專利名稱：屏蔽箱以及屏蔽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屏蔽箱以及屏蔽方法，該屏蔽箱用于防護布線基板上安裝了IC等電子部件的電子電路免受來自外界的電磁波的干擾，或者防止該電子部件產(chǎn)生的電磁波泄漏。
背景技術(shù)：
為了防止在手機、小型無線機等電子設(shè)備中，將IC、LSI等的電子部件安裝在布線基板上的高頻率電路、邏輯電路、信號發(fā)送電路、信號接收電路等電子電路，由于來自外界的電磁波噪聲而引起故障，或者從該電子電路泄露的電磁波對其他設(shè)備或人體產(chǎn)生影響，需要屏蔽電磁波。
作為屏蔽電磁波的方法，現(xiàn)有技術(shù)中有通過布線基板的接地面和作為導(dǎo)電性機箱的屏蔽箱將所述電子電路包圍起來的方法。
為了對包含的電子部件進行維護，該屏蔽箱需要能夠容易地進行裝卸，此外，為了力求實現(xiàn)易于組裝，側(cè)重研究屏蔽箱和布線基板之間的連接。
作為既可以增加小型電子設(shè)備中電子部件的安裝容量，又可以實現(xiàn)小型化的一個嘗試，現(xiàn)有技術(shù)中公開了將與金屬板成為一個整體的樹脂機箱或者具有與布線基板相同剛性的屏蔽箱通過結(jié)合鉤或螺釘進行固定，將屏蔽箱的連接部直接連接在布線基板的接地面上的提案(例如，參照特開2000-151132號公報)。
因為基板的彎曲或屏蔽箱等的成型時尺寸不精確造成屏蔽箱與布線基板的接地面之間會產(chǎn)生間隙，作為解決通過該間隙產(chǎn)生的電磁波泄露問題的措施，現(xiàn)有技術(shù)中公開了進行鍍金的金屬或樹脂屏蔽箱，通過具有彈簧性質(zhì)的金屬小片連接在布線接地面的提案(例如，參照特開平10-224074號公報)。
此外，現(xiàn)有技術(shù)中還公開了以下提案在用注射模塑成型法制成的樹脂屏蔽箱的壁上設(shè)置進行導(dǎo)電化的小突起，該屏蔽箱通過在表面進行鍍金而實現(xiàn)導(dǎo)電化；該小突起是將塑性變形的樹脂狀突起的表面進行導(dǎo)電化處理而形成的，通過鎳或銅鍍金或者真空蒸鍍或濺射而實現(xiàn)導(dǎo)電化，通過該小突起與布線基板的接地面連接(例如，參照特開平10-22671號公報)。
此外，現(xiàn)有技術(shù)中還公開了以下提案在屏蔽箱與布線基板接地面的接合面上設(shè)置導(dǎo)電性橡膠進行連接，該屏蔽箱是摻入了金屬粉的樹脂屏蔽箱或形成于涂敷導(dǎo)電性涂料的機箱內(nèi)的屏蔽箱(例如，參照特開2000-196278號公報、特開2001-111283號公報)。
此外，現(xiàn)有技術(shù)中還公開了以下提案在樹脂屏蔽箱的側(cè)壁端部設(shè)置舌片部，連接在與布線基板接地面的接合面上，該屏蔽箱進行了導(dǎo)電澆涂、非電解鍍金、濺射或離子噴鍍等的導(dǎo)電性處理(例如，參照專利第3283161號說明書)。
此外，對由塑料形成的屏蔽箱的導(dǎo)電處理方法也進行了各種研究，作為對屏蔽箱等塑料成型體實施導(dǎo)電化處理的一個嘗試，現(xiàn)有技術(shù)中公開以下改良提案在塑料上進行非電解鍍金取代金屬噴涂、涂敷導(dǎo)電性涂料、利用加入導(dǎo)電性填充物的樹脂、金屬蒸鍍、濺射、離子噴鍍等(例如，參照特公平5-9959號公報)。
此外，現(xiàn)有技術(shù)中還公開了以下提案通過電阻加熱等方法使銅或鋁蒸發(fā)，利用高頻率激發(fā)等離子體使金屬離子化而成膜的一種離子噴鍍方法(例如，參照特開平7-7283號公報)。
但是，特開2000-151132號公報中存在以下?lián)鷳n機箱、屏蔽箱或印刷線路板上容易發(fā)生歪曲、彎曲，從而在屏蔽箱的連接部與布線基板接地面之間會產(chǎn)生間隙，無法確保充分的屏蔽性能。此外，還存在以下問題通過應(yīng)力使具有剛性的機箱追隨其連接的相應(yīng)部件，即為了使其連接需要過大的應(yīng)力，結(jié)合鉤或螺釘部的周圍也必須呈具有剛性的狀態(tài)，在手機、小型無線機等電子設(shè)備中就必然需要多余的容積、重量。
在特開平10-224074號公報中，必須在布線基板上通過焊接等預(yù)先設(shè)置金屬性的具有彈性的小片，非常費工夫，而且由于工序當(dāng)中的處理造成小片變形，還不得不對此進行修正，生產(chǎn)率低。而且，會增加部件個數(shù)，并不合理。此外，在回收時也不容易進行部件的分離、挑選。
在特開平10-22671號公報中披露了通過物理蒸鍍對屏蔽箱進行導(dǎo)電化處理的技術(shù)，但是，采用導(dǎo)電性小突起進行屏蔽箱與布線基板之間的連接，該導(dǎo)電性小突起由與屏蔽箱相同的材料形成，在連接時應(yīng)力只集中在所述導(dǎo)電性小突起群的前端，因此，所述導(dǎo)電性小突起很容易塑性變形，一旦發(fā)生了塑性變形，在為了進行修理等而打開屏蔽箱之后，即便是再次將其組裝起來，也不能實現(xiàn)充分的導(dǎo)通。即如果施加一定程度以上的力，導(dǎo)電性小突起就會很容易塑性變形，一旦發(fā)生塑性變形，在為了進行修理等而打開屏蔽箱之后，即便是再次將其組裝起來，也不能實現(xiàn)充分的導(dǎo)通。
特開2000-196278號公報中，屏蔽箱是將混合了不銹粉的樹脂進行成型加工而形成的，但是，不銹粉在樹脂中的混合很難實現(xiàn)均勻分散，而且由于位置不同導(dǎo)電性會大幅分散，缺乏可靠性。通過這個方法被導(dǎo)電化處理的屏蔽箱具有剛性，屏蔽箱等與布線基板的接地面之間的連接部，即屏蔽箱等的外壁或加強筋部分的寬度為小于等于1mm，非常小。難以使導(dǎo)電彈性部件嵌合在上面(該連接部)，而且彈性部件或切斷或伸長，在操作上很費時間，會大幅降低生產(chǎn)率。
如特開2001-111283號公報所述，當(dāng)通過分配器等設(shè)置液體材料時，必須采用具有位置控制及吐出量控制功能的昂貴的裝置，此外，在制造了機箱或屏蔽箱之后，還必須搬運到進行分配器加工的地點，這樣，就存在生產(chǎn)時間變長，在機箱等上造成損傷、無法提高合格率的不利之處。
特開平10-22671號公報、特開2000-196278號公報、特開2001-111283號公報中記載的屏蔽箱，都是通過貫通布線基板上的開孔的螺釘或卡扣部件將屏蔽箱固定在布線基板上，都存在在修補等的時候，需要打開屏蔽箱以及再次組裝的非常繁雜的問題。
在專利第3283161號說明書中披露了屏蔽箱的連接布線基板接地面的舌片部，但是，相對于壓縮變位量，舌片部的高度不足，如果進行組裝就會有超過彈性限度而發(fā)生塑性變形、無法復(fù)原的問題，而且在舌片部變形之前，存在強度弱于該舌片部的側(cè)壁部被彎折的問題。如果要使舌片部具有彈性，則折回部的直徑即側(cè)壁部的厚度增加，必須加大所連接的布線基板的接地面的寬度，存在不利于小型化的問題。經(jīng)過導(dǎo)電化處理而設(shè)置的導(dǎo)電層的厚度為1～3μm，會阻礙舌片部的彈性，如果使柔軟性不同的復(fù)合層壓縮變形，則會產(chǎn)生龜裂或剝離，因為與接地面連接不良或剝離了的導(dǎo)電層片而導(dǎo)致包含的電子部件發(fā)生短路。
特公平5-9959號公報中披露了將電子設(shè)備的機箱本身進行導(dǎo)電化處理，設(shè)置1.5μm以上的金屬膜的技術(shù)，但并不能夠在手機、小型無線機等電子設(shè)備中簡便而且確實地對目標電子部件進行電磁波屏蔽。
在特開平7-7283號公報中也披露了導(dǎo)電化處理的方法，但是，該方法也是對電子設(shè)備的機箱本身進行導(dǎo)電化處理，與上述情況相同，并未涉及到屏蔽箱與布線基板之間的簡便的連接結(jié)構(gòu)。
這樣，在現(xiàn)有的技術(shù)中，手機等小型電子設(shè)備的屏蔽性能很有限，此外，并不易于組裝，在短時間內(nèi)進行組裝也存在問題。而且，要增加部件個數(shù)以及必須將機箱制造得很結(jié)實，那么也就失去了小型電子設(shè)備輕薄小巧的優(yōu)點，此外，還需要特殊的裝置而且還要花費運送的工夫，經(jīng)濟上也是不合理的。

發(fā)明內(nèi)容
為了改善這種狀況，本發(fā)明的目的在于提供一種簡便而且確實地進行電磁波屏蔽的屏蔽箱以及屏蔽方法。
根據(jù)本發(fā)明的屏蔽箱，由具有以下部分的箱狀成型體構(gòu)成底壁；側(cè)壁，從所述底壁的外周部立起而形成；以及開口部，在所述側(cè)壁的與所述底壁相反一側(cè)的端部合圍而形成，所述側(cè)壁通過彈性連接部與所述底壁相連，所述彈性連接部相對于所述底壁起到板簧的作用，所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個具有導(dǎo)電性。
根據(jù)本發(fā)明的屏蔽箱，放置在機箱內(nèi)，覆蓋布線基板上的電子電路，用于屏蔽電磁波，由具有以下部分的箱狀成型體構(gòu)成底壁；側(cè)壁，從所述底壁的外周部立起而形成；以及開口部，在所述側(cè)壁的與所述底壁相反一側(cè)的端部合圍而形成，所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個具有通過物理蒸鍍形成的金屬薄膜，當(dāng)固定所述屏蔽箱和布線基板時，所述屏蔽箱的一部分被機箱內(nèi)壁抵壓而發(fā)生彈性變形，同時，所述側(cè)壁的開口部側(cè)的端部與布線基板接觸。
根據(jù)本發(fā)明的屏蔽箱還可以具有將所述成型體的內(nèi)部隔成多個小隔間的隔板，所述隔板通過彈性連接部與底壁相連，所述彈性連接部相對于所述底壁起到板簧的作用。
構(gòu)成所述成型體的材料的切變模量可以為105～109Pa。
根據(jù)本發(fā)明的所述彈性連接部具有立起部，從底壁向開口部方向立起；以及水平部，其連接所述立起部的與底壁相反一側(cè)的端部和側(cè)壁或隔板的相反一側(cè)的端部，并與底壁平行延伸。
將所述彈性連接部的所述水平部的距離設(shè)為H，所述立起部的高度設(shè)為V時，H≥V。
所述側(cè)壁及/或隔板的厚度可以為小于等于1mm。
所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個的表面電阻可以為101～10-2Ω/□。
所述隔板可以通過裂縫被分割成多個片。
所述成型體可以是由一片薄板進行成型加工而形成的。
所述屏蔽箱的自由高度可以大于放置所述屏蔽箱的機箱與布線基板包圍的空間的相對的機箱內(nèi)面與布線基板之間的間隙。
所述側(cè)壁可以通過彈性連接部與底壁相連，所述彈性連接部相對于所述底壁起到板簧的作用。
通過物理蒸鍍形成的所述金屬薄膜是用對向靶濺射裝置形成的。
所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個的表面電阻為101～10-2Ω/□，金屬薄膜的厚度T(nm)和表面電阻R(Ω/□)之間的關(guān)系是，在20＜T＜200的范圍內(nèi)，滿足T×R＜200。
金屬薄膜可以由多種金屬形成。
金屬薄膜可以是黃銅薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的屏蔽方法是，在內(nèi)部放置布線基板的機箱內(nèi)部放置上述的屏蔽箱，由與布線基板相對的機箱內(nèi)面抵壓所述屏蔽箱的底壁，使所述彈性連接部發(fā)生彈性變形，同時使所述側(cè)壁及/或隔板的端部壓接在布線基板上，從而用屏蔽箱覆蓋布線基板上的電子電路進行電磁波屏蔽。


圖1是安裝了屏蔽箱的電子設(shè)備的分解立體圖。
圖2是底壁向上狀態(tài)下的屏蔽箱的立體圖。
圖3是開口部向上狀態(tài)下的屏蔽箱的立體圖。
圖4是表示本發(fā)明的屏蔽箱的一實施例的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明一實施例的底壁抵壓前后狀態(tài)的要部剖面圖。
圖6～圖9是表示本發(fā)明的屏蔽箱的其他實施例的剖面圖。
圖10、圖11是進一步表示本發(fā)明的屏蔽箱的其他實施例的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明。但是，本發(fā)明并不是僅限于以下各實施例，例如也可以將實施例的構(gòu)成要素進行適當(dāng)?shù)慕M合。
圖1是安裝了屏蔽箱的電子設(shè)備的分解立體圖。如圖1所示，屏蔽箱1與布線基板2設(shè)置于電子設(shè)備被拆分的機箱3和3′之間。通過屏蔽箱1與金屬箔(未圖示)將布線基板2上的各種電子電路5包圍起來，該金屬箔位于布線基板2的其他層，屏蔽箱1連接在與所述金屬箔同電位的布線基板上的接地面4(ground)上進行使用。因為電子電路5匯集了高頻率電路、邏輯電路、信息發(fā)送電路、信息接收電路的功能，而且來自于外界的電磁波噪聲的影響程度或者泄漏的電磁波的頻率、強度不同，所以各個電子電路被分隔在接地面4上。
圖2是屏蔽箱的底壁向上狀態(tài)下的立體圖；圖3是屏蔽箱的開口部向上狀態(tài)下的立體圖。如圖2和圖3所示，該屏蔽箱1大致呈箱狀，具有底壁10；在所述底壁10的外周部向上立著形成的側(cè)壁7；在該側(cè)壁7的與底壁10相反一側(cè)的端部圍繞而形成的開口部6。該屏蔽箱1還可以具有將其內(nèi)部隔成多個小隔間9的隔板8。
在固定屏蔽箱1和布線基板時，屏蔽箱1被機箱內(nèi)壁所抵壓，屏蔽箱1的一部分發(fā)生彈性變形，同時屏蔽箱側(cè)壁7的開口部6側(cè)的端部與布線基板2接觸。
圖4、圖6示出一部分發(fā)生了彈性變形的屏蔽箱1的實施例。在圖4、圖6所示的實施例中，側(cè)壁7、隔板8通過彈性連接部12與底壁10相連，該彈性連接部12相對于底壁10起到板簧的作用。當(dāng)將屏蔽箱1抵壓在布線基板2時，側(cè)壁7和隔板8的開口部6側(cè)的前端被設(shè)置在可以與接地面4連接的位置上。屏蔽箱1的大小要由其包含的電子電路5的體積決定，例如，一個邊為10～100mm，高度為1～10mm左右，但并不限定于此。小隔間9的高度可以彼此相同，也可以如圖10所示，有一部分小隔間9′的高度與其他不同。
由兩個側(cè)壁7、7形成的角部的R為0.1～3mm左右。
如圖4、圖6所示，因為側(cè)壁7或隔板8通過彈性連接部12與底壁10相連，該彈性連接部12相對于底壁10起到板簧的作用，彈性連接部12通過彎曲吸收施加給屏蔽箱1的應(yīng)力，因此，可以利用小的抵壓力使側(cè)壁7或隔板8的前端部與接地面4接觸。
圖5(A)示出了彈性連接部12的一個實施例，圖5(B)示出了屏蔽箱1的底壁10被抵壓，彈性連接部12彎曲的狀態(tài)。
只要是通過施加在底壁10的抵壓力，彈性連接部12可以進行彈性變形的結(jié)構(gòu)，彈性連接部12可以采用任何結(jié)構(gòu)，但是，如圖5(A)、(B)的剖面圖所示，優(yōu)選由立起部13和水平部14構(gòu)成，該立起部13從底壁10向開口部方向立起，該水平部14連接所述立起部13的與底壁10相反一側(cè)的端部與側(cè)壁7或隔板8的相反一側(cè)的端部，并與底壁10平行延伸。如果彈性連接部12具有這樣的結(jié)構(gòu)，那么當(dāng)對屏蔽箱1的底壁10施加應(yīng)力時，通過水平部14彎曲可以吸收一部分應(yīng)力，這樣就不會對側(cè)壁7或隔板8施加過度的應(yīng)力，當(dāng)?shù)謮毫Ρ唤獬龝r，還會彈性恢復(fù)到原來的形狀。
如圖5(A)所示，為使彈性連接部12充分發(fā)揮功能，彈性連接部12的水平部14的距離H優(yōu)選大于立起部13的高度V，彈性連接部12的水平部14的距離(從立起部13到側(cè)壁7或隔板8的端部的距離)越長越能夠獲得低負荷，但是，對屏蔽箱1施加應(yīng)力時，不接觸屏蔽箱1包含的電子部件是非常重要的。該H優(yōu)選為0.5～5mm左右，彈性連接部12的立起部13的高度V大于屏蔽箱1的壓縮變位量，優(yōu)選約為0.2～4mm左右。
如圖7、8所示，如果側(cè)壁7為折回結(jié)構(gòu)，則可以增加開口部端部的剛性，確保其直線性，抑制伴隨著壓縮而產(chǎn)生的變形，使其不會從接地面4脫落，可以牢固地進行連接。此外，在只有屏蔽箱1的內(nèi)面實施了導(dǎo)電化處理的情況下，也可以將導(dǎo)電性的表面推壓在接地面4上。
如果隔板8的前端部比較鋒利，則其接觸的穩(wěn)定性高，或者也可以是如圖4等所示，從上方將刃或針插入到隔板8的凹處，在前端部的脊部上有微小的突起或由于成型加工而形成的凹處的結(jié)構(gòu)，但是，如下所述，與接地面4之間形成的間隙需要和波長具有一定的關(guān)系。
裂縫11設(shè)置于隔板8的下部，使隔板8分割成多個片，那么被裂縫11夾著的多個片都可以獨立活動，連接的穩(wěn)定性很高，因此，優(yōu)選該結(jié)構(gòu)。在設(shè)置了該裂縫11的情況下，當(dāng)屏蔽箱1被壓縮時，隔板8只是上下移動，不會出現(xiàn)隔板8被壓壞變寬以及間隙變大的情況。在包含不希望產(chǎn)生電磁波泄漏等的電子電路5的小隔間9中，在隔板8的隔開小隔間9的鄰接的隔板8之間的結(jié)合部或者和側(cè)壁7之間的結(jié)合部，盡可能避免設(shè)置裂縫11。
在設(shè)置裂縫11的情況下，所容許的間隙的大小為小于等于不希望通過的(電磁波)波長的1/2，優(yōu)選為小于等于1/4。
在壓縮底壁10時，彈性連接部12產(chǎn)生歪曲，側(cè)壁7無法順利地上下移動(不可以上下移動)的情況下，如圖11所示，通過在屏蔽箱1的彈性連接部12的各個角上設(shè)置鑰匙狀等的裂縫11，可以使各邊的彈性連接部12獨立移動，該屏蔽箱1沒有折回側(cè)壁7的隔板8，即，通過使各邊的彈性連接部12獨立，可以防止相互之間產(chǎn)生沖突。
在底壁10也可以設(shè)置具有與所述波長之間存在的關(guān)系所允許的大小的作為放熱用的開口部，該開口部用于通氣或者實現(xiàn)輕量化。為了確保與包含的電子部件之間的絕緣性，可以采取在底壁10的內(nèi)面粘貼絕緣薄板等的措施，使底壁10的內(nèi)面呈電氣絕緣性。為了吸收發(fā)生的電磁波，也可以并用鐵、鉻鐵、強磁性鐵鎳合金等軟質(zhì)磁性材料或包含線圈狀碳纖維、類金剛碳等的層。
因為彈性連接部12可以發(fā)生彈性變形，側(cè)壁7或隔板8的端部通過低抵壓力連接在接地面4上，所以，屏蔽箱1的材料優(yōu)選在大約105～109pa的切變模量下就可以發(fā)生彈性變形，以使在低負荷的情況下可以發(fā)生變形。
彈性連接部12的厚度根據(jù)切變模量有所不同，但是優(yōu)選為1mm以下，最優(yōu)選為0.05～0.5mm。如果切變模量大于該值，那么將屏蔽箱1抵壓在接地面4上的負荷就會過大，會使機箱3、3′或布線基板2發(fā)生變形，導(dǎo)致接觸不良。此外，如果小于該范圍，又無法保持形狀，會存在與包含的電子部件接觸從而導(dǎo)致短路的擔(dān)憂，接觸壓力不足，也會導(dǎo)致接觸不良。
側(cè)壁7、隔板8的厚度優(yōu)選為小于等于1mm，實質(zhì)上更優(yōu)選為0.2～0.8mm。如果厚度超過了1mm，就需要在電子電路5的周圍設(shè)置相應(yīng)的空間，從而阻礙了電子設(shè)備的小型化。
在采用如圖7、8所示的折回結(jié)構(gòu)的情況下，該厚度是指兩片薄板的厚度以及間隙尺寸的合計。
在彈性連接部12如前所述由立起部13和水平部14構(gòu)成的情況下，即使彈性連接部12和側(cè)壁7或隔板8的厚度相同，當(dāng)向底壁施加抵壓力時，側(cè)壁7或隔板8也不發(fā)生變形，彈性連接部12發(fā)生變形而吸收應(yīng)力。
作為屏蔽箱1的構(gòu)成材料可以選擇由金屬或者合成樹脂形成的物質(zhì)，但是，從加工的容易性或重量的角度考慮，優(yōu)選為合成樹脂。該合成樹脂可以是聚對苯二甲酸乙酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚亞苯基氧化物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、環(huán)丙基乙酸乙烯系共聚物等熱可塑性樹脂，還可以是聚脂系彈性體、苯乙烯系彈性體、聚酰胺系彈性體、聚氨基甲酸乙脂等熱可塑性彈性體、乙丙橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠、丁腈橡膠、聚氨脂橡膠、硅銅橡膠等橡膠。除此之外還可以是上述材料的變性物、混合物、復(fù)合物。
因為除了金屬之外都是絕緣性材料，所以至少一個面的材料需要具有導(dǎo)電性，其表面電阻優(yōu)選為101～10-2Ω/□。如果電阻高于該數(shù)值范圍，則無法獲得充分的屏蔽效果。如果用物理蒸鍍法進行導(dǎo)電化處理就非常簡便，因為其沒有必要進行前處理，可以通過干處理設(shè)置低電阻的金屬薄膜20。物理蒸鍍可以采用蒸鍍、(磁控)濺射、離子噴鍍等公知方式。因為被蒸鍍體是成型加工的合成樹脂成型體，所以耐熱性并不是很好，而且冷卻其背面時也存在與冷卻板緊貼的問題，所以，需要兼顧處理時間問題，從前面所述的方法中進行考慮和選擇。該物理蒸鍍優(yōu)選在對屏蔽箱進行了成型加工后進行，如果是在成型加工后進行的話，就不會由于成型加工時發(fā)生的變形而使蒸鍍薄膜20脫落。
在磁控濺射的對向靶濺射裝置中，由于將被蒸鍍體設(shè)置于一對靶之間發(fā)生的等離子體之外，所以不會受到等離子體的沖擊。因此，具有以下特征因為膜成長速度快，不用對被蒸鍍體進行不必要的加熱，所以可以進行不損害由合成樹脂形成的屏蔽箱1的成型體尺寸精確度的導(dǎo)電化處理，因此，特別優(yōu)選這種方法。
因為在對向靶濺射裝置中，是在等離子體之外設(shè)置被蒸鍍體，所以，已經(jīng)成膜的金屬薄膜20不會再次被蝕刻，此外，沒有由于氬氣而產(chǎn)生的散亂或卷入，可以獲得成膜后膜質(zhì)良好、致密的金屬層。因此，即使是形成的金屬薄膜20的厚度與通過其他方法獲得的薄膜厚度相同，也具有表面電阻低，屏蔽效果好的優(yōu)點。
除了物理蒸鍍以外，導(dǎo)電化處理方法還有預(yù)先將金屬粉或碳黑等導(dǎo)電性填充物摻入到合成樹脂中的方法、將包含金屬粉或碳黑的涂料進行涂層處理使其實現(xiàn)導(dǎo)電化的方法、金屬噴涂法、鍍金法等方法。在導(dǎo)電性填充物摻入法中，對導(dǎo)電性填充物的形狀并沒有限制，但是使用具有高縱橫尺寸比的填充物效率更高。在表面電阻較低的情況下，雖然可以抑制電磁波的反射，但是，為了能使其高效減弱，也可以并用鐵、鉻鐵、強磁性鐵鎳合金等軟質(zhì)磁性材料或線圈狀碳纖維等。在導(dǎo)電性填充物摻入法中，為了獲得需要的表面電阻，金屬粉混合率增加、導(dǎo)電層膜厚增厚、剛性變高，因此存在阻礙彈性連接部12的順暢移動的擔(dān)憂。
在導(dǎo)電性涂料涂層法中存在涂料容易脫落而導(dǎo)致包含的電子部件短路的擔(dān)憂。
金屬噴涂也存在剛性增加以及由于金屬噴涂導(dǎo)致薄的合成樹脂容易產(chǎn)生耐熱變形的擔(dān)憂。
通過鍍金形成金屬薄膜，從鍍金的耐受性的角度考慮對合成樹脂材料有限制，此外，還要進行為了改善緊貼狀況的前處理或在不需要進行鍍金的地方進行掩模處理，非常繁雜，膜成長速度慢，生產(chǎn)率低。此外還必須進行廢液處理，從環(huán)境的角度考慮也不能優(yōu)選這種方法。
導(dǎo)電化處理所采用的金屬，可以采用固有電阻較低的銀、銅、金、鋁、鎳等或者其合金，但是，特別優(yōu)選采用成膜速度快的銅。此外，因為屏蔽箱1需要與布線基板2的接地面4接觸并電連接，所以，有必要避免使用由于氧化等原因而容易非導(dǎo)體化的金屬，從這個觀點考慮，優(yōu)選在進行銅蒸鍍之后，設(shè)置對氧化比較有耐受性的鎳等。特別優(yōu)選固有電阻低、對氧化具有耐受性并成膜速度快的銅和鋅的合金黃銅。
采用前面所述的材料的薄板或小球，通過現(xiàn)有技術(shù)的方法，可以將用合成樹脂制造的屏蔽箱1成型加工成箱狀，可以通過模具成型、真空成型、吹塑成型、注射模塑成型、鑄模成型的方法成型加工。可以預(yù)先在模具上成型加工出裂縫11的形狀，也可以在已經(jīng)加工成型(賦形)的箱狀屏蔽箱1上通過刃具設(shè)置裂縫11。
在一般的情況下，成型加工周期快的真空成型或吹塑成型通常對厚度為50～500μm的熱可塑性薄膜進行50～200℃的加熱，進行真空或加壓處理使其按照模具上的形狀成型。
對薄板進行成型加工時，如圖4～8所示，隔板8通過薄板的折回而被加工成型(賦形)，在采用注射模塑成型的情況下，如圖9所示，可以形成隔板8內(nèi)部填充樹脂16的形狀。
在采用薄板的情況下，因為在成型加工之后就可以用環(huán)狀進行導(dǎo)電化處理、缺口處理、檢查、整理等工序，搬運起來就比較輕松，在采用注射模塑成型的情況下，可以制造出可以改變彈性連接部12的壁厚的精密的產(chǎn)品。
屏蔽箱1與被拆分的一部分機箱3′內(nèi)部的布線基板2的接地面4接觸并連接，通過組裝另一部分機箱3從而被機箱3的內(nèi)面壓縮并且連接。屏蔽箱1的自由高度(不對屏蔽箱1施加應(yīng)力的狀態(tài)下的高度)需要大于組裝后機箱3與布線基板2的接地面4之間的間隙，優(yōu)選大于該間隙約0.1～2mm。如果小于這個范圍，則會因為機箱3、3′或布線基板2的彎曲、翹曲、或者厚度的不均勻，從而無法獲得充分的壓縮變位量，如果大于這個范圍，則屏蔽箱1的變形幅度變大，會發(fā)生負荷過大的情況，不利于連接。
在本發(fā)明的使用屏蔽箱的屏蔽方法中，將所述屏蔽箱1設(shè)置在布線基板2上面，以使其可以包住放置在機箱3′內(nèi)部的布線基板2的各種電子電路5，通過組裝機箱3將所述屏蔽箱1放置在機箱內(nèi)部，同時，由與布線基板2相對的機箱3的內(nèi)面對所述屏蔽箱1的底壁10進行抵壓，從而將所述屏蔽箱1壓接在布線基板2上。
屏蔽箱1設(shè)置在布線基板2上面，可以在該狀態(tài)下直接組裝機箱3、3′，也可以在組裝機箱3、3′之前通過粘著膠帶對屏蔽箱進行準固定。此外，在通過折回薄片使屏蔽箱1的隔板8成型的情況下，還可以使機箱3、3′的加強用加強筋嵌合在該隔板8的凹處，進行準固定。
將屏蔽箱1壓接在布線基板2上時，屏蔽箱1的一部分，在圖6～8的實施例中是側(cè)壁7及/或隔板8與底壁10之間的彈性連接部12發(fā)生彈性變形，側(cè)壁7及/或隔板8的端部連接在布線基板2的接地面4上，布線基板2上的電子電路5被屏蔽箱1覆蓋，并用屏蔽箱1和位于與布線基板2不同層的金屬箔將其包住，從而進行電磁波屏蔽。
在圖4～圖9的實施例中，金屬薄膜20只是形成于屏蔽箱1的整個內(nèi)表面，但是，還可以是只形成于外表面或者形成于內(nèi)外兩面。
實驗例以下用實驗例對本發(fā)明進行更加詳細的說明，但是，本發(fā)明并不僅限定于這些實驗例。
(實驗例1)在高沖擊聚苯乙烯薄板(厚度0.25mm，混合干式二氧化硅0.1wt％)上通過離子噴鍍設(shè)置厚度為80nm的銅薄膜，再在其上設(shè)置26nm的鎳薄膜，制成用于評價表面電阻以及電磁波屏蔽效果的樣品。
(實驗例2)在與實驗例1相同的高沖擊聚苯乙烯薄板上，通過對向靶濺射裝置(Mirror Tron濺射裝置)進行濺射，設(shè)置與實驗例1相同的薄膜，制成評價用的樣品。
(實驗例3)采用黃銅代替銅和鎳設(shè)置一層厚度為106nm的黃銅薄膜，除此之外，與實驗例2同樣制成評價用的樣品。
(比較例1)將混合銀粉及銅粉的丙烯酸涂料(固體部分中金屬的質(zhì)量比為82.3wt％，銀和銅的質(zhì)量比為3∶7)噴涂在實驗例1中所采用的聚苯乙烯上，直至具有與實驗例1相同的表面電阻，制成評價用的樣品。
(比較例2)用鉻酸使實驗例1中采用的聚苯乙烯薄板的表面粗糙化，用鹽酸洗凈后再使其吸附由白金-錫絡(luò)合物形成的觸媒，使錫鹽溶解除去。然后，浸漬在包含磷的非電解鎳鍍金液中使鎳析出，之后，通過電鍍形成鎳(層)，鎳層的厚度設(shè)置為0.4μm。
(評價)所獲得的樣品的表面電阻是采用了電阻率測量GP(4端子法)(Dia instrument公司制造)進行測定的。電磁波屏蔽效果的測定是采用了TM波屏蔽測定法進行的(測定頻率100MHz～5GHz)。結(jié)果如表1所示。評價膜質(zhì)的系數(shù)通過膜厚(am)×表面電阻(Ω/□)表示。
表1

(實驗例4)高沖擊聚苯乙烯薄(厚度0.25、含有1.2wt％碳黑)通過壓空成型，成型加工為如圖11所示的底面為長方形的屏蔽箱。(外形縱60mm×橫40mm×高2mm、彈性連接部長邊、H＝0.6mm、V＝0.4mm；短邊、H＝0.8mm、V＝0.4mm)該成型體的內(nèi)表面上通過對向靶濺射裝置進行濺射設(shè)置厚度為51nm的黃銅薄膜。將外壁的折回部在距離接觸部1mm的位置切斷，從而制成屏蔽箱。
用與上述同樣的方法進行底部內(nèi)部表面電阻的測定，結(jié)果為1.5Ω/□，評價膜質(zhì)的系數(shù)為77。
將屏蔽箱扣在經(jīng)過鍍金處理的接地面上進行安裝，壓縮整個底壁，使彈性變形部變形0.2mm，然后對接地面和接觸部(周長約200mm)的接觸電阻進行測定。結(jié)果是接觸電阻為平均170mΩ/10mm長，為良好。此時，每10mm的負荷為86g。
工業(yè)實用性本發(fā)明的屏蔽箱安裝在布線基板上后，只通過直接組裝機箱就可以進行電磁波屏蔽，所以，屏蔽箱的裝卸簡便，而且，可以進行確實的電磁波屏蔽?？梢匀菀椎剡M行成型加工。因為只需要很小的用于進行電磁波屏蔽的施加在屏蔽箱上的應(yīng)力，所以，不會對布線基板施加過度的力。由于金屬薄膜非常致密所以不會產(chǎn)生多余的厚度，因為不會阻礙彈性連接部的變形，所以，當(dāng)進行電磁波屏蔽時不會對布線基板施加過度的力。因此，本發(fā)明為電子設(shè)備工業(yè)的發(fā)展做出了很大的貢獻。
本發(fā)明的屏蔽方法是將屏蔽箱設(shè)置在布線基板上以使其包住放置在機箱內(nèi)部的布線基板的各種電子電路，只通過將機箱進行組裝，就可以簡便而且確實地對電子電路進行電磁波屏蔽，因此，為電子設(shè)備工業(yè)的發(fā)展做出了很大的貢獻。
權(quán)利要求
1.一種屏蔽箱，由具有以下部分的箱狀成型體構(gòu)成底壁；側(cè)壁，從所述底壁的外周部立起而形成；以及開口部，在所述側(cè)壁的與所述底壁相反一側(cè)的端部合圍而形成，所述側(cè)壁通過彈性連接部與所述底壁相連，所述彈性連接部相對于所述底壁起到板簧的作用，所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個具有導(dǎo)電性。
2.一種屏蔽箱，放置在機箱內(nèi)，用于覆蓋布線基板上的電子電路，以屏蔽電磁波，由具有以下部分的箱狀成型體構(gòu)成底壁；側(cè)壁，從所述底壁的外周部立起而形成；以及開口部，在所述側(cè)壁的與所述底壁相反一側(cè)的端部合圍而形成，所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個具有通過物理蒸鍍形成的金屬薄膜，當(dāng)固定所述屏蔽箱和布線基板時，所述屏蔽箱的一部分被機箱內(nèi)壁抵壓而發(fā)生彈性變形，同時，所述側(cè)壁的開口部側(cè)的端部與布線基板接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的屏蔽箱，具有將所述成型體的內(nèi)部隔成多個小隔間的隔板，所述隔板通過彈性連接部與底壁相連，所述彈性連接部相對于所述底壁起到板簧的作用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽箱，構(gòu)成所述成型體的材料的切變模量為105～109Pa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽箱，所述彈性連接部具有立起部，從底壁向開口部方向立起；以及水平部，其連接所述立起部的與底壁相反一側(cè)的端部和側(cè)壁或隔板的相反一側(cè)的端部，并平行于底壁延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的屏蔽箱，將所述彈性連接部的所述水平部的距離設(shè)為H，所述立起部的高度設(shè)為V時，H≥V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽箱，所述側(cè)壁及/或隔板的厚度為小于等于1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的屏蔽箱，所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個的表面電阻為101～10-2Ω/□。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽箱，所述隔板通過裂縫被分割成多個片。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽箱，所述成型體是由一片薄板進行成型加工而形成的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的屏蔽箱，所述屏蔽箱的自由高度大于放置所述屏蔽箱的機箱與布線基板包圍的空間中的相對的機箱內(nèi)面與布線基板之間的間隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏蔽箱，所述側(cè)壁通過彈性連接部與底壁相連，所述彈性連接部相對于所述底壁起到板簧的作用。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏蔽箱，通過物理蒸鍍形成的所述金屬薄膜是用對向靶濺射裝置形成的。
14.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏蔽箱，所述成型體的內(nèi)表面和外表面中的至少一個的表面電阻為101～10-2Ω/□，金屬薄膜的厚度T(nm)和表面電阻R(Ω/□)之間的關(guān)系是，在20＜T＜200的范圍內(nèi)，滿足T×R＜200。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏蔽箱，所述金屬薄膜由多種金屬形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求2所述的屏蔽箱，所述金屬薄膜是黃銅薄膜。
17.一種電子電路的屏蔽方法，在內(nèi)部放置布線基板的機箱內(nèi)部放置權(quán)利要求1或2所述的屏蔽箱，由與布線基板相對的機箱內(nèi)面抵壓所述屏蔽箱的底壁，使所述彈性連接部發(fā)生彈性變形，同時使所述側(cè)壁及/或隔板的端部壓接在布線基板上，從而用屏蔽箱覆蓋布線基板上的電子電路進行電磁波屏蔽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種屏蔽箱，包括底壁(10)；側(cè)壁(7)，從所述底壁的外周部立起而形成；開口部，在該側(cè)壁(7)的與所述底壁(10)相反一側(cè)的端部合圍而形成，側(cè)壁(7)通過對底壁(10)具有彈性的彈性連接部(12)與底壁(10)相連。電磁波屏蔽是通過以下過程進行的在內(nèi)部放置布線基板的機箱內(nèi)部放置屏蔽箱，由與布線基板相對的機箱內(nèi)面將所述屏蔽箱的底壁(10)進行抵壓，使所述彈性連接部(12)發(fā)生彈性變形，同時使所述側(cè)壁(7)及/或隔板(8)的端部抵壓連接在布線基板上，從而用屏蔽箱覆蓋布線基板上的電子電路。
文檔編號H05K9/00GK1717969SQ20048000147
公開日2006年1月4日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者川口利行, 芹口克彥, 小松博登, 田中清文, 加藤浩 申請人:信越聚合物株式會社