屏蔽罩及使用屏蔽罩的通信装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及屏蔽罩及使用屏蔽罩的通信装置。屏蔽罩包括：顶面；一个或多个侧面；以及一个或多个支撑脚，其中所述支撑脚将屏蔽罩固定至电路基板，所述一个或多个侧面中的至少一部分与所述电路板底面之间具有间隙。由于屏蔽罩的侧面与电路板底面之间具有间隙，被屏蔽罩覆盖的组件所散发的热量能够及时向外部散发。
【专利说明】
屏蔽罩及使用屏蔽罩的通信装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信领域，尤其涉及屏蔽罩及使用屏蔽罩的通信装置。
【背景技术】
[0002]随着传感技术、芯片技术、通信技术、网络技术的发展，家居家电趋向于智能化发展。智能家电就是将微处理器、传感器技术、网络通信技术引入家电设备后形成的家电产品，具有自动感知住宅空间状态和家电自身状态、家电服务状态，能够自动控制及接收住宅用户在住宅内或远程的控制指令;同时，智能家电作为智能家居的组成部分，能够与住宅内其它家电和家居、设施互联组成系统，实现智能家居功能。
[0003]目前，智能家电等终端设备通常通过WIFI控制模块，各终端之间建立起双向通信链路。
[0004]中国实用新型专利文献CN204069352U中描述了一种智能家电WIFI控制模块。如图1所示，智能家电WIFI控制模块包括天线1、滤波电路2、LC巴伦电路3、射频匹配电路4、串口WIFI模块5、RS485收发模块6、连接器7、红色LED指示灯8、绿色LED指示灯9、DCDC电源10。用户可以通过WIFI网络，从移动终端发送控制命令到终端电器，并且得到控制命令的执行反馈，实现基于WIFI网络的终端设备控制。
[0005]然而，对于在专利文献CN204069352U中所描述的WIFI控制模块，由于其采用WIFI模块、板载天线等通信部件，所以各功能组件间容易混入噪声，造成性能劣化，且易受到外部磁场等干扰等因素的影响。
[0006]有鉴于此，中国实用新型专利文献CN104243642A提供了一种通信模块。如图2所示。通信模块包括涉及移动电话通信的第一高频处理部、具有基带处理部和应用处理部的系统部、安装有电源电路部的电路基板、覆盖安装在电路基板的电子部件的密封材、形成在密封材的表面的导电性的屏蔽层、和以划分上述系统部和电源电路部中的任一者或两者的安装区域与上述第一高频处理部的安装区域的方式形成在密封材的屏蔽壁。
[0007]在专利文献CN104243642A中，通过在模块与模块之间设置导电的屏蔽壁以及屏蔽层等屏蔽手段，来排除内部模块之间的相互影响，并隔绝外部环境。
【实用新型内容】
[0008]实用新型所要解决的问题
[0009]专利文献CN104243642A所公开的方案的问题在于:
[0010]1、虽然可以在一定程度上隔绝内部模块之间以及外部环境带来的不良影响，但通信及其关联元器件、芯片带来的发热量亦被阻隔于屏蔽壁内；
[0011]2、模块与模块之间的相互影响虽然降低，但是一个模块内部本身可能包含两个以上相互影响的器件。
[0012]用于解决技术问题的技术手段
[0013]为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的一个实施例提供一种屏蔽罩，所述屏蔽罩包括:顶面;一个或多个侧面；以及一个或多个支撑脚，其中所述支撑脚将屏蔽罩固定至电路基板，所述一个或多个侧面中的至少一部分与所述电路板底面之间具有间隙。该方案的效果是:由于屏蔽罩的侧面与电路板底面之间具有间隙，被屏蔽罩覆盖的组件所散发的热量能够及时向外部散发。
[0014]在本实用新型的实施例中，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的不同侧面相交的拐角处。在本实用新型的实施例中，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的一个或多个侧面之中。在本实用新型的实施例中，所述屏蔽罩由金属材料制成，所述屏蔽罩的所有侧面与电路板底面之间都具有间隙。
[0015]该方案的效果是:可以从间隙引导磁力线与电路基板平行，再逸出屏蔽罩，如果磁力线与电路基板平行，屏蔽罩内部各组件之间的干扰就会小很多。磁力线在屏蔽罩内部，倾向于沿着屏蔽罩的顶面延伸，最后从屏蔽罩的侧面与电路板底面之间的间隙逸出屏蔽罩。对于各元件，尤其是高度较低的贴片元件，本实用新型所公开的屏蔽罩能够显著提升屏蔽罩内部各组件的性能。
[0016]本实用新型的另一个实施例提供一种使用屏蔽罩的通信装置，其特征在于，所述通信装置包括电路基板、通信模块和屏蔽罩，所述通信模块包括:板载天线;连接器，所述连接器的一端与所述板载天线连接;滤波器，所述滤波器的一端与所述连接器的另一端连接；转换器，所述转换器的一端与所述滤波器的另一端连接；以及WIFI集成电路，所述WIFI集成电路的一端与所述转换器的另一端连接，所述WIFI集成电路具有一种或多种通信接口，所述屏蔽罩包括:顶面;一个或多个侧面；以及一个或多个支撑脚，其中所述支撑脚将屏蔽罩固定至所述电路基板并且覆盖所述通信模块的至少一部分组件，所述一个或多个侧面中的至少一部分与所述电路板底面之间具有间隙。该方案的效果是:由于屏蔽罩的侧面与电路板底面之间具有间隙，被屏蔽罩覆盖的组件所散发的热量能够及时向外部散发。
[0017]在本实用新型的另一个实施例中，所述屏蔽罩不覆盖所述板载天线。该方案的效果是:对于没有被屏蔽罩覆盖的板载天线，其磁力线倾向于垂直于基板，并不会从屏蔽罩的间隙处进入屏蔽范围内。
[0018]在本实用新型的另一个实施例中，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的不同侧面相交的拐角处。在本实用新型的另一个实施例中，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的一个或多个侧面之中。在本实用新型的另一个实施例中，所述屏蔽罩的所有侧面与电路板底面之间都具有间隙。
[0019]在本实用新型的另一个实施例中，所述通信模块还包括:SPI闪存，所述SPI闪存与WIFI集成电路相连；晶振，所述晶振与WIFI集成电路相连，以产生时钟频率，其中所述WIFI集成电路还包括内部电压调节器。
[0020]该方案的效果是:可以从间隙引导磁力线与电路基板平行，再逸出屏蔽罩，如果磁力线与电路基板平行，屏蔽罩内部各组件之间的干扰就会小很多。磁力线在屏蔽罩内部，倾向于沿着屏蔽罩的顶面延伸，最后从屏蔽罩的侧面与电路板底面之间的间隙逸出屏蔽罩。对于各元件，尤其是高度较低的贴片元件，本实用新型所公开的屏蔽罩能够显著提升屏蔽罩内部各组件的性能。
【附图说明】
[0021]为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。相同或相应的部件将用相同或类似的标记表不。
[0022 ]图1示出根据现有技术的一种智能家电WIFI控制模块。
[0023 ]图2示出根据现有技术的通信模块。
[0024]图3A示出根据本实用新型的一个实施例的用于终端设备的无线信息传输的通信模块。
[0025]图3B示出根据本实用新型的一个实施例的连接至WIFI集成电路的连接器、低通滤波器、发射平衡-不平衡转换器和接收平衡-不平衡转换器的电路图。
[0026]图4示出根据本实用新型的一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置450的截面示意图。
[0027]图5示出根据本实用新型的一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置550的示意图。
[0028]图6示出根据本实用新型的另一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置650的示意图。
[0029]图7示出根据本实用新型的又一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置750的示意图。
[0030]图8示出根据本实用新型的又一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置850的示意图。
[0031]图9示出根据本实用新型的又一个实施例的图8所示的屏蔽罩的俯视图和侧视图。
【具体实施方式】
[0032]在以下的描述中，参考各实施例对本实用新型进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本实用新型的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本实用新型的实施例的全面理解。然而，本实用新型可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。
[0033]在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。
[0034]图3A示出根据本实用新型的一个实施例的用于终端设备的无线信息传输的通信模块300。
[0035]如图3A所示，通信模块300可包括板载天线301、连接器309、低通滤波器(LPF) 302、发射平衡-不平衡转换器303、接收平衡-不平衡转换器304、WIFI集成电路305、SPI闪存306、晶振307。板载天线301、低通滤波器(LPF)302、发射平衡-不平衡转换器303、接收平衡-不平衡转换器304、SPI闪存306和晶振307是与WIFI集成电路305分离的组件。
[0036]板载天线301用于接收外部信号源的信号或者向终端设备发送信号。板载天线通过连接器309连接至低通滤波器302，进而通过低通滤波器302连接至发射平衡-不平衡转换器303和接收平衡-不平衡转换器304。发射平衡-不平衡转换器303和接收平衡-不平衡转换器304与WIFI集成电路305相连。低通滤波器302通过发射平衡-不平衡转换器303和接收平衡-不平衡转换器304以两种方式连接至WIFI集成电路305。
[0037]WIFI集成电路305可应用于家庭和办公室的各种新设备，包括洗衣机、空调设备、热水器等家电、消费电子产品以及用于家庭照明、安全和自动化系统的传感器及智能插座。因此，WIFI集成电路305附带了各种通信接口，例如，通用异步收发传输器接口UART、串行外设接口 SP1、集成电路内置音频总线接口 12S、通用串行总线接口 USB、通用输入输出接口GP10、联合测试工作组接口 JTAG。联合测试工作组接口 JTAG是测试用插口。WIFI集成电路305通过UART、SP1、USB等接口连接到外部主机。在一个实施例中，WIFI集成电路305可根据电气与电子工程师协会IEEE 802.11协议工作，例如IEEE 802.11b/g/n。
[0038]WIFI集成电路305还与SPI闪存306相连。在一个实施例中，SPI闪存306可以是4M比特，用于保存信息。
[0039]WIFI集成电路305还与晶振307相连。晶振307与通信模块300内部的电路相结合，以产生通信模块300所必须的时钟频率。在一个实施例中，晶振307的时钟频率可以是40MHz ο
[0040]WIFI集成电路305与电源308相连。在一个实施例中，电源308的电压可以是3.3伏特。WIFI集成电路305具有内置的内部电压调节器，用于将输入的3.3伏特电压转换为1.2伏特和1.8伏特。
[0041 ]在一个实施例中，通信模块300的工作温度为-40至+85摄氏度;供电电压为3.3V;主机Ι/F电压为3.3V。
[0042]图3B示出根据本实用新型的一个实施例的连接至WIFI集成电路的板载天线、低通滤波器、发射平衡-不平衡转换器和接收平衡-不平衡转换器的电路图。
[0043]如图3B所示，板载天线301通过连接器309连接至由一系列的电感器和电容器组成的低通滤波器、发射平衡-不平衡转换器和接收平衡-不平衡转换器，最后通过四个引脚(即，RF输入P1、RF输入N1、RF输出Pl、RF输出NI)连接至WIFI集成电路。
[0044]图4示出根据本实用新型的一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置450的截面示意图。
[0045]如图3A、图4所示，本实施例涉及的使用屏蔽罩的通信装置450包括有，通信模块300，屏蔽罩400及电路基板401。
[0046]其中，通信模块300被覆盖于在屏蔽罩400下，通信模块300中的各组件形成在电路基板401上。屏蔽罩400将通信模块300中的各组件封装在封闭空间中，屏蔽罩400的高度高于通信模块300中的各组件的高度。
[0047]在一个实施例中，电路基板401的厚度不高于1.1mm，而封装在屏蔽罩400内的各表面安装器件的厚度不高于1.0mm，连接器309的厚度不高于1.0mm，WIFI集成电路305的厚度不高于0.9mm，SPI闪存306的厚度不高于0.55mm，晶振307的厚度不高于0.55mm。屏蔽罩的厚度可以约为0.15mm。
[0048]在一个实施例中，屏蔽罩400可以是金属屏蔽罩，从而屏蔽外部环境带来的电磁干扰。虽然屏蔽罩400可以在一定程度上隔绝外部环境带来的不良影响，但通信及其关联元器件、芯片带来的发热量亦被阻隔于屏蔽罩壁内。另外，从图4可以看出，在屏蔽罩400内包含连接器309、低通滤波器(LPF)302、发射平衡-不平衡转换器303、接收平衡-不平衡转换器304、WIFI集成电路305、SPI闪存306、晶振307。这些组件在操作过程中会产生电磁波，这些电磁波会被封闭在金属屏蔽罩内，并在金属屏蔽罩壁上不断反射，从而对金属屏蔽罩中的组件造成干扰。
[0049]为了使屏蔽罩400的功能得到优化，本实用新型构想出一种新型的通信模块的屏蔽罩。该屏蔽罩具有顶面、一个或多个侧面以及一个或多个支撑脚，该支撑脚将屏蔽罩固定至电路基板。当屏蔽罩被安装到电路基板上时，该屏蔽罩的一个或多个侧面中的至少一部分与电路板底面之间具有间隙，从而在屏蔽罩与电路基板之间形成非密封空间。
[0050]在本实用新型的一个实施例中，在屏蔽罩的一个或多个侧面的拐角处形成支撑脚。在本实用新型的另一个实施例中，在屏蔽罩的一个或多个侧面中形成支撑脚。
[0051]在本实用新型的一个实施例中，屏蔽罩的所有侧面与电路板底面之间都具有间隙，屏蔽罩仅在支撑脚处与电路基板连接。
[0052]在本实用新型的一个实施例中，板载天线未被屏蔽罩覆盖。
[0053]由于屏蔽罩的侧面与电路板底面之间具有间隙，被屏蔽罩覆盖的组件所散发的热量能够及时向外部散发。
[0054]另一方面，可以从间隙引导磁力线与电路基板平行，再逸出屏蔽罩，如果磁力线与电路基板平行，屏蔽罩内部各组件之间的干扰就会小很多。磁力线在屏蔽罩内部，倾向于沿着屏蔽罩的顶面延伸，最后从屏蔽罩的侧面与电路板底面之间的间隙逸出屏蔽罩。对于各元件，尤其是高度较低的贴片元件，本实用新型所公开的屏蔽罩能够显著提升屏蔽罩内部各组件的性能。
[0055]对于没有被屏蔽罩覆盖的板载天线，其磁力线倾向于垂直于基板，并不会从屏蔽罩的间隙处进入屏蔽范围内。
[0056]图5示出根据本实用新型的一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置550的示意图。
[0057]如图5所示，屏蔽罩500形成在电路基板501上，具有顶面504、四个侧面503-1至503-4以及形成在侧面相交处的四个支撑脚502-1至502-4。支撑脚502-1至502-4将屏蔽罩500固定至电路基板501。屏蔽罩500仅在支撑脚502-1至502-4处与电路基板固定连接，而屏蔽罩500的侧面503-1至503-4与电路板基板之间具有一定间隙，从而在屏蔽罩与电路基板之间形成非密封空间。
[0058]在一个实施例中，屏蔽罩可由金属板通过冲压成型等工艺制成，金属板的厚度可以约为0.15_。例如，金属板可以为C7521R型合金。
[0059]图6示出根据本实用新型的另一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置650的示意图。
[0060]如图6所示，屏蔽罩600形成在电路基板601上，具有顶面、四个侧面603-1至603-4以及形成在对角处的两个支撑脚602-1和602-2。支撑脚602-1和602-2将屏蔽罩600固定至电路基板601。屏蔽罩600在支撑脚602-1和602-2处以及侧面603-3和603-4处与电路基板固定连接，而屏蔽罩600的侧面603-1和603-2与电路板基板之间具有一定间隙，从而在屏蔽罩与电路基板之间形成非密封空间。
[0061]在一个实施例中，屏蔽罩可由金属板通过冲压成型等工艺制成，金属板的厚度可以约为0.15_。例如，金属板可以为C7521R型合金。
[0062]图7示出根据本实用新型的又一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置750的示意图。
[0063]如图7所示，屏蔽罩700形成在电路基板701上，具有顶面、四个侧面703-1至703-4以及形成在一角的支撑脚702。支撑脚702将屏蔽罩700固定至电路基板701。屏蔽罩700在支撑脚702处以及侧面703-3和703-4处与电路基板固定连接，而屏蔽罩700的侧面703-1和703-2与电路板基板之间具有一定间隙，从而在屏蔽罩与电路基板之间形成非密封空间。
[0064]在一个实施例中，屏蔽罩可由金属板通过冲压成型等工艺制成，金属板的厚度可以约为0.15_。例如，金属板可以为C7521R型合金。
[0065]图8示出根据本实用新型的又一个实施例的使用屏蔽罩的通信装置850的示意图。
[0066]如图8所示，屏蔽罩800形成在电路基板801上，具有顶面、多个侧面803-1至803-6以及七个支撑脚802-1至802-7。支撑脚802-1至802-7将屏蔽罩800固定至电路基板801。屏蔽罩800仅在支撑脚802-1至802-7处与电路基板固定连接，而屏蔽罩800的侧面803-1至803-6与电路板基板之间具有一定间隙，从而在屏蔽罩与电路基板之间形成非密封空间。
[0067]图9不出根据本实用新型的又一个实施例的图8所不的屏蔽罩800的俯视图和侧视图。
[0068]屏蔽罩800未覆盖板载天线301。支撑脚802-1、802-3和802-5分别形成在两侧面相交的拐角处，而支撑脚802-2、802-4、802-6和802-7形成分别形成在侧面803-1至803-4之中。
[0069]在一个实施例中，屏蔽罩可由金属板通过冲压成型等工艺制成，金属板的厚度可以约为0.15_。例如，金属板可以为C7521R型合金。
[0070]以上的图5-9描述了屏蔽罩的形状、结构的特定实施例，然而本领域的技术人员应认识到，屏蔽罩的形状、结构不限于上述实施例所公开的内容。例如屏蔽罩的形状可以是任意多边形形状或曲线形状。支撑脚可位于屏蔽罩的任意位置，而不限于位于屏蔽罩的侧壁上，例如支撑脚可以位于从屏蔽罩顶部向下形成的支柱上，该支柱与屏蔽罩的侧面分离。
[0071]尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。
【主权项】
1.一种屏蔽罩，其特征在于，所述屏蔽罩包括: 顶面； 一个或多个侧面；以及 一个或多个支撑脚，其中所述支撑脚将屏蔽罩固定至电路基板，所述一个或多个侧面中的至少一部分与所述电路板底面之间具有间隙。2.如权利要求1所述的屏蔽罩，其特征在于，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的不同侧面相交的拐角处。3.如权利要求1所述的屏蔽罩，其特征在于，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的一个或多个侧面之中。4.如权利要求1所述的屏蔽罩，其特征在于，所述屏蔽罩由金属材料制成，所述屏蔽罩的所有侧面与电路板底面之间都具有间隙。5.—种使用屏蔽罩的通信装置，其特征在于，所述通信装置包括电路基板、通信模块和屏蔽罩，所述通信模块包括: 板载天线； 连接器，所述连接器的一端与所述板载天线连接； 滤波器，所述滤波器的一端与所述连接器的另一端连接； 转换器，所述转换器的一端与所述滤波器的另一端连接；以及 WIFI集成电路，所述WIFI集成电路的一端与所述转换器的另一端连接，所述WIFI集成电路具有一种或多种通信接口， 所述屏蔽罩包括: 顶面； 一个或多个侧面；以及 一个或多个支撑脚，其中所述支撑脚将屏蔽罩固定至所述电路基板并且覆盖所述通信模块的至少一部分组件，所述一个或多个侧面中的至少一部分与所述电路板底面之间具有间隙。6.如权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述屏蔽罩不覆盖所述板载天线。7.如权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的不同侧面相交的拐角处。8.如权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述一个或多个支撑脚形成在所述屏蔽罩的一个或多个侧面之中。9.如权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述屏蔽罩的所有侧面与电路板底面之间都具有间隙。10.如权利要求5-9中的任一项所述的通信装置，其特征在于，所述通信模块还包括:SPI闪存，所述SPI闪存与WIFI集成电路相连；晶振，所述晶振与WIFI集成电路相连，以产生时钟频率， 其中所述WIFI集成电路还包括内部电压调节器。
【文档编号】H05K9/00GK205623062SQ201620365854
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】曾现祥, 李晋, 欧敏, 王超
【申请人】株式会社村田制作所