专利名称：用于屏蔽印刷电路板上电子元件的屏蔽盒的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于屏蔽电子器件中PWB(印刷电路板)上电子元件的屏蔽盒。
背景技术：
为了屏蔽电子器件中PWB上的电子元件使其不受电磁辐射影响，通常在包括电子元件的PWB上设置导电屏蔽盒或箱形式的屏蔽件。当把一在其向下延伸侧壁上有自由边缘的封闭式金属盒沿此金属盒的这一整个自由边缘焊接到PWB上时，即可以实现最高水平的屏蔽，为了实现良好的屏蔽，必须满足一项关键要求，即屏蔽盒与PWB之间的焊接接头要恰当地控制，最好不得留下任何未被焊接的区域。要是有任何区域保持为未被焊接状态，则蔽屏效率便取决于屏蔽盒与PWB之间的最大间隙。因此，若屏蔽盒与PWB之间存在间隙，这些间隙的尺寸就必须严格限定。
当前用来将电子元件安装到PWB上是采用回流焊接法的所谓表面安装工艺(SMT)。这种方法中采用的焊膏是由焊料、助熔剂与承载介质组成的具有乳酪式稠度的物质。这种焊料与助熔剂的混合物是85～95％的焊料和5～15％的助熔剂，其中的焊料是球形与针形的细粒。这种焊膏用于电子工业中时要求其具有高的质量。例如这种焊膏应该容易地弄湿PWB上的元件与焊盘、不会产生导致PWB上两个相邻的焊盘连接的流动、能在组装中粘牢地保持元件，而不会在把丝网印刷模板用来涂布此焊膏时让焊膏粘合到模板的孔中。
焊接工艺中的第一步是把焊膏涂布到PWB的焊盘上。为此可以采用下述几种方法·通过管子的端部分配焊膏方法此方法非常类似于应用注射器。对焊膏作轻微加压并通过管端分配。这种方法的优点例如是由于焊膏使用一封闭容器而很少有可能导致焊膏污染，另一些优点中包括，这种管子可以够到奇特形状的位置且它是一种费用较低廉的方法，该方法的缺点包括难以将精确数量的焊膏涂布到PWB上而且这是一种较慢的方法。
·将钝销浸入焊膏中的方法采用这种方法时，钝销浸入焊膏中，然后将销端部轻轻地抹到PWB上。焊膏量与钝销的大小和形状成正比。此方法的优点是快速，因为能在同一时刻将整个一列销子下放到PWB上。
·丝网印刷法丝网印刷是一种在涂布焊膏时能获得优异结果的方法，因为它可给出准确和预定厚度的焊膏层。丝网印刷模板是由聚酯或金属的精密网状件制成。此丝网印刷模板置于PWB的稍稍上方，以用一迫使焊膏通过模板压到PWB上的压力将一涂刷器拉到此模板上。该涂刷器可由金属或橡胶制成。若它是由橡胶制成，则能在PWB上的不同位置处布放不同数量的焊膏。但它必须经常被磨尖。
·模板印刷法此方法颇类似于丝网印刷方法，不同之处是这种模板是非弹性的因而是与PWB接触放置。模板印刷法多用于细小节距的器件，这是一种完全适合大规模生产的方法。
用来将焊膏涂布到PWB上的理想方法是上述的丝网印刷法。在拟安装电子元件与屏蔽盒的理想区域用焊膏进行丝网印刷PWB。焊膏的厚度由丝网印刷模板的厚度决定，在整个PWB上都相同。
下一步是用拾取和放置机将电子元件放置于PWB上。一个或多个屏蔽盒通常是在其它元件已就位后再放到PWB之上的，这是因为屏蔽盒必须盖住一或多个这种元件。在此工艺中的最后一步中，将PWB于焊接炉中加热，由此使涂布的焊膏熔融而让所有元件与屏蔽盒焊接到PWB上。
当PWB与这些元件通过焊接炉将焊膏熔化时，温度遵循预定的曲线。炉子首先被加热到焊膏中的助熔剂成为活性的温度，然后将此温度保持足够长的一段时间以让助熔剂清除基底金属。之后将温度升高到焊膏的熔点之上。通常将温度保持于这一水平30～60秒，时间足够长以使焊料是以弄湿PWB与电子元件。最后一步是以连续的降温速率冷却PWB。在此冷却过程中有一折衷选择。若PWB快速冷却，焊接键合将变强，但同时会在PWB中引入应力。于是应控制冷却过程，以保证有较强的键合而不会在PWB中引入高应力。
由于小的元件如电阻与电容只需用少量的焊膏而大的元件如屏蔽盒则需大量的焊膏，因而设定丝网印刷模板的厚度时必须要兼顾这两种不同需要。电子元件通常制作得较小以节省PWB上的空间，而较小的电子元件则需用较少的焊膏以获得合适的焊接。这在将来当会采用较薄的丝网印刷模板。
但是不论屏蔽盒或是PWB都无法制作成完全平整，而特别是PWB的非平整性将会受到于焊接炉中加热的影响。这意味着在屏蔽盒与PWB之间常会有间隙，但这种间隙只要在加热过程中填充有焊料就不构成问题。如以上所述，初始时涂布到PWB上的焊膏厚度要受到限制，并可能在将来甚至进一步减薄。这就是说，要是必须确保此间隙能在加热过程中为焊膏充填的话，上述间隙可接受的尺寸同样要受到限制。此外，屏蔽盒与PWB之间间隙的尺寸随屏蔽盒尺寸的加大而加大，因而必须对屏蔽盒的尺寸加以限定来确保此间隙能由预涂的焊膏充填。
在趋向于日益见小的当代电子器件中，希望能将若干个小型屏蔽盒组合成一个带内壁的大屏蔽盒，因为这将节省PWB上的空间。较少量的屏蔽盒还能加快组装过程和减少制造费用。但是较大的屏蔽盒由于不平整的PWB和/或不平整的屏蔽盒本身，会增加屏蔽盒与PWB之间有未焊合的间隙的风险。
为了解决上述问题，曾企图将极厚一层焊膏分配到PWB上屏蔽盒所在的区域上，但这又增加了不希望有的额外的制造步骤。
发明内容
本发明的目的在于为屏蔽PWB上的电子元件提供这样一种屏蔽盒，由它可以消除在所安装的屏蔽盒与PWB之间有不可接受的间隙的风险。
本发明的目的是这样达到的，即把此说明书开头段中所述的屏蔽盒分成可以以能弯曲方式连到一起的多个部段。
于是，此屏蔽盒的各个部段都能相对于彼此弯曲，使得屏蔽盒能依随其上安装有该屏蔽盒的PWB的任何不平整性。在这样的方式下，因PWB弯曲而发生的PWB的任何不平整性都能被补偿。由此可以保障PWB与屏蔽盒之间有可靠和充分紧密的连接，确保该屏蔽盒实现所需的屏蔽效应。
在一实施例中，此屏蔽盒的各部段包括一上盖部和向下延伸的侧壁。于是各部段能用作一独立的屏蔽盒。但由于是将多个这样独立的屏蔽盒组装成一个大的屏蔽盒，就简化了它的处理。
此屏蔽盒的各部段可以由例如橡胶类的可弯曲材料制成的可弯曲件相互连接。这样就保证了部段与部段之间的可弯曲性，从而能补偿PWB的任何不平整性。
此屏蔽盒的另一实施例包括一共用的上盖部以及向下延伸的多个侧壁，此上盖部分成连接到一起的若干部段，而这些侧壁不相连。这种屏蔽盒可像一个能弯曲的大屏蔽盒那样工作来补偿PWB的任何不平整性。
上盖部可制成为单件式的且使各段之间的材料厚度减薄。于是除了形成屏蔽盒的材料或部件外，不需要用其他材料或部件来实现部段间的可弯曲连接。
或者，上盖部的各部段也可由可弯曲材料例如橡胶制的可弯曲件相互连接。
在某一实施例中，此屏蔽盒各部段的尺寸构成整数的模块尺度，因而通过组合许多这种模块化的部段，就能形成任何所需的屏蔽盒，由于只需较少个数的可以以多种方式组合的模块化部段，就能降低生产费用。
应该着重指出“包括/包含”这个词在用于这一说明书中时，是指所述的特点、整体、步骤或部件的存在，但并不排除存在着或另有一个或多个其他的特点、整体、步骤、部件或它们构成的组。
下面参考附图详述本发明，附图中图1a与1b阐明与已有技术的屏蔽盒相关的问题；图2示明本发明的屏蔽盒的第一实施例；图3示明安装于PWB上的图2所示的屏蔽盒；图4示明本发明的屏蔽盒的另一实施例；图5示明安装于PWB上的图4所示的屏蔽盒；图6示明本发明的屏蔽盒的又一实施例；
图7示明安装于PWB上的图6所示的屏蔽盒。
具体实施例方式
图1a与1b示明通过屏蔽盒101与PWB 102截取的横剖面，阐明了与用来将屏蔽盒101安装到PWB 102的先有技术方法有关的问题。在所示实施例中，屏蔽盒101为箱形，包括形成一平整上盖部103和四个带自由边缘105的下延侧壁104的金属壳。如前所述，PWB 102由于其在制造过程中所产生的内应力而决不会完全平整。图1a与1b分别示明了向下弯与向上弯的PWB 102。为了更好地说明将屏蔽盒101安装到PWB 102上的先有技术有关的问题，在图1a与1b所示PWB的弯曲程度作了夸大的表现。此外，为清楚起见，除示明了屏蔽盒101外，略去了其他元件，事实上，待屏蔽的电子元件是位于已安装的屏蔽盒101内的PWB 102之上。在图1a与1b中，PWB 102备有预涂布的薄层焊膏106，其设置在通过加热此预涂布的焊膏106使屏蔽盒101的边缘105与PWB 102连接的区域。
在图1a中，PWB 102下弯，而由于此下弯在PWB 102与屏蔽盒101的边缘105之间便存在间隙107。通过预涂敷焊膏106来封闭间隙107是不可能的，并且如果PWB 102弯曲到图1a所示的程度，此间隙107便从屏蔽盒101一侧延伸到另一侧，这样就会显著降低屏蔽效率。
在图1b所示的情形下，PWB 102上弯，屏蔽盒101的边缘105仅在极其有限的区域与PWB 102连接。这时，不会由预涂布的焊膏106封闭的PWB 102与屏蔽盒101的边缘105之间的间隙107便延伸到屏蔽盒101的两边之外。屏蔽盒101的屏蔽效率同样会显著下降。
事实上，PWB 102弯曲程度小于图1a与1b中所示的，同时间隙107也小于所示情形。但由于PWB 102的以及屏蔽盒101的弯曲程度在某种程度上是无法预测的，因而常会存在产生不可预知大小的间隙107的风险，由此降低屏蔽效率。
图2示明本发明的屏蔽盒1的第一实施例。此屏蔽盒1分成六个各自用作一独立的屏蔽盒的相同部段2。每个部段2确定一独立的屏蔽盒，以局部剖面形式由最前面的右侧部段2清楚地示明。
在此实施例中，各部段2设有一上盖部3和几个下延的侧壁4。侧壁4的下端有一适合于焊接到PWB 6上的边缘5，如图3所示。
在屏蔽盒1的两相邻部段2之间设有可弯的连接件7，于是部段2可相对于彼此弯曲，这意味着PWB 6的任何不平整性可以通过屏蔽盒1的两个部段2之间的弯曲补偿。该可弯件7最好由例如经胶合固定到部段2侧壁上的橡胶之类的材料制造。
图3示明安装在上弯的PWB 6上的屏蔽盒1。为了更好地示明本发明的主旨，图示的弯曲程度与实际相比显著地夸大了。图中清楚地表明屏蔽盒1的部段2如何借助可弯件7彼此相对地弯曲，由此补偿了PWB 6的弯曲，而不会在PWB 6与屏蔽盒1之间留下任何未焊接的区域。
由于屏蔽盒1分成了若干个分别用作独立的屏蔽盒的部段2，PWB6必须设计成接纳这种屏蔽盒1，也即PWB 6必须用对应于各部段2的边缘5的适当图案涂布的焊膏进行分段。
在一实施例中，屏蔽盒1的各部段2的尺寸构成整数的模块尺度，例如其将作为一个部段2的宽度。依据这种模块尺度确定各个部段2的尺寸，就能由不同形状的部段组成屏蔽盒(未图示)。
图4示明本发明的屏蔽盒11的另一实施例。屏蔽盒11还分成相互连接形成屏蔽盒11的部段12。在此实施例中，屏蔽盒11制成单件式，在相邻部段12之间将材料厚度减薄，这种减薄了材料厚度的区域于上盖部的表面上形成弯曲线17。此屏蔽盒11设有共用的上盖部和在此上盖部周边上的向下延伸的多个侧壁14。在此实施例中，如屏蔽盒11的最右上角的剖开区所示，未设置内壁。多个侧壁14不相连，以便在屏蔽盒11安装到弯曲的PWB 16上时可允许在部段12之间相互弯曲，如图5所示。
屏蔽盒11的部段12之间的减薄了材料厚度的弯曲线17，如图所示，于上盖部之上形成大致方形的图案。这样，屏蔽盒11能够沿两个方向补偿PWB 16的弯曲。自然，这些弯曲线17也可形成其他图案，例如当仅仅只在一个方向需要补偿弯曲时，这种弯曲线17便可形成平行线。
图6以局部横剖面示明了本发明的屏蔽盒21的又一实施例。屏蔽盒21仍然分成若干部段22，它们在此实施例中形成由连接到部段22的边缘上的可弯件27加以相互连接的横带件。这样，此屏蔽盒21就能补偿图7所示的PWB 26的弯曲，如图7所示，下弯的PWB 26设有屏蔽盒21。此屏蔽盒可以包括一共用上盖而无任何内壁。
上面相对于采用普通箱形的屏蔽盒的不同实施例说明了本发明，但这种屏蔽盒并不必须是箱形，它也可以是拱形的或带有下延边缘的任何其他中空的三维部件。这种屏蔽盒还可设有从其上盖部延伸到PWB的内壁，以将此屏蔽盒分成任意多个所需的封闭空间。
在选择屏蔽盒的材料时，可以从不同的材料中作广泛的选择，可以采用市售的不同类型的具有不同屏蔽特性的塑料与金属合金。金属盒主要用于不复杂的几何构型且较为便宜。采用塑料时增加了形成较复杂的几何结构的可能性，但这些类型的屏蔽盒常需要更高的生产费用。为了获得充分的屏蔽效率，这种塑料必须是导电性的，为此例如要通过喷涂以导电性漆来实现。
屏蔽盒的各部段间的可弯性互连也可以与上述的不同。例如若采用挠性橡胶料时，则它最好是可导电的。这种相互连接件也可以是在所述多个部段之间设置的铰链的形式。
权利要求
1.用于屏蔽电子器件中印刷线路板(6；16；26)上的电子元件的屏蔽盒，其特征在于，此屏蔽盒(1；11；21)被分成以可弯方式连到一起的多个部段(2；12；22)。
2.如权利要求1所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(1；11；21)的各部段(2；12；22)包括上盖部(3；13；23)和向下延伸的侧壁(4；14；24)。
3.如权利要求1或2所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(1；21)的多个部段(2；22)是由可弯材料例如橡胶制的可弯件(7；27)相互连接。
4.如权利要求1或2所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(11；21)包括共用的上盖部(13；23)和向下延伸的多个侧壁(14；24)，上盖部(13；23)被分成连接到一起的多个部段(12；22)，而所述多个侧壁(14；24)不相连。
5.如权利要求4所述的屏蔽盒，其特征在于，上盖部(13)是由在多个部段(12)之间使材料厚度减薄的单一部件制成。
6.如权利要求4所述的屏蔽盒，其特征在于，上盖部(23)的各部段(22)是由例如橡胶的可弯材料制的可弯件(27)相互连接。
7.如权利要求1～6中任一项所述的屏蔽盒，其特征在于，屏蔽盒(1；11；21)的各个部段(2；12；22)的尺寸构成整数的模块尺度。
全文摘要
用于屏蔽电子器件中PWB(印刷线路板)上电子元件的屏蔽盒。为了补偿PWB上的任何非平整性，此屏蔽盒被分成以可弯方式连接的多个部段。
文档编号H05K9/00GK1745610SQ200380109554
公开日2006年3月8日 申请日期2003年12月19日 优先权日2003年2月7日
发明者G·法格纽斯, H·本特松, T·桑德维, F·赫尔曼, N·安德松, H·梅纳特 申请人:索尼爱立信移动通讯股份有限公司