专利名称：屏蔽箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种屏蔽箱(shielding cage)，其由多个壁限定，并包括一个或多个用于将所述屏蔽箱安装在电路板上的安装尾部(mountingtail)。
背景技术：
US 6,416,361公开了一种金属板收发机箱，其具有柔性腿、针眼腿和支撑腿。在将所述箱安装到印刷电路板(PCB)上时，柔性腿和针眼腿延伸通过在PCB中限定的相应孔。所述箱可以在有焊接或没有焊接的情况下固定到PCB上。支撑腿以及中央和后部腿用作支座绝缘子，将所述箱与PCB分离以便于准确地焊接。
现有技术的屏蔽箱的问题在于，形成这些箱的自由度受到限制，这是由于它们由金属薄板制成。例如，箱不能设有用于接收相配合的电缆连接器的螺钉的结构，例如螺纹。通常通过设置夹在电缆连接器的相关特征上的闩锁来实现通过金属薄板形成的箱来安装电缆连接器。金属薄板屏蔽箱的另一问题在于缺乏坚固性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的屏蔽箱，其至少解决或减少了现有技术屏蔽箱的一些问题。
该目的通过提供这样一种屏蔽箱来实现，其特征在于，所述屏蔽箱为压铸的屏蔽箱，所述安装尾部是所述压铸屏蔽箱的一体安装尾部。通过提供一种在压铸过程中形成的箱，可以在屏蔽箱中实现更复杂的形状，而整体的或一体的安装尾部提供了在一个步骤中将屏蔽箱放置在PCB上的方案。一体的安装尾部应在所述箱安装在PCB上之前安装在屏蔽箱上，而由于整体的安装尾部，所述箱和尾部制成为单件。由于屏蔽箱是压铸的，因此安装尾部可容易地形成为屏蔽箱的整体或一体的安装尾部。
在本发明的优选实施例中，屏蔽箱的安装尾部为柔性的安装尾部。由于屏蔽箱是压铸箱，例如由锌合金制成，因此在箱和PCB之间的热膨胀系数可能存在差异。根据将箱安装在PCB上的方式，可能由于温度变动而在箱和PCB之间产生剪应力或推/拉应力。柔性安装尾部的优点在于，为由于温度变动而产生的力提供了释放，从而确保将箱安装在PCB上。现有技术已知的由金属薄板形成的箱不易于受热膨胀系数差的影响，这是由于用于箱和PCB中的材料的这些特性非常相似。
在本发明的实施例中，压铸箱包括与安装尾部成一体的接收结构。如上所述，可以在压铸箱中容易地形成所述结构。应注意，安装尾部可以直接安装在压铸箱上，或者间接地，即将一金属条安装在接收结构上同时该金属条包括所述安装尾部。安装尾部例如是铜或铜合金表面安装技术(SMT)尾部。通过将铜或铜合金作为用于安装尾部的材料，减少了由于温度变动而产生的力，因为安装尾部和PCB的热膨胀系数大致相同。
在本发明屏蔽箱的优选实施例中，安装尾部包括细长的整体压铸尾部，例如引脚插入锡膏(PIP)或波焊料尾部。整体的安装尾部的优点在于，它们可与屏蔽箱的其它特征一起在单个步骤中形成。通过使压铸的安装尾部细长，可获得柔性的安装尾部。
在本发明的实施例中，所述壁优选地在所述安装尾部的区域外侧包括插入止动结构。该插入止动结构通过在盖罩的壁和PCB之间设置支座绝缘子而防止了屏蔽箱的壁与焊膏接触，因此避免了焊料在加热(回流)期间流到箱上。该插入止动结构自身优选地位于不与膏剂接触的部位。
在本发明的优选实施例中，在所述壁中环绕至少一个安装尾部设置一凹口。该凹口防止了焊料通过安装尾部流到屏蔽箱的壁上，即，该凹口用作焊料的阻挡件(dam)。
在本发明的优选实施例中，至少一个壁包括定位柱。这些柱能够增加准确度，因为它们将被放置在其中不存在焊剂的未电镀的通孔中。
在本发明的优选实施例中，屏蔽箱是具有整体安装尾部的压铸屏蔽箱。该箱由具有与该箱待安装其上的基底相似的热膨胀系数的材料压铸而成。压铸的黄铜金属屏蔽箱的优点在于，它们的热膨胀系数与用于形成PCB的传统玻璃/环氧树脂叠片的热膨胀系数几乎相同。因此，在回流安装过程中，在屏蔽箱之间不会由于加热形成大的应力。另外，压铸的黄铜屏蔽箱对于大量生产而言更经济。优选地，压铸的屏蔽箱只包括几个一体的安装尾部，例如在箱的角部处或角部附近。另外，压铸的屏蔽箱可包括沿着屏蔽箱周边朝向PCB伸出的几个延伸部。在用于将屏蔽箱安装在PCB上的膏剂中，这些延伸部(可被截顶)抵靠在PCB上或稍位于其上方。这些延伸部具有几个优点，例如在安装过程中控制膏剂以及避免在PCB中设置用于安装屏蔽箱的穿孔。此外，该压铸的屏蔽箱可具有焊料阻挡件，用于在加热的同时防止焊料流到屏蔽箱上。
在本发明的优选实施例中，屏蔽箱适于覆盖头部，并包括适于接收待连接到所述头部上的电缆连接器的安装装置的结构。这种复杂的结构可容易地形成在压铸盖罩中。
应理解，上述实施例或其方面可以组合在一起。
应注意，所述压铸屏蔽箱是已知的。然而，这些压铸屏蔽箱并不包括便于容易地用一个步骤布置的整体安装尾部。使用事先放置在PCB上的SMT金属弹簧来执行这些压铸箱的放置。这些金属弹簧昂贵且需要额外的放置操作，即，在安装弹簧后需要用于各个弹簧的操作和用于压铸盖罩的操作。
下面将参照附图进一步说明本发明，附图显示出根据本发明的优选实施例。应理解，根据本发明的屏蔽箱并不以任何方式限于该具体且优选的实施例。在附图中图1显示出连接到具有根据本发明实施例的屏蔽箱的电路板上的两个电缆连接器；图2显示出具有根据本发明实施例的屏蔽箱的前面板的不同视图；图3A和3B显示出根据本发明第一实施例的屏蔽箱的详细部分；
图4显示出根据本发明第二实施例的屏蔽箱；图5显示出根据本发明第三实施例的屏蔽箱的详细部分；图6A和6B显示出根据本发明第四实施例的屏蔽箱。
具体实施例方式
在图1中，所示的连接器系统包括用于将电缆2连接在前面板3上的电缆连接器1，该前面板3具有用于插入电缆连接器1的开口4。电缆连接器1是本申请人于同一日提交的未决专利申请(“电缆连接器和将电缆装配到该电缆连接器上的方法”)的主题。前面板3包括电路板5，下文也称为PCB5。PCB5通常包括多个信号轨和电气元件(未示出)，用于向电缆2的一个或多个导线传输电信号或者从电缆2的一个或多个导线传输电信号。通过提供包括头部15(图4中所示)的头部结构来实现将这些导线连接到PCB5的信号轨上，该头部由具有竖直防护罩的包覆成型(overmolded)的导电引线框形成，其通过保持器结构6而被保持并定位。保持器结构6包括侧壁7，便于将电缆连接器1引导至头部。PCB5还包括具有壁9的压铸屏蔽箱8，其安装在PCB5上用于覆盖头部结构。PCB5还具有预形成孔5′和5″，用于布置并安装屏蔽箱8。
图2显示出没有电缆连接器1而具有压铸屏蔽箱8的前面板3的不同视图。如图所示，压铸屏蔽箱8的前部分10从前面板3中的开口4伸出。下面将详细地描述压铸屏蔽箱8的不同实施例。
图3A和3B详细地显示出根据本发明的压铸屏蔽箱8的第一实施例。压铸箱8的壁9包括铸造在壁9上的接收结构11。该接收结构11适于与金属条12成一体。金属条12形成为具有适于将屏蔽箱8安装在PCB5上的安装尾部13。因此，屏蔽箱8包括一体的安装尾部13。应理解，安装尾部13也可直接(即，没有金属条12)整合到屏蔽箱8的壁9上。另外，金属条12和/或安装尾部13可通过各种连接方式整合在一起。在图3A和3B中，金属条12铆接在壁9上。然而，其它连接方式包括将金属条12或安装尾部13铸造、冲压或夹在屏蔽箱8上。还应注意，安装尾部13可弯曲以提供更大的焊接表面，以将屏蔽箱8安装在PCB5的焊脚14上。
金属条12优选地由铜或铜合金制成，并且安装尾部13是金属板SMT尾部。在SMT中，PCB5设有膏剂，并且屏蔽箱8放置在PCB5上从而使安装尾部13定位在焊脚14上。随后进行加热(也称作回流)，从而使用膏剂作为焊剂将安装尾部焊接在焊脚14上。安装尾部13是柔性的，从而为由于PCB5和压铸屏蔽箱8之间热膨胀系数差而形成的剪应力提供释放。锌合金的压铸屏蔽箱8的典型热膨胀系数为2.67×10-5mm/mK，而PCB5以及PCB5的铜和铜/锡部分的热膨胀系数在1.4-1.9×10-5mm/mK的范围内。柔性安装尾部13确保了在安装尾部13和PCB5之间的焊缝不会过应力。
在图4中，显示出根据本发明的压铸屏蔽箱8的第二实施例。在屏蔽箱8中，显示出保持器结构6的壁7以及头部15。头部15包括用于与电缆连接器1的连接装置相连的各种销。压铸屏蔽箱8还包括前部分10，该前部分从前面板3中的开口4(图2中所示)伸出。在前部分10中，采用多个与电缆连接器1的金属壳体接触并施加到前面板3的弹簧16，以提供连续的屏蔽。
压铸屏蔽箱8包括多个整体的压铸安装尾部17，用于将屏蔽箱8安装在PCB5上。安装尾部17优选地为引脚插入锡膏(PIP)或波焊料安装尾部。在PIP过程中，首先如SMT中一样在PCB5上施加膏剂。随后将屏蔽箱8放置在PCB5上，从而将安装尾部17定位在PCB5的电镀通孔5′(见图1)中，而与其中尾部抵靠在PCB5上的SMT工艺相反。孔5′例如具有0.9mm的直径。接着进行回流，从而用膏剂围绕着所插入的安装尾部17来填充孔5′，并且膏剂用作用于将屏蔽箱8安装在PCB5上的焊剂。通过使安装尾部17的长度例如为安装尾部直径的五倍可实现安装尾部17的柔性。安装尾部17的直径例如为0.65mm。安装尾部例如以4.5mm的间距施加。然而，安装尾部17的间距也可以改变，例如通过增加安装尾部17朝向屏蔽箱8的前部10的密度来实现。细长的安装尾部17和孔5′中的膏剂对于推/拉力的释放提供了足够的柔性，该推/拉力是在温度变化的情况下由于热膨胀系数差而导致的。用于温度变动的典型范围是-40至+70摄氏度。
根据本发明的屏蔽箱8的其它元件包括插入止动结构18和定位柱19。插入止动结构18避免了当将屏蔽箱8安装在PCB上时，屏蔽箱8的壁9“浸”在膏剂中。结果，在壁9和PCB5之间形成支座绝缘子，从而在回流期间焊料不会流到壁上，而是流入电镀通孔与PIP或波焊料尾部17之间的间隙中。如图所示，插入止动结构18位于安装尾部17的区域外侧。当将屏蔽箱8设置在PCB5上时，定位柱19利用孔5″(见图1)提供引导。孔5″是未电镀通孔且不包含焊剂或金属沉积物，从而定位柱19与孔5″的对齐增加了准确性。
另外，屏蔽箱8的前部分10包括用于接收电缆连接器1的紧固装置(未示出)的结构20。该结构20可以是复杂的，例如带螺纹部分，因为箱8是压铸的。用于该复杂结构20的特定布置是本申请人共同未决申请的主题。
在图5中，显示出图4所示的屏蔽箱8的壁9的边缘部分。该壁包括由凹口21包围的PIP安装尾部17。采用凹口21以避免在回流期间膏剂通过安装尾部17流到屏蔽箱8，并且进一步增加了安装尾部17的柔性。
图6A和6B显示出压铸的黄铜屏蔽箱8，其由多个壁9和四个用于将箱8安装到电路板5上的安装尾部30限定。安装尾部30与屏蔽箱8成一体。安装尾部30可将作用在电缆连接器1上的力直接引导到PCB5上。
屏蔽箱8的黄铜材料的热膨胀系数与上述PCB5大致匹配。对于压铸的黄铜屏蔽箱8，热膨胀系数为1.7×10-5mm/mK。结果，在箱8和PCB5之间没有形成剪应力或推/拉应力。因此，安装尾部30与用于图4中所示压铸的锌屏蔽箱相比，更坚固和/或更短。安装尾部30优选地具有在1.5-2mm范围内的直径。安装尾部30的长度可以比用于图4的压铸的锌屏蔽箱短，这降低了铸造这些尾部30的复杂性。另外，因为该效果可以减少安装尾部30的量，这可导致减少在PCB5中用于安装的孔5′。
除了安装尾部3外，黄铜屏蔽箱8包括多个沿着箱8周边的截顶延伸部31。当定位在PCB5上(即，安装尾部30裂开到它们相应的孔5′中)时，截顶延伸部31抵靠在PCB5上或者位于为安装所设置的膏剂中的表面上方。与连续边缘相比，当该膏剂由于开口32而附着在延伸部31上时，延伸部31可控制膏剂。在延伸部31之间的开口32应保持为最小尺寸，以避免箱8的电磁屏蔽性能退化。延伸部31沿着屏蔽箱31周边的三个边缘均匀分布，以保持充分的电磁屏蔽。在该实施例中，因为压铸黄铜的热膨胀特性，所以可采用截顶延伸部31来代替图4实施例的柔性销。
压铸的黄铜屏蔽箱8具有焊料阻挡件33，以避免在回流过程中焊料向上流到屏蔽箱8的壁。
压铸的黄铜屏蔽箱8还具有与图4中所示的压铸屏蔽箱相应的特征，例如用于接收电缆连接器1的紧固装置(未示出)的一个或多个结构20。该结构20可以是复杂的，例如带螺纹部件，因为箱8是压铸的。应注意，尽管在图6A和6B中结构20是位于屏蔽箱8外部的结构，但是结构20也可结合在压铸的黄铜屏蔽箱的内部。另外，压铸的黄铜屏蔽箱8包括用于容纳多个弹簧16(如图4所示)的弹簧夹紧元件34，所述弹簧与电缆连接器1的金属壳体接触并施加在前面板3上以提供连续的屏蔽。
权利要求
1.一种屏蔽箱(8)，其由多个壁(9)限定，并包括一个或多个用于将所述屏蔽箱(8)安装在电路板(5)上的安装尾部(13；17；30)，其特征在于，所述屏蔽箱(8)是压铸的屏蔽箱(8)，所述安装尾部(13；17；30)是所述压铸屏蔽箱(8)的一体的安装尾部(13；17)。
2.根据权利要求1所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述安装尾部(13；17)是柔性的安装尾部。
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述压铸的屏蔽箱(8)包括与所述安装尾部(13)整合的接收结构(11)。
4.根据权利要求3所述的屏蔽箱，其特征在于，所述安装尾部(13)是金属薄板SMT尾部。
5.根据权利要求1或2所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述安装尾部(17)是细长的整体压铸尾部。
6.根据权利要求5所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述细长的压铸尾部(17)是PIP尾部或者波焊料尾部。
7.根据前述权利要求中任一项所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，至少一个所述壁(9)包括插入止动结构(18)。
8.根据权利要求7所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述插入止动结构(18)设置在所述安装尾部(13；17)的区域外侧。
9.根据前述权利要求中任一项所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，一凹口(21)围绕着至少一个安装尾部(13；17)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，至少一个所述壁(9)包括至少一个定位柱(19)。
11.根据权利要求1所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述屏蔽箱由这样的压铸材料制成，该压铸材料具有与电路板(5)的热膨胀系数基本相等的热膨胀系数。
12.根据权利要求11所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述压铸材料是黄铜。
13.根据权利要求11或12所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述屏蔽箱包括在一个或多个所述壁(9)上的多个延伸部(31)，这些延伸部沿着所述屏蔽箱的周边朝向所述电路板(5)伸出。
14.根据前述权利要求中任一项所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述屏蔽箱(8)适于覆盖头部(15)，并包括适于接收待连接到所述头部(15)上的电缆连接器(1)的连接装置的结构(20)。
全文摘要
本发明涉及一种屏蔽箱(8)，其由多个壁(9)限定，并包括一个或多个用于将所述屏蔽箱(8)安装在电路板(5)上的安装尾部(13；17)。所述屏蔽箱(8)是压铸的屏蔽箱(8)，而所述安装尾部(13；17)是所述压铸屏蔽箱(8)的一体的安装尾部(13；17)。优选地，安装尾部(13；17)是柔性的安装尾部(13；17)，从而为温度引起的力提供释放。
文档编号H01R13/658GK1726622SQ200380106479
公开日2006年1月25日 申请日期2003年12月19日 优先权日2002年12月20日
发明者格特·德勒斯比克, 罗纳德·克里斯蒂安·韦伯 申请人:Fci公司