與電極、組裝元件2和半導體設備元件3形成接觸時，與組裝元件2和半導體元件3形成接觸的絕緣層9也可以起到電絕緣的作用。
而且，一部分屏蔽包4正對于根植于印刷電路板1上的接地連接端子5，并由于接地連接端子5的尖端部的作用產生裂縫而在真空管中形成一個孔。結果是，如圖2所示，接地連接端子5穿過屏蔽包4，并與屏蔽包4的金屬層8形成接觸。因此，電磁屏蔽通過屏蔽包4的絕緣層9和金屬層8而實現。
下面，在屏蔽包4與其上安裝了電子元件的印刷電路板1配備的情況下，實現加熱操作，以使屏蔽包4被硬化。可以理解，由于屏蔽包4放置在組裝元件2和半導體元件3之間，因此屏蔽包4的熱硬化方式要使整個電路板1的強度得到加強，并在振動作用于屏蔽包4時，能夠防止在元件接合部產生缺陷。
如圖6所示，在屏蔽包4被熱硬化后，要求與連接器進行外連接的屏蔽包4的特定部分11可被切除。結果是連接器元件12被暴露，以便能夠安裝外連接端子13。在屏蔽包4中可對每個印刷電路板1實現機械加工，如切割。
如前所述，根據本實施例，有效的電磁屏蔽能夠僅通過將絕緣層9和金屬層8的屏蔽包4固定于其上安裝了電子元件的印刷電路板1上而形成。因此，電磁屏蔽能夠以簡單和可靠的方式在最小空間內實現而不會妨礙電子元件進行高密度安裝。而且，在屏蔽包4與印刷電路板1形成密切接觸的條件下，印刷電路板1能夠在屏蔽包4硬化時得到加強。
而且，根據本實施例，即使在電磁屏蔽完成后在印刷電路板1中產生任何問題時，而且即使為了檢查和維修電子元件而應該暴露部分或全部印刷電路板1時，也能夠對屏蔽包進行簡單的剝落。此外，這種特性可避免受到損害，因為曾經被拆卸的屏蔽包4不能再次進行安裝。
圖7A至7C表示當熱縮樹脂材料用于根據本發(fā)明第二實施例的電路設備中的屏蔽包中時，屏蔽方法的制造步驟的視圖。如上所述，有一個優(yōu)點是熱縮樹脂材料可用作屏蔽包4的絕緣層9的樹脂材料。
如圖7A至7B所示，屏蔽包4使用熱縮樹脂材料時，其上安裝了電子元件的整個印刷電路板1插入到具有袋狀的屏蔽包4中。因此，如圖7C所示，屏蔽包4使用熱氣供給器14、回流爐等進行加熱，以使屏蔽包4被熱縮。因此，屏蔽包4可與印刷電路板1形成密切接觸。
在第一和第二實施例中，接地連接端子5根植于印刷電路板1上。但是，可在印刷電路板1上形成一個孔，印刷電路板1被屏蔽包4所屏蔽，此后，插銷或螺釘可插入到印刷電路板1的孔中。在本發(fā)明的第三實施例中，在印刷電路板1上不設置接地連接端子5。現在將參考圖8A至8E解釋此時實現電磁屏蔽的方法。
如圖8A至8C所示，其上安裝了電子元件的整個印刷電路板1插入到具有袋狀的屏蔽包4中。因此，如圖8D所示，屏蔽包4的開口部的主要部分的接合部6相互配合，從屏蔽包4的其余開口部7實現真空抽氣。結果是，減小了屏蔽包4的內部容量，屏蔽包4就與印刷電路板1的表面和組裝元件的表面形成密切接觸。因此，如圖8E所示，導電連接件，如小螺釘(vis)或插銷的安裝方式要使導電連接件穿過印刷電路板1的接地連接部21和屏蔽包4。這種穿透狀態(tài)如圖9所示。因此，屏蔽包4的金屬層8能夠與印刷電路板1的接地圖案電連接。在此情況下，在該板上不必設置作為接地連接端子的突緣。因此，能夠提高印刷電路板1的安全操作特性，并抑制成本的提高。
此時，如圖10所示，理想的情況是在印刷電路板1上預先形成一個通孔，該通孔的內部填充有與接地連接部相連接的電導體。上述的例子已經用這樣的一種情況作例證，即屏蔽包的絕緣層是由熱固性樹脂制成。正如第二實施例中所述，在絕緣層是由熱縮樹脂形成的時候，就能獲得相同的效果。
應該理解，連接件，如螺釘和插銷占用了印刷電路板1的面積。如果連接件通常作為將印刷電路板1a固定于外殼(未圖示)上的固定螺釘使用，就盡可能地抑制該占用面積。
而且，另一種方法也可有效地使用，其中粘合劑(未圖示)涂覆在印刷電路板1的表面上，和每個組裝元件的一部分表面上，全部被抽成真空。在此情況下，雖然需要用于涂覆粘合劑的面積，維修性能受到損害，但是實現了成本的降低。
很顯然對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明并不僅局限于上述的各種實施例，但是在本發(fā)明的技術范圍內可對每個實施例作適當的修改。而且，上述結構元件的總數量、它們的位置和它們的形狀并不局限于上述實施例中的那些描述，可以設定為適于實現本發(fā)明的數量、位置和形狀。應該注意在每個附圖中，相同的參考標號表示相同的結構元件。
在根據本發(fā)明的電路設備和該電路設備的屏蔽方法中，僅通過將具有絕緣層和金屬層的屏蔽包與已經安裝了電子元件的印刷電路板相接觸就能夠實現有效的電磁屏蔽。因此，電磁屏蔽能夠以簡單和可靠的方式在最小的空間內實現而不會妨礙電子元件的高密度安裝。而且，印刷電路板能夠在與印刷電路板密切接觸的屏蔽包被硬化的同時得到加固。
此外，根據本發(fā)明的電路設備和該電路設備的屏蔽方法，即使在完成電磁屏蔽后在印刷電路板上產生某些問題時，和/或即使為了檢查和維修電子元件需要暴露全部或部分印刷電路板時，也能夠簡單地拆卸屏蔽包。此外，還有這樣的一種效果，即這種特征能夠避免產生故障，因為已經被拆卸的屏蔽包不能再次進行安裝。
權利要求
1.一種電路設備的屏蔽方法，包括(a)設置電路板，在該電路板上已安裝了電子元件并且該電路板設有接地連接部；(b)將上述整個電路板部分插入呈袋狀的屏蔽包中，上述屏蔽包具有作為最內層的絕緣層和作為最外層的導電層；并且(c)使上述屏蔽包的所述絕緣層與上述電子元件和上述電路板相接觸，其中上述電路板的所述接地連接部與上述屏蔽包的所述導電層相連接。
2.如權利要求1所述的電路設備的屏蔽方法，其特征在于上述接觸步驟(c)包括(d)減少上述屏蔽包的內部容量。
3.如權利要求2所述的電路設備的屏蔽方法，其中上述電路板還包括與上述接地連接部相連接的接地連接端子；而且上述接地連接端子在上述接觸步驟(c)過程中突破上述屏蔽包而與上述導電層形成連接。
4.如權利要求3所述的電路設備的屏蔽方法，其中上述接地連接部可包括具有圓錐形狀的尖端部；和與該尖端部連接的基部，而且上述基部的橫截面積小于上述圓錐體的底平面，以使上述基部不突出上述圓錐體的底平面。
5.如權利要求4所述的電路設備的屏蔽方法，其中上述接地連接端子的上述基部的高度基本上與上述屏蔽包的厚度相等，而且在上述尖端部突破上述屏蔽包時，上述圓錐體的底平面與上述導電層相連接。
6.如權利要求2所述的電路設備的屏蔽方法，還包括在上述屏蔽包的上述絕緣層與上述電子元件和上述電路板相裝配后，上述接地連接部和上述導電層通過將導電連接件穿過上述屏蔽包和上述電路板之間的上述接地連接部而相連接。
7.如權利要求6所述的電路設備的屏蔽方法，其中上述電路板可具有在上述接地連接部中形成的通孔，上述通孔用與上述接地連接部相連接的導電體進行填充，上述連接件穿過上述通孔，使上述接地連接部與上述導電層相連接。
8.如權利要求6或7所述的電路設備的屏蔽方法，其中上述連接件用于將包含在上述屏蔽包內的上述電路板與外殼固定，而且上述外殼具有與上述導電層相連接的導電部時。
9.如權利要求3至5中的任一項所述的電路設備的屏蔽方法，其中上述減少步驟(d)可包括將包含在上述屏蔽包中的氣體抽成真空，以使上述屏蔽包的上述絕緣層接觸上述電子元件和上述電路板。
10.如權利要求3至5中的任一項所述的電路設備的屏蔽方法，其中粘合劑可涂覆在至少一部分上述電路板和至少一部分上述電子元件的外表面上，而且上述減少步驟(d)可包括將包含在上述屏蔽包中的氣體抽成真空，以使上述屏蔽包的上述絕緣層接觸上述電子元件和上述電路板。
11.如權利要求3至5中的任一項所述的電路設備的屏蔽方法，其特征在于上述屏蔽包由熱縮材料制成，而且上述減少步驟(d)可包括加熱上述屏蔽包，以使上述屏蔽包的上述絕緣層接觸上述電子元件和上述電路板。
12.如權利要求3至5中的任一項所述的電路設備的屏蔽方法，其中粘合劑可涂覆在至少一部分上述電路板和至少一部分上述電子元件的外表面上，上述屏蔽包由熱縮材料制成，而且上述減少步驟(d)可包括加熱上述屏蔽包，以使上述屏蔽包的上述絕緣層接觸上述電子元件和上述電路板。
13.一種電磁屏蔽電路設備包括電路板，在該電路板上面安裝電子元件并且該電路板設有接地連接部；袋狀的屏蔽包，該屏蔽包覆蓋上述全部電路板，上述屏蔽包具有作為最內層的絕緣層和作為最外層的導電層；和導電連接件，該導電連接件穿過上述電路板的上述屏蔽包而使上述接地連接部與上述屏蔽包的上述導電層相連接。
14.如權利要求13所述的電磁屏蔽電路設備，其中上述連接件是預先固定設置為上述電路板的上述接地連接部的接地連接端子。
15.如權利要求14所述的電磁屏蔽電路設備，其中上述接地連接端子可包括具有圓錐形狀的尖端部，和與上述尖端部連接的基部，而且上述基部的橫截面積小于上述圓錐體的底平面，以使上述基部不突出上述圓錐體的底平面。
16.如權利要求15所述的電磁屏蔽電路設備，其中上述接地連接端子的上述基部的高度基本上與上述屏蔽包的厚度相等，而且上述圓錐體的底平面在上述尖端部突破上述屏蔽包的狀態(tài)下與上述導電層相連接。
17.如權利要求13所述的電磁屏蔽電路設備，其中上述電路板可具有在上述接地連接部中形成的通孔，上述通孔用與上述接地連接部相連接的導電體進行填充，而且上述連接件穿過上述通孔使上述接地連接部與上述導電層相連接。
18.如權利要求13或17所述的電磁屏蔽電路設備，其中上述連接件是小螺釘，用于將包含在上述屏蔽包內的上述電路板與外殼固定，和上述外殼具有與上述導電層相連接的導電部。
全文摘要
在一種電路設備的屏蔽方法中，設置了在其上面安裝電子元件并具有接地連接部的電路板。將整個電路板部分插入呈袋狀的屏蔽包中。該屏蔽包具有作為最內層的絕緣層和作為最外層的導電層。使屏蔽包的絕緣層與電子元件和電路板相接觸。電路板的接地連接部與屏蔽包的導電層相連接。
文檔編號H05K9/00GK1653878SQ0381123
公開日2005年8月10日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權日2002年4月23日
發(fā)明者小勝俊亙 申請人:日本電氣式會社