专利名称：小型无线电装置及其安装方法
技术领域：
本发明涉及例如蜂窝电话或无线电通信终端的小型无线电装置及其安装方法。
背景技术：
传统地，当将被分成两个或更多个块并被安装在两个或更多个印刷电路板上的电子电路安装在装置中时，使用各种连接器或引脚触点系统中的一种而将第一印刷电路板和第二印刷电路板电连接。在第一和第二印刷电路板之间安装框架，以不仅用于保护在第一印刷电路板上的电子电路，而且还用于定位并固定第二印刷电路板(参见JP-A-2001-111232)。
上面提到的传统框架由树脂模制，或者由模铸造合金制成。通过螺钉或与钩子啮合来紧固第二印刷电路板。在由树脂模制框架的情况下，在制造工艺中需要特定的厚度。框架厚度不断增加是导致不能实现小且薄的无线电装置设计的原因。
使用螺钉来紧固第二印刷电路板需要一个额外的步骤，即在制造设备中附加螺钉，这降低了可加工性。
另一方面，使用钩子来紧固第二印刷电路板引起另一个问题，即被钩住的部分容易毁坏。模铸造合金适用于使得装置小且薄，但是制造成本高。与树脂模制情况下类似，它还可能需要附加螺钉的额外步骤。
此外，使用连接器或引脚触点系统来电连接第一印刷电路板上的电子电路与第二印刷电路板上的电子电路，不足以提供足够的接地电势。因此，使用在其上沉积有铝的树脂模制的框架作为传导材料。换句话说，在第一和第二印刷电路板上安装金属弹簧或引脚，使得它们将电接触沉积有铝的框架。这样，增强了接地电势的供应。
但是，因为铝沉积很贵，所以在其上沉积有铝的树脂模制框架的成本变得很高。
此外因为在其上沉积有铝的树脂模制框架是接触类型的，所以不能获得足够的导电率。在这种情况下，因为不仅接地电势的供应不充足，而且导热性也不够，所以热可能在局部地方积聚。
发明内容
因此，本发明的目的是提供小型无线电装置及其安装方法，其能够连接两个或更多个印刷电路板，并且以有效的方式将它们安装在装置中，这种方式可以获得小且薄的装置设计，改善电学、机械和热测量，并能够减少成本。
根据本发明的第一方面，一种小型无线电装置包括位于彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上的内部电路。
通过这种结构，第一金属屏蔽框架被安装在第一印刷电路板上，以覆盖安装在所述第一印刷电路板上的元件。第二印刷电路板被安装在所述第一金属屏蔽框架上。
优选地，所述第二印刷电路板被电学地和机械地连接到所述第一金属屏蔽框架，使得与元件安装表面相对的底表面层是接地层。
优选地，所述第二印刷电路板被电连接到所述第一金属屏蔽框架，使得与元件安装表面相对的底表面层是接地层，并且所述第二印刷电路板由无线电电路构成。
优选地，提供第二金属屏蔽框架，以覆盖第二印刷电路板。在这种情况下，所述第二金属屏蔽框架被安装在所述第一金属屏蔽框架上。或者，所述第二屏蔽框架被安装在所述第二印刷电路板上。
例如，小型无线电装置用作蜂窝电话或个人手持电话系统终端。
根据本发明的第二方面，一种小型无线电装置包括位于彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上的内部电路。
通过这种结构，第一金属屏蔽框架被安装在第一印刷电路板上，以用于覆盖安装在所述第一印刷电路板上的第一组元件。第二金属屏蔽框架被安装在所述第二印刷电路板上，以用于覆盖所述第二印刷电路板上的第二组元件的在这种情况下，所述第一金属屏蔽框架的第一顶板和所述第二金属屏蔽框架的第二顶板被彼此连接。
例如，小型无线电装置用作蜂窝电话或个人手持电话系统终端。
图1是小型无线电装置的第一实施例的分解透视图，根据本发明的小型无线电装置的安装方法应用于所述小型无线电装置。
图2是示出了将图1中示出的第一电子电路、第一屏蔽框架、第二印刷电路板、第二电子电路和第二屏蔽框架都安装的状态的透视图。
图3是从图1的第二印刷电路板的底侧所见的透视图。
图4是根据本发明的小型无线电装置的结构图。
图5是示出了根据本发明的小型无线电装置的电子电路的框图。
图6是根据本发明的小型无线电装置的第二实施例的分解透视图。
图7是示出了将图6中示出的第一电子电路、第一屏蔽框架、第二印刷电路板、第二电子电路和第二屏蔽框架都安装的状态的外部透视图。
图8是示出了根据本发明的第二实施例的操作和结构的框图。
图9是根据本发明的小型无线电装置的第三实施例的分解透视图。
图10是示出了将图9中示出的第一印刷电路板、第一电子电路、第一屏蔽框架、第二印刷电路板、第二电子电路和第二屏蔽框架都安装的状态的外部透视图。
图11是根据本发明的小型无线电装置的第四实施例的分解透视图。
图12是图11所示的小型无线电装置的结构图。
具体实施例方式
首先，将参照附图给出对本发明特征的简要描述。
如图1所示，根据本发明的小型无线电装置具有这样的结构，即在屏蔽框架121上设置有第二电子电路211，屏蔽框架121安装在第一印刷电路板101上第一电子电路111的上方。在这种结构中，在第一印刷电路板101上的第一电子电路或无线电电路111与第二电子电路或无线电电路211电连接。第二印刷电路板201-1机械紧固到第一印刷电路板101。这种结构使得可能改进电子电路的稳定性、无线电性能、机械强度以及热辐射效率。与传统的安装方法相比，可以使用低价的元件，从而可以达到减少成本的效果。
在图1中，第一屏蔽框架121安装在第一印刷电路板101上第一电子电路111的上方。屏蔽框架121由导电金属制成，并覆盖第一印刷电路板101上引起噪声或需要避免噪声影响的一些电子电路，从而改善抗噪声特性。
另一方面，第二屏蔽框架221-1安装在第二印刷电路板201-1上的电子电路的上方。第二屏蔽框架221-1由导电金属制成，并覆盖第二印刷电路板201-1上引起噪声或需要避免噪声影响的全部或部分电子电路，从而改善抗噪声特性。
第一印刷电路板101上的电子电路通过连接器112-1和接受器212-1与第二印刷电路板201-1上的电子电路电连接。将屏蔽框架121焊接到第一印刷电路板101。第二屏蔽框架221-1和第二印刷电路板201-1安装在第一屏蔽框架121的上表面，以提高安装效率。另一方面，第一屏蔽框架121和第二屏蔽框架221-1改善了电子电路的抗噪声特性。
将第二印刷电路板201-1底部的整个表面层(即与元件安装表面或第二屏蔽框架221-1那一侧相对的表面)形成为具有接地电势，并通过接合材料331连接到第一屏蔽框架121。因为屏蔽框架121和221-1都由导电金属制成，所以从每一个电子电路产生的热量可以传递到印刷电路板101、201-1以及屏蔽框架121、221-1，并且从电子电路111、211中的每一个扩散到印刷电路板101、201-1以及屏蔽框架121、221-1中。
因此，根据本发明，在两个或更多个电子电路以及在其上安装有电子电路的印刷电路板101、201-1中，导电金属制成的第一屏蔽框架121被安装在第一印刷电路板101上的至少一些电子电路上方。形成导电金属制成的两个或更多个屏蔽框架，以覆盖两个或更多个印刷电路板上的至少一些电子电路。然后，将两个或更多个屏蔽框架以及两个或更多个印刷电路板安装到安装于第一印刷电路板101上的第一屏蔽框架121上。这种结构不仅能够改善安装效率，而且能够改善电子电路的热辐射效率，从而改善了抗噪声特性以及电学性能。因为屏蔽框架121和221-1可以由只要是导电金属就行的镀镍的磷青铜或不锈钢制成，所以可能减少成本。
在连接两个或更多个印刷电路板后，可以以这样的有效率的方式来将它们安装在装置中，与传统的方式相比，这种方式可以使装置小且薄，改善电学、机械和热测量，并能够减少成本。
现在将参照图1描述本发明的实施例。
在图1中，将其上安装有第二电子电路211的第二印刷电路板201和被形成以用于覆盖第二电子电路211的第二屏蔽框架221-1，安装到被形成以用于覆盖第一印刷电路板101上第一电子电路111中至少一些的第一屏蔽框架121上。这里注意，屏蔽框架121和221-1中的每一个都是有盖但没有底的盒子形状。
屏蔽框架121和221-1都由导电金属制成，并且都可以焊接到印刷电路板101和201-1中的每一个上，这样就不需要使用如螺钉这样的固定件来固定每一个框架，从而简化了屏蔽框架121和221-1两者的形状。
这些屏蔽框架121和221-1可以由低价的金属板制成，如磷青铜或不锈钢。这种金属板容易机加工，因此可以减少制造成本。此外，因为金属板薄且硬，所以它可以减小具有高机械强度的装置的总厚度。屏蔽框架121和221-1中的每一个覆盖至少一些电子电路，以不仅抑制电子电路辐射的噪声，还将屏蔽框架121和221-1中的电子电路与从其他电子电路辐射的噪声屏蔽开。此外，因为可以焊接印刷电路板101和201-1，所以与接触型板相比，它们的导电性被进一步改善从而增加了它们的导热性，使得由印刷电路板101上的电子电路产生的热量可以扩散到屏蔽框架121和221-1以及另一个印刷电路板201-1中，从而改善了热辐射效率。
将第二印刷电路板201-1底部的整个表面层(在第一屏蔽框架121一侧)形成为具有接地电势。当将第二印刷电路板201-1安装到第一屏蔽框架121的顶端并将其连接到第一印刷电路板101时，电子电路111与电子电路211通过连接器112-1和接受器212-1连接。第二印刷电路板201-1的底面与第一屏蔽框架121的顶板通过接合材料331连接。这种连接方式改善了导电性，使得用于第一电子电路111的接地电势可以等于用于第二电子电路211的接地电势，从而改善了电学性能和导热性。
在第二电子电路211是高频无线电电路的情况下，如果使第二印刷电路板201-1的底面与第一屏蔽框架121的顶板尽可能靠近，那么第二印刷电路板201-1的底面与第一屏蔽框架121的顶板将能够起到用于稳定RF接地电势的电容器的作用。
(第一实施例)接着，将描述本发明的第一实施例。
(第一实施例的结构)如图1所示，根据本发明的小型无线电装置包括第一印刷电路板101、第一电子电路111、第一屏蔽框架121、第二印刷电路板201-1、第二电子电路211、第二屏蔽框架221-1、连接器112-1、接受器212-1和接合材料331。
除了这些电子元件外，如图1所示的小型无线电装置由主单元外壳1、天线2、电池3、开关4、显示器5等构成。
在图1中，第一电子电路111和第二电子电路211是小型无线电装置的电子电路，并且由于安装尺寸和电学性能的限制而将它们分成块并安装在两个或更多个印刷电路板上。
第一印刷电路板101和第二印刷电路板201-1分别安装第一电子电路111和第二电子电路211，在它们的表面上或在它们的内部层中形成有信号图案(signal pattern)，从而形成小型无线电装置的电子电路系统。连接器112-1和接受器212-1通过电源、信号和接地线来电连接第一电子电路111和第二电子电路211。连接器112-1可以是叠层型连接器，或者其中插入柔性基片的类型。换句话说，连接器112-1可以是任何部件或形状，只要其将第二印刷电路板201-1上的电子电路211与第一印刷电路板101上的电子电路111连接起来。
虽然接受器212-1采用附接在第二印刷电路板201-1上的叠层接受器部件的形式，但是如果第二印刷电路板201-1采取在其上形成有接触端区域的柔性基片的形式，那么将不需要附接叠层接受器部件。与连接器112-1类似，接受器212-1可以是任何部件或形状，只要其将第二印刷电路板201-1上的电子电路211与第一印刷电路板101上的电子电路111连接起来。
第二印刷电路板201-1由两层或更多层组成。用于在第二电子电路211上的电子元件之间连接的信号图案，形成在顶表面层上或者内部的层中。底侧的层是接地层，其整个表面覆盖有暴露的铜箔层，或者镀有金或镍，或者涂覆有银，使得其可以接触第一屏蔽框架121和接合材料331以导电。
一般来说，小型无线电装置包括如高速CPU、步进充电泵(step-upcharge pump)以及无线电发送器的引起噪声的电子电路，以及如模拟语音电路、无线电接收器以及无线电发送器的易受噪声影响的电子电路。因为这些电子电路安装在同一个印刷电路板上或者同一个装置中，所以来自一个电子电路的噪声可能影响另一个电子电路。因此，可行的是设计出可以以消减电子电路之间的干扰从而减少各种类型噪声的影响的方式来安装电子电路的安装布局。
第一屏蔽框架121将引起噪声的电子电路或者易受噪声影响的电子电路组合到块中，并覆盖该块。在这种情况下，如果由第一屏蔽框架121覆盖的电子电路块形成为长方形，那么第一屏蔽框架121的形状也可以是长方形。这种简单的形状使得容易制造第一屏蔽框架121，从而减少了成本。将第一屏蔽框架121焊接到第一印刷电路板101是优选的。
近来，已经使用自动安装机来将电子电路安装到印刷电路板上。因为这种自动安装机还可以用于安装第一屏蔽框架121，所以也可以在制造工艺中减少安装成本。将焊点形成为具有接地电势。因此，优选的是，焊点的面积应该足够大以使第一屏蔽框架121具有与第一印刷电路板101相同的接地电势。因为第一屏蔽框架121的接地电势变得更靠近第一印刷电路板101的接地电势，所以稳定了由第一屏蔽框架121覆盖的电子电路的作用，从而改善了抗噪声特性。
由图1的虚线121’指示的是第一印刷电路板101上第一屏蔽框架121的安装位置。
与第一屏蔽框架121类似，第二屏蔽框架221-1将引起噪声的电子电路211或者易受噪声影响的电子电路211组合到块中，并覆盖该块。虽然与第一屏蔽框架121类似，第二屏蔽框架221-1形成为长方形也是优选的，但是其可以根据外壳尺寸等的限制而形成为不同的形状。
第二屏蔽框架221-1在内部被安装到第一屏蔽框架121的顶板上，并被焊接到第一屏蔽框架121。或者，可以将钩子(未示出)附接到屏蔽框架121和221-1，并彼此啮合。在屏蔽框架121和221-1都被焊接的情况下，或者在它们与钩子啮合的情况下，优选的是，第二屏蔽框架221-1的底面与第一屏蔽框架121的顶板应该大面积接触，以使第二屏蔽框架221-1的内侧面与第一屏蔽框架121的外侧面接触。这减少了两个屏蔽框架121和221-1之间的接地电势差，从而将稳定由第二屏蔽框架221-1覆盖的第二电子电路211的作用，从而改善了抗噪声特性。
接合材料331用于连接第二印刷电路板201和第一屏蔽框架121。在这种情况下，使用双面导电胶带作为接合材料331，以不仅以使第二印刷电路板201和第一屏蔽框架121具有相同的接地电势的方式来电连接两者，而且还将第二印刷电路板201-1机械安装并固定到第一屏蔽框架121上。
由图1的虚线331’指示的是接合材料331在第一屏蔽框架121的顶板的外侧表面(顶表面)上的安装位置。
如图2所示，在图1中示出的本发明的所有结构元件，即第一电子电路111、第一屏蔽框架121、第二印刷电路板201(见图1)、第二电子电路211、第二屏蔽框架221-1、连接器112-1(见图1)、接受器212-1和接合材料331(见图1)都安装在第一印刷电路板101上。
如图3所示，第二印刷电路板201-1的底层(图3中的阴影线部分201-1a)形成为接地图案，其整个表面覆盖有暴露的铜箔层，或者镀有金或镍，或者涂覆有银，使得其可以接触第一屏蔽框架121和接合材料331以导电。
图4是根据本发明的小型无线电装置的结构图。其示出了本发明的小型无线电装置的所有结构元件，即第一印刷电路板101和安装在第一印刷电路板101上的所有元件都放置在外壳1中的状态。
图5是示出了根据本发明的小型无线电装置的电子电路系统的框图。
由图5的虚线(121，221-1)指示的是屏蔽框架块，在其中的每一个中，命名了由屏蔽框架中的每一个覆盖的电子电路。
(第一实施例的操作)如图4所示，小型无线电装置包括作为用于其电子电路系统的结构的印刷电路板101和201-1、主单元外壳1、天线2、电池3、开关4和显示部件5。此外，其他未示出的元件，如扬声器、振动器以及相机也安装在外壳中。这样，虽然小型无线电装置包括许多元件，但是它必须是小型的且很薄，以保持其便携性。
随着小型无线电装置发展得更加精细，部件或元件的数量也在增加。CPU以及其时钟频率也变得更快。也越来越需求具有额外功能的以蜂窝电话为代表的小型无线电装置，这又增加了对安装用于蜂窝电话功能的无线电电路以及用于额外功能的无线电电路两者的技术的需求。例如，需要安装如用于GPS(全球定位系统)、蓝牙、无线电和电视的额外功能的辅助无线电电路。
蜂窝电话系统在各国间或者在各供应商之间可能是不同的。在这种情况下，如果小型无线电装置需要支持两个或更多个系统，那么就需要在小型无线电装置中安装与两个或更多个系统相应的两个或更多个无线电电路。
因此，随着小型无线电装置发展得更精细、更功能化并且更复杂，对更小、更薄装置的需求也在增加。由于这些原因，需要改善安装效率，并减少或控制随着对更精细装置的需求而增加的无线电噪声，还有减少装置的成本。
与图1中示出的作为小型无线电装置的电子电路系统结构的印刷电路板101、201-1相似，电子电路被分成两个或更多个块，并由于各种原因而被安装到两个或更多个印刷电路板上。上述原因包括越来越多数量的部件或元件；由于更小更薄的器件外壳的趋势而引起的安装限制；避免随着高性能、多功能小型无线电装置的发展趋势引起的时钟频率增加而增加的时钟噪声的影响的需求；使热量从如CPU、充电器以及电源的电子电路消散的需要；以及特性限制，例如需要将在不同频率下或不同系统中使用的无线电电路分开。
在图5中，无线电电路与图1的安装在第二印刷电路板201-1上的第二电子电路211中的一个相对应。图5的接受器212-1和连接器112-1与图1的接受器212-1和连接器112-1对应。图5的控制电路与图1的安装在第一印刷电路板101上的电子电路111中的一个相对应。控制电路包括CPU和时钟产生器电路，未示出。这些电子电路引起影响如模拟语音电路和无线电电路的其他电子电路(未示出)的噪声，使得它们对小型无线电装置的安装布局和安排产生影响并增加限制。
对噪声源采取措施，例如使用旁路电容器减少噪声的产生并逐步降低电源电压，但是对于高性能、多功能的无线电装置来说，这种措施常常不足以防止噪声干扰。
因此，如图1所示，将作为噪声源的电子电路安装在将由第一屏蔽框架121覆盖的位置上。导电金属制成的第一屏蔽框架121屏蔽电磁波噪声。因此，不仅可以减少来自内部电子电路的噪声辐射，而且可以减少来自外部的噪声影响。此外，将第一屏蔽框架121焊接到第一印刷电路板101上，从而可以同时减少噪声辐射和噪声干扰。将焊点形成为具有接地电势。因此，如果焊点面积足够大使得第一屏蔽框架121具有与第一印刷电路板101相同的接地电势，那么它就可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗。此外，将第一屏蔽框架121机械固定到第一印刷电路板101。这样，可以保护内部电子电路。
将无线电电路安装到图1所示的第二印刷电路板201-1上。蜂窝电话中的无线电电路易受装置中CPU噪声或时钟噪声的影响。这导致无线电属性劣化。如果无线电电路的接地电势不稳定，那么属性将倾向于被劣化。具体来说，如图1所示，如果通过接受器212-1和连接器112-1连接无线电电路和控制电子电路，那么就不可能获得充足的接地电势。
因此，根据本发明，将位于第二印刷电路板201-1底侧的整个表面层形成为接地层，使其与结合材料331接触，并将其连接到第一屏蔽框架121。通过这种结构，在其上安装有无线电电路的第二印刷电路板201-1可以具有与第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，将两个印刷电路板101和201-1稳定保持在接地电势，从而改善无线电电路的属性。此外，将第二屏蔽框架221-1安装到第一屏蔽框架121上，以覆盖第二印刷电路板201-1。结果，可以减少来自无线电电路的噪声辐射以及对无线电电路的噪声干扰。
一般地，蜂窝电话设置有作为无线电电路的发送器(未示出)以及作为控制电子电路的电池充电器电路。当这些电子电路工作时，它们产生热量，并且在长时间的工作时间中，热量集中在电子电路周围。金属具有良好的导电性和很高的导热性，这是公知的事实。
根据本发明，将第一印刷电路板101、第二印刷电路板201-1、第一屏蔽框架121和第二屏蔽框架221-1彼此电连接。因此，在结构元件之间的导电率较高，并且改善了导热性。在这种情况下，可以使从发送器电路或充电器电路产生的热量扩散到印刷电路板101和201-1以及屏蔽框架121和221-1。因此，可能改善热辐射效率。
此外，将第一屏蔽框架121安装到第一印刷电路板101上，并将第二印刷电路板201-1和第二屏蔽框架221-1安装到第一屏蔽框架121上。这种结构增加了安装效率，从而使装置更小更薄。因为不需要使用传统的树脂模制或模铸造框架，所以可以减少每一个元件的成本。此外，不需要用于固定元件的额外组件。因此，可以降低装置的成本。
这里，假设无线电电路是具有GHz级带宽的高频电路。如果使第二印刷电路板201-1与第一屏蔽框架121足够靠近，那么第二印刷电路板201-1底面上的铜箔以及第一屏蔽框架121的金属板将能够起到电容器的作用，以传导RF频带中的接地电势。在这种情况下，接合材料331不需要导电，并且其可以是普通的双面胶带，只要其可以固定第二印刷电路板201-1就可以。
此外，如果将第二印刷电路板201-1焊接并紧固到第一屏蔽框架121，那么就不需要用于固定第二印刷电路板201-1的双面胶带，从而能够减少成本。
虽然将第一屏蔽框架121安装在第一印刷电路板101上作为噪声源的控制电子电路上方，但是将被覆盖的元件可以不是噪声源。例如，在其上安装有第二印刷电路板201和第二屏蔽框架221-1的第一屏蔽框架121，可以用作提高CSP型IC强度的措施。这样，可以使用本发明的结构来改善安装效率和可加工性，从而减少成本，而与用于控制噪声和热辐射以及增加其强度的措施无关。
在图1的结构中，虽然将第二屏蔽框架221-1安装在第一屏蔽框架121上，但是将稍后在图11中示出的另一种结构可以是这样的，即将第二印刷电路板201-3和第二屏蔽框架221-4安装到由金属板制成的接合材料331上，并将接合材料331安装到第一屏蔽框架121上。
当将第二印刷电路板201-1安装到接合材料331时，焊接性能(焊接可湿性)应该很好。在这种情况下，在第二印刷电路板201-1的接地电势层上设置焊点，以增大焊点的面积。这样，接合材料331、印刷电路板201-1和第二屏蔽框架221-1可以具有公共接地电势。另一方面，当将第二屏蔽框架221-1安装到接合材料331上时，使用钩子使它们彼此附接或使它们彼此焊接是优选的。在任何一种情况下，增大了钩子或焊点的面积，使得接合材料331和第二屏蔽框架221-1可以具有公共接地电势。这种结构不仅可以稳定第二电子电路211的作用以改善抗噪声特性，而且还可以使来自第二电子电路211的热量扩散到第二屏蔽框架221-1和接合材料331中，以改善热辐射性能。
将这样形成的接合材料331安装到第一屏蔽框架121上。优选的是接合材料331和第一屏蔽框架121应该使用钩子彼此附接或者彼此焊接。增大钩子或焊点的面积，使得接合材料331和第一屏蔽框架121可以具有公共接地电势。因此，也可以使它们的接地电势与第一印刷电路板101的接地电势相等。这种结构可以增加导热性，不仅可以改善热辐射效率，而且可以使其自身对噪声干扰和辐射更有抵抗力。因此，可以根据小型无线电装置的特性而从一些材料中选择接合材料331。
如上所述，如果第二印刷电路板201-1由第二屏蔽框架221-1和接合材料331从两侧覆盖，那么第二屏蔽框架221-1的顶板的外侧表面可以被连接并安装到第一屏蔽框架121的顶板的外侧表面。在这种情况下，第一屏蔽框架121和第二屏蔽框架221-1可以作为用于结合第一印刷电路板101和第二印刷电路板201-1的间隔器(框架)。
图12是示出了当使用金属板作为接合材料331时，第一屏蔽框架121、第二屏蔽框架221-1、第一印刷电路板101和第二印刷电路板201的位置的结构图。
(第一实施例的效果)如上所述，根据本实施例，将第一屏蔽框架安装到第一印刷电路板，并且将第二印刷电路板和第二屏蔽框架安装到第一屏蔽框架。在这种方式下，改善了安装效率，以获得更小更薄的无线电终端设计。
安装第一屏蔽框架121和第二屏蔽框架221-1以覆盖无线电电路或噪声源，以及易受噪声影响的电子电路。因此，改善了无线电性能和抗噪声特性。
此外，将屏蔽框架形成为盒子形状(盒盖形状)，并且印刷电路板中的每一个都可以连接到屏蔽框架中的每一个。这使得可能有效地消散来自印刷电路板上电子元件的热量，从而改善热辐射效率。
此外，增强了每个屏蔽框架和每一个印刷电路板之间的导电性。因此，它们可以具有相同的接地电势，以改善无线电电路和电子电路的性能，并且稳定每一个电子元件的作用。
因为屏蔽框架是由金属制成的，所以不仅可以以低成本制造它们，而且可以使印刷电路板和屏蔽框架彼此容易地连接和紧固。因此，可以降低制造成本。
尤其是，通过将金属板形成为盒子形状(盒盖形状)来制造屏蔽框架。因此，它们可以保护印刷电路板上的电子电路元件，并且可以加固印刷电路板。因此，可以改善装置的强度。
如上所述，根据本发明的小型无线电装置可以同时满足许多改善要求，例如使装置更小更薄，改善安装效率，稳定无线电电路和电子电路的作用，改善两个或更多个印刷电路板的固定，制造过程中的可加工性，保护印刷电路板上的电子电路元件，热辐射效率，降低成本等。
(第二实施例)接下来，将描述本发明的第二实施例。
(第二实施例的结构)在图6中，对于第一印刷电路板101、第一电子电路111、第一屏蔽框架121、第二印刷电路板201-1、第二电子电路211、第二屏蔽框架221-2、连接器112-2和接合材料331，使用在第一实施例中所示的相似的组件。
在第一实施例中，将第二屏蔽框架221-1安装到第一屏蔽框架121上。相反，在第二实施例中，如图6和图7所示，将第二屏蔽框架221-2安装到第一印刷电路板101上，以覆盖第一屏蔽框架121和连接器112-2以及在其上安装有第二电子电路211的第二印刷电路板201-1。在图6中由虚线221’指示的是第二屏蔽框架221-2在第一印刷电路板101上的安装位置。
如在第一实施例中所述，第二印刷电路板201-1采取柔性基片的形式。在这种情况下，其具有接触端区域212-2，而没有接受器。将接触端区域212-2插入连接器112-2，以通过电源、信号和接地线来电连接第一电子电路111和第二电子电路211。与第一实施例类似，第二印刷电路板201-1的底层形成为接地图案，其整个表面覆盖有暴露的铜箔层，或者镀有金或镍，或者涂覆有银，使得其可以接触第一屏蔽框架121和接合材料331以导电。
图7是示出了将图6中示出的所有元件，即第一电子电路、第一屏蔽框架、第二印刷电路板、第二电子电路和第二屏蔽框架都安装的状态的外部透视图。换句话说，图7示出了图6中示出的本发明的所有结构元件都安装在第一印刷电路板101上的状态，所述所有结构元件即第一电子电路111、第一屏蔽框架121、第二印刷电路板201、第二电子电路211、第二屏蔽框架221-2、连接器112-2、接触端区域212-2和接合材料331。
(第二实施例的操作)图8是示出了本发明第二实施例的操作和结构的框图。
蜂窝电话是小型无线电装置的典型示例。随着蜂窝电话系统近来的速度的增长，已经可以买到具有两个或更多个无线电电路的装置以满足使用传统和下一代蜂窝电话系统的需要。将参照图8描述这种具有两个或更多个无线电电路的小型无线电装置。
在图8中，第二无线电电路与图6的安装在第二印刷电路板201-1上的第二电子电路211中的一个相对应。图8的接触端区域212-2和连接器112-2与图6的接触端区域212-2和连接器112-2对应。图8的控制电子电路、充电器电子电路、时钟电子电路以及第一无线电电路与图6的安装在第一印刷电路板101上的电子电路111相对应。
在第二实施例中，如图6所示，将第一无线电电路安装在将由第一屏蔽框架121覆盖的位置上。第一屏蔽框架121由导电金属制成，以屏蔽电磁波噪声，因此，不仅可以减少来自内部电子电路的噪声辐射，而且还可以减少来自外部的噪声影响。将第一屏蔽框架121焊接到第一印刷电路板101上。在这种方式下，可以同时减少噪声辐射和噪声干扰。在这种情况下，将焊点形成为具有接地电势。因此，如果增大焊点面积，第一屏蔽框架121就可以具有与第一印刷电路板101相同的接地电势。那么，就可以增加导热性以不仅改善热辐射效率，还使装置对噪声辐射和干扰有更强的抵抗。从而，稳定了第一无线电电路的作用以改善其性能。
此外，将第一屏蔽框架121机械固定到第一印刷电路板101，以保护内部电子电路。
将第二无线电电路安装到图6中所示的第二印刷电路板201-1上。将位于第二印刷电路板201-1底侧的整个表面层形成为接地层，使其与结合材料331接触，并将其连接到第一屏蔽框架121。这允许在其上安装有第二无线电电路的第二印刷电路板201-1具有与第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，它们的接地电势保持稳定，以改善第二无线电电路的性能。此外，可以将从第一无线电电路、第二无线电电路以及第一印刷电路板101上的其他电子电路产生的热量扩散到屏蔽框架121、221-2中。从而可以改善热辐射效率。
在图1示出的第一实施例中，将第二屏蔽框架221-1安装到第一屏蔽框架121上，而连接器112-1和接受器212-1安装在第二屏蔽框架221-1外侧。
相反，在图6中示出的第二实施例中，第二屏蔽框架221-2被形成为用于覆盖连接器112-2和端连接部分212-2以及第二印刷电路板201-1，并被安装到第一印刷电路板101上。将第二屏蔽框架221-2安装到第一印刷电路板101上，以覆盖第二印刷电路板201-1、连接器112-2和端连接部分212-2。因此，可以减少来自第二无线电电路的噪声辐射以及对第二无线电电路的噪声干扰。
此外，如果第二屏蔽框架221-2以这样的方式覆盖第一屏蔽框架121，使得第二屏蔽框架221-2的内侧与第一屏蔽框架121的外侧接触，那么就可以进一步加强它们的接地电势效果。因此，增加了导热性以进一步改善热辐射效率。
在第二实施例中，将在其上安装有第二印刷电路板201-1的第一屏蔽框架121安装到第一印刷电路板101上，将第二屏蔽框架221-2以这样的方式安装到第一印刷电路板101上以覆盖在其上安装有第二印刷电路板201-1的第一屏蔽框架121。这种结构增强了安装效率，并因此使装置更小更薄。
因为第二实施例的小型无线电装置不需要使用传统的树脂模制或模铸造框架来制造，所以可以减少每一个元件的成本。此外，不需要用于固定元件的额外组件，因此，还可以降低装置的成本。
(第三实施例)下面，将描述本发明的第三实施例。
(第三实施例的结构)参照图9，将描述根据本发明的第三实施例的结构。
在图9中，对于第一印刷电路板101、第一电子电路111、第一屏蔽框架121、第二印刷电路板201-2、第二电子电路211、第二屏蔽框架221-3、连接器112-1、接受器212-1和接合材料331，使用了与第一实施例中所示的相似的组件。
在第一实施例中，以这样的形式将第二屏蔽框架221-1安装到第一屏蔽框架121的顶板上，以覆盖第二电子电路211和第二印刷电路板201-1。相反，在图9和图10中示出的第三实施例中，将第二屏蔽框架221-3安装到在其上安装有第二电子电路211的第二印刷电路板201-2上。
图10是示出了将图9中示出的所有元件即第一印刷电路板、第一电子电路、第一屏蔽框架、第二印刷电路板、第二电子电路和第二屏蔽框架都安装的状态的外部透视图。
当通过接合材料331将第二印刷电路板201-2安装到第一屏蔽框架121的顶板的外侧表面时，使用双面导电胶带作为接合材料331。或者，可以将第二印刷电路板201-2焊接到第一屏蔽框架121的顶板的外侧表面上。如在第一和第二实施例中提到的，如果第二电子电路211是高频电子电路，那么接合材料331可以是普通的双面胶带。
(第三实施例的操作)由导电金属制成的第一屏蔽框架121屏蔽电磁波噪声，因此，不仅可以减少来自第一电子电路111的噪声辐射，而且还可以减少来自外部的噪声影响。将第一屏蔽框架121焊接到第一印刷电路板101上。在这种方式下，可以同时减少噪声辐射和噪声干扰。在这种情况下，将焊点形成为具有接地电势。因此，如果增大焊点面积，第一屏蔽框架121就可以具有与第一印刷电路板101相同的接地电势，并且因此，它就可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗力。这使得不仅可能稳定电子电路的作用并改善它们的性能，而且可以进一步改善导热性以及热辐射效率。此外，将第一屏蔽框架121机械固定到第一印刷电路板101，这样，可以保护内部电子电路。
将第二电子电路211安装到第二印刷电路板201-2上。将位于第二印刷电路板201-2底侧的整个表面层形成为接地层，使其与结合材料331接触，并将其连接到第一屏蔽框架121。这允许在其上具有第二电子电路211的第二印刷电路板201-2具有与第一屏蔽框架121和第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，它们的接地电势保持稳定，以改善第二电子电路211的性能。将第二屏蔽框架221-3焊接到第二印刷电路板201-2，使得可以同时减少噪声辐射和噪声干扰。在这种情况下，将焊点形成为具有接地电势。如果增大焊点面积，第二屏蔽框架221-3就可以具有与第二印刷电路板201-2相同的接地电势，并且它可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗。这样，不仅稳定了电子电路的作用并改善它们的性能，而且还增加导热性以改善热辐射效率。
在第三实施例中，将第二屏蔽框架221-3形成为用于覆盖第二印刷电路板201-2上的第二电子电路211并且安装在第二印刷电路板201-2上。第二印刷电路板201-2被安装在第一屏蔽框架121的顶板上。因此，第二印刷电路板201-2可以具有与第一屏蔽框架121和第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，它可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗，以稳定电子电路的作用并改善它们的性能。在这种情况下，将第二印刷电路板201-2焊接到第一屏蔽框架121上，使得可以进一步抑制噪声辐射和噪声干扰。将焊点形成为具有接地电势。因此，如果增大焊点面积，第二印刷电路板201-2就可以具有与第一屏蔽框架121和第一印刷电路板101相同的接地电势。在这种方式下，它对对噪声辐射和干扰可以有更强的抵抗力。因此，不仅稳定了无线电电路的作用以改善其性能，而且还增加了导热性以改善热辐射效率。
将位于第二印刷电路板201-2底侧的整个表面层形成为接地层。假设第二电子电路211是高频无线电电路。如果第二印刷电路板201-2和第一屏蔽框架121之间的距离被缩短，那么第二印刷电路板201-2底面上的铜箔以及第一屏蔽框架121的金属板将能够起到电容器的作用，以传导RF频带中的接地电势。在这种情况下，接合材料331不需要是可导电的，并且其可以是普通的双面胶带，只要其可以固定第二印刷电路板201-2就可以。此外，如果第二电子电路211是高频无线电电路，那么可以将第二印刷电路板201-2焊接并紧固到第一屏蔽框架121。在这种情况下，就不需要用于固定第二印刷电路板201-2的双面胶带，从而能够减少成本。
(第四实施例)下面，将描述本发明的第四实施例。
(第四实施例的结构)将参照图11给出对根据本发明的第四实施例的结构的描述。
如图11所示，根据本发明的小型无线电装置包括第一印刷电路板101、第一电子电路111、第一屏蔽框架121、第二印刷电路板201-3、第二电子电路211、第二屏蔽框架221-4、连接器112-1、接受器212-1和接合材料331。
图11所示的小型无线电装置与图1所示的小型无线电装置之间的区别是，第一屏蔽框架121的顶板和第二屏蔽框架221-4的顶板以这样的方式连接在一起，使得第一印刷电路板101的元件安装侧与第二印刷电路板201-3的元件安装侧彼此相对。
如图12所示，图11所示的小型无线电装置还包括主单元外壳1、天线2、电池3、开关4以及显示部分5。
在图11中，第一电子电路111和第二电子电路211是小型无线电装置的电子电路，并且由于安装尺寸和电学性能的限制而将它们分成块并安装在两个或更多个印刷电路板上。
第一印刷电路板101和第二印刷电路板201-3分别安装第一电子电路111和第二电子电路211，在它们的表面上或在它们的内部层中形成有信号图案。从而形成了小型无线电装置的电子电路系统。连接器112-1和接受器212-1通过电源、信号和接地线来电连接第一电子电路111和第二电子电路211。连接器112-1可以是叠层型连接器，或者其中插入柔性基片的类型。换句话说，连接器112-1可以是任何部件或形状，只要其将第二印刷电路板201-3上的电子电路211与第一印刷电路板101上的电子电路111连接起来。
虽然接受器212-1采用附接在第二印刷电路板201-3上的叠层接受器部件的形式，但是如果第二印刷电路板201-3采取在其上形成有接触端区域的柔性基片的形式，那么将不需要附接叠层接受器部件。与连接器112-1类似，接受器212-1可以是任何部件或形状，只要其将第二印刷电路板201-3上的电子电路211与第一印刷电路板101上的电子电路111连接起来。
(第四实施例的操作)由导电金属制成的第一屏蔽框架121屏蔽电磁波噪声。因此，不仅可以减少来自第一电子电路111的噪声辐射，而且可以减少来自外部的噪声影响。将第一屏蔽框架121焊接到第一印刷电路板101上，从而可以同时减少噪声辐射和噪声干扰。将焊点形成为具有接地电势。因此，如果增大焊点面积，第一屏蔽框架121就可以具有与第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，它就可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗力。这使得不仅可能稳定电子电路的作用并改善它们的性能，而且可以进一步改善导热性以及热辐射效率。此外，将第一屏蔽框架121机械固定到第一印刷电路板101。因此可以保护内部电子电路。
将第二电子电路211安装到第二印刷电路板201-3上。将位于第二印刷电路板201-3底侧的整个表面层形成为接地层，使其与结合材料331接触，并将其连接到第一屏蔽框架121。这允许在其上安装有第二电子电路211的第二印刷电路板201-3具有与第一屏蔽框架121和第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，它们的接地电势保持稳定，以改善第二电子电路211的性能。将第二屏蔽框架221-4焊接到第二印刷电路板201-3上。在这种方式下，可以抑制噪声辐射和噪声干扰。将焊点形成为具有接地电势。如果增大焊点面积，第二屏蔽框架221-4就可以具有与第二印刷电路板201-3相同的接地电势。结果，它可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗力。这样，不仅稳定了电子电路的作用并改善它们的性能，而且还增加了导热性以改善热辐射效率。
在第四实施例中，将第二屏蔽框架221-4形成为覆盖第二印刷电路板201-3上的第二电子电路211，并将其安装到第二印刷电路板201-3上。因为将第二印刷电路板201-3安装到结合材料或连接板331上，所以第二印刷电路板201-3可以具有与第一屏蔽框架121和第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，它可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗力。从而稳了定电子电路的作用以改善它们的性能。在这种情况下，可以将第二印刷电路板201-3焊接到连接板331上，以进一步减少噪声辐射和噪声干扰。将焊点形成为具有接地电势。因此，如果增大焊点面积，第二印刷电路板201-3就可以具有与第一屏蔽框架121和第一印刷电路板101相同的接地电势。因此，它可以对噪声辐射和干扰有更强的抵抗力。这样，不仅稳定了无线电电路的作用以改善其性能，而且还增加了导热性以改善热辐射效率。
将位于第二印刷电路板201-3底侧的整个表面层形成为接地层。这里假设第二电子电路211是高频无线电电路。如果第二印刷电路板201-3和第二屏蔽框架221-4的顶板之间的距离被缩短，那么第二印刷电路板201-3底面上的铜箔以及第二屏蔽框架221-4的金属板将能够起到电容器的作用，以传导RF频带中的接地电势。
如上所述，本发明可以应用于例如蜂窝电话或PHS(个人手持电话系统)的小型无线电装置及其安装方法，在所述方法中，内部电子电路被安装到彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上。
虽然迄今已经结合本发明的几个实施例公开了本发明，但是对于本领域的技术人员来说，将很容易以各种其他的方式将本发明付诸实施。
本申请要求以日本申请2003-313493为优先权，这里通过引用包含其公开内容。
权利要求
1.一种小型无线电装置，其包括位于彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上的内部电路，所述小型无线电装置包括第一金属屏蔽框架，其安装在第一印刷电路板上以覆盖安装在所述第一印刷电路板上的元件；以及第二印刷电路板，其安装在所述第一金属屏蔽框架上。
2.如权利要求1所述的小型无线电装置，其中，所述第二印刷电路板被电学地和机械地连接到所述第一金属屏蔽框架，使得与元件安装表面相对的底表面层是接地层。
3.如权利要求1所述的小型无线电装置，其中，所述第二印刷电路板被电连接到所述第一金属屏蔽框架，使得与元件安装表面相对的底表面层是接地层，并且所述第二印刷电路板由无线电电路构成。
4.如权利要求1所述的小型无线电装置，还包括用于覆盖所述第二印刷电路板的第二金属屏蔽框架。
5.如权利要求4所述的小型无线电装置，其中，所述第二金属屏蔽框架被安装在所述第一金属屏蔽框架上。
6.如权利要求4所述的小型无线电装置，其中，所述第二屏蔽框架被安装在所述第二印刷电路板上。
7.如权利要求1所述的小型无线电装置，其中，所述装置用作蜂窝电话或个人手持电话系统终端。
8.一种小型无线电装置，其包括位于彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上的内部电路，所述小型无线电装置包括第一金属屏蔽框架，其安装在第一印刷电路板上以覆盖安装在所述第一印刷电路板上的第一组元件；以及第二金属屏蔽框架，其安装在第二印刷电路板上以覆盖安装在所述第二印刷电路板上的第二组元件，其中，所述第一金属屏蔽框架的第一顶板和所述第二金属屏蔽框架的第二顶板被彼此连接。
9.如权利要求8所述的小型无线电装置，其中，所述装置用作蜂窝电话或个人手持电话系统终端。
10.一种安装小型无线电装置的方法，所述小型无线电装置包括位于彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上的内部电路，所述方法包括将第一金属屏蔽框架安装到第一印刷电路板上以覆盖安装在所述第一印刷电路板上的元件的步骤；以及，将第二印刷电路板安装到所述第一金属屏蔽框架上的步骤。
11.如权利要求10所述的安装方法，其中所述第二印刷电路板被电学地和机械地连接到所述第一金属屏蔽框架，使得与元件安装表面相对的底表面层是接地层。
12.如权利要求10所述的安装方法，其中，所述第二印刷电路板被电连接到所述第一金属屏蔽框架，使得与元件安装表面相对的底表面层是接地层，并且所述第二印刷电路板由无线电电路构成。
13.如权利要求10所述的安装方法，还包括用第二金属屏蔽框架来覆盖所述第二印刷电路板的步骤。
14.如权利要求13所述的安装方法，其中，所述第二金属屏蔽框架被安装在所述第一金属屏蔽框架上。
15.如权利要求13所述的安装方法，其中，所述第二屏蔽框架被安装在所述第二印刷电路板上。
16.如权利要求10所述的安装方法，其中，所述装置用作蜂窝电话或个人手持电话系统终端。
17.一种安装小型无线电装置的方法，所述小型无线电装置包括位于彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上的内部电路，所述方法包括如下步骤将第一金属屏蔽框架安装到第一印刷电路板上，以覆盖安装在所述第一印刷电路板上的第一组元件；以及将第二金属屏蔽框架安装到第二印刷电路板上，以覆盖安装在所述第二印刷电路板上的第二组元件，其中，所述第一金属屏蔽框架的第一顶板和所述第二金属屏蔽框架的第二顶板被彼此连接。
18.一种如权利要求17所述的安装方法，其中，所述装置用作蜂窝电话或个人手持电话系统终端。
全文摘要
本发明提供了一种小型无线电装置，其包括位于彼此电连接并且被紧固地安装在结构中的两个或更多个印刷电路板上的内部电路。通过这种结构，第一金属屏蔽框架被安装在第一印刷电路板上，以覆盖安装在所述第一印刷电路板上的元件。第二印刷电路板被安装在所述第一金属屏蔽框架上。
文档编号H05K3/00GK1592570SQ200410074509
公开日2005年3月9日 申请日期2004年9月6日 优先权日2003年9月5日
发明者志摩诚 申请人:日本电气株式会社