用于适形屏蔽的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于适形屏蔽的方法和装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有2012年12月11日提交的、标题为“METHOD OF C0NF0RMALSHIELDING AND ELECTRICAL DEVICE FORMED THEREFROM” 的美国临时申请 N0.61/735，699和 2013 年 9 月 26 日提交的、标题为“METHODS AND APPARATUS FOR C0NF0RMAL SHIELDING”的美国专利申请N0.14/038, 633的优先权，该两份申请已经转让给本申请的受让人，故以引用方式将其明确地并入本文。
技术领域
[0003]概括地说，本发明涉及用于适形屏蔽的方法和装置，而更具体地说，涉及使用活动模板和嵌入在该模板中的屏蔽壁，以便针对印刷电路板上的表面安装的电路设备更高效地产生屏蔽的适形屏蔽。
【背景技术】
[0004]诸如计算设备或通信设备之类的电子设备，通常包括具有各种电路元件的印刷电路板(PCB)，以实现该电子设备的功能。这些电路元件可以称为集成电路、芯片或微芯片，并可以安装在PCB的表面上。这些芯片可以称为表面安装技术(SMT)元件。在计算机或其它电子系统(例如，无线电话)的所有部件都集成到单一芯片中的情况下，该单一芯片可以称为片上系统(SoC)。
[0005]诸如无线设备之类的设备中的各种电路可能产生电磁干扰(EMI)，或者对来自其它部件的EMI或者源自于该设备之外的EMI敏感。因此，可能需要对这些电路部件进行屏蔽，以包含所产生的EMI或者防止外部电磁干扰。然而，由于使电子设备变得更小的不断需求，因此期望减小这些设备中的芯片的面积和厚度。
[0006]在一些解决方案中，使用适形屏蔽来解决上面关注的问题。将适形屏蔽用于无线设备具有很多优点，其包括更好的屏蔽效能、设备高度的最小化、以及有助于热传导。当前，存在两种传统的适形屏蔽方法。在第一方法中，当安装了 SMT器件时，向PCB施加充当屏蔽壁的金属框架。通常，由于金属框架和SMT的放置精度允许较大的公差，因此这种方法需要PCB上的相对较大的表面区域以允许安装金属框架。在安装金属框架之后，接着可利用激光以使该金属框架暴露，使得可随后向模具施加金属涂料，以完成屏蔽室。在第二适形屏蔽方法中，利用激光来蚀刻或刻划成型材料以形成沟槽。然后将导电胶材料应用到沟槽以形成屏蔽壁，最后向模具施加金属涂料以实现屏蔽。这两种处理都是费时的，并且涉及反复清洗和烘干并干燥的许多过程。
[0007]因此，期望对适形屏蔽的改进。
【发明内容】
[0008]根据一个方面，公开了一种制造适形干扰屏蔽结构的方法。该方法包括:在印刷模具模板中放置至少一个导电屏蔽壁，以限定至少一个屏蔽区域；在电路板上放置所述至少一个印刷模具模板，其中所述电路板被配置为具有安装在其上的电路元件。所述印刷模具模板被配置为:在所述至少一个屏蔽壁所限定的至少一部分中是可利用成型材料填充的，使得所述至少一个屏蔽区域中的电路元件里的至少一个电路元件可以被所述一定容积的成型材料包围。利用这种方法，通过提供嵌入有屏蔽壁的印刷模具模板，提供了在印刷成型之前，在电路板上快速地布置或放置屏蔽壁。
[0009]在另一个公开的方面，教示了一种用于提供适形电磁干扰屏蔽的装置。该装置包括用于限定接收成型材料的内部容积，以实现电路板上布置的一个或多个电路元件的适形屏蔽的至少一个印刷模具模板。所述模板包括布置在所述模板的内部容积中的一个或多个导电屏蔽壁，所述至少一个模板被配置为可去除地布置在所述电路板的表面上，并包围所述一个或多个电路元件。此外，所述一个或多个导电屏蔽壁被配置为与所述电路板电耦合，并且可与所述至少一个印刷模具模板相分离。
[0010]在另外的方面，公开了一种用于提供适形屏蔽的装置。该装置包括电路板和安装在该电路板上的电路元件，该电路元件具有从电路板延伸的形体。此外，该装置还包括连接到所述电路板的屏蔽室，其包围所述电路元件的形体，其中所述屏蔽室包括成型材料、屏蔽层和至少一个屏蔽壁。所述屏蔽室是使用可去除放置的印刷模具模板(其配置有先前布置在其中的所述至少一个屏蔽壁)来形成的，所述成型材料是根据所述印刷模具模板来形成的，所述屏蔽层布置在所述成型材料的表面上并且与所述至少一个屏蔽壁进行电接触。此夕卜，所述成型材料包围所述电路元件的形体的至少一部分，并与所述至少一个屏蔽壁一体形成在所述电路板上。
[0011]在一个另外的方面，公开了一种用于提供适形屏蔽的装置。该装置包括电路板和安装在该电路板上的多个电路元件。此外，该装置具有连接到所述电路板的多个屏蔽室的特征，所述多个屏蔽室中的每一个屏蔽室包围所述多个电路元件中的一个或多个电路元件，其中所述多个屏蔽室中的每一个屏蔽室包括成型材料、位于所述成型材料的一部分之内的至少一个屏蔽壁、以及布置在所述成型材料的至少一部分上并与所述至少一个屏蔽壁的一部分进行电耦合的屏蔽材料层。另外，所述多个屏蔽室中的每一个屏蔽室是使用至少一个可去除的印刷模具模板来形成的，其中所述印刷模具模板配置有先前布置在其中的所述至少一个屏蔽壁，所述成型材料包围至少一个电路元件的形体的至少一部分，并与所述至少一个屏蔽壁一体形成在所述电路板上。
【附图说明】
[0012]图1是根据本发明的包括印刷模具模板的装置的轴测视图，该印刷模具模板具有嵌入在其中的一个或多个屏蔽壁，并布置在具有一个或多个电路元件的电路板上。
[0013]图2是图1的装置的横截面侧视图。
[0014]图3是利用成型材料填充图1的印刷模具模板所得到的密闭空间的轴测视图。
[0015]图4是在施加屏蔽材料层之前，图3的结构的部分横截面侧视图。
[0016]图5是在施加屏蔽材料层之后，图3的结构的部分横截面侧视图，从而其形成一个或多个屏蔽室，各个屏蔽室包含所述一个或多个电路元件，并限定具有适形干扰屏蔽结构的芯片。
[0017]图6是用于为多个屏蔽的和封装的电路提供适形屏蔽的另一种示例性装置的轴测视图。
[0018]图7示出了图6的结构的横截面侧视图。
[0019]图8是制造适形干扰屏蔽结构的示例性方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020]本发明公开的装置和方法提供简化的适形屏蔽，其中，通过将干扰屏蔽壁嵌入在印刷模具模板中(例如，预先放置在印刷模具模板中，或者提前布置在其中)，来将其应用到印刷电路板(PCB)，并且因此可以在印刷成型之前，将屏蔽壁立即快速地布置在PCB上。此外，这些装置和方法在降低生产成本的同时，还维持与传统方法相同的尺寸优点。
[0021]图1根据本公开内容的一方面示出了装置100的轴测视图，其中装置100提供了适形屏蔽。装置100包括布置或者放置在PCB 104的表面的印刷模具模板102。模板102包括嵌入在模板102所包围的内部容积之中的一个或多个屏蔽壁106、108。通过将屏蔽壁106,108嵌入模板102的内部，在模板102的内部容积中生成一个或多个干扰屏蔽区域、空间或隔室110。尽管为了说明简单起见，在图1中只示出了三个屏蔽的空间或隔室110，但本领域普通技术人员应当理解，可以利用更多或更少数量的屏蔽壁106、108，来形成更多或者更少的隔室110。
[0022]可以通过诸如但不限于铜合金(例如，亮铜)或金属薄板之类的导电材料来形成各个屏蔽壁106、108，以便最终形成屏蔽电磁干扰(EMI)的隔室，S卩，这些壁(它们是导电的)用于形成封闭的导电表面(即，法拉第笼)。在一个方面，可以以多种不同的方式，在印刷模具模板102中保持屏蔽壁106、108，例如但不限于:摩擦或压入配合、可释放的连接、固定连接、屏蔽壁106、108与模板102的整体成形、或者甚至被配置为以期望的相对方位将屏蔽壁106、108固定在印刷模具模板102中的放置装置。
[0023]在一方面，可以将印刷模具模板102放置或者布置在电路板104上，以包围被屏蔽的空间或隔室I1中的一个或多个电路元件。图1示出了安装在电路板104上并放置在被屏蔽的空间或隔室110之内的示例性电路元件112 (例如，表面安装技术(SMT)元件)。尽管为了说明简单起见，在图1中只示出了一个电路元件112，但本领域普通技术人员应当理解，在一个方面，可以分别在每一个隔室110中，向电路板104安装多个电路元件。另外，每一个隔室Il0中的电路元件可能是需要被屏蔽以避免干扰其它电路元件的EMI的源，也可能是容易受到EMI影响并需要屏蔽以免遭受这种干扰的电路元件。
[0024]在另外的方面，模板102可以包括对准