专利名称：电子设备和装配电子设备的方法
技术领域：
本发明的实施例涉及一种电子设备和装配电子设备的方法。特别地， 其涉及一种具有注模覆盖的电子设备。
背景技术：
近年来，已存在降低电子设备的厚度的趋势。在薄电子设备的覆盖物
的形成期间，产生了问题。覆盖物(cover)通常经由注入模塑来形成，并 且注入模塑所需的条件一一即材料的高温和注模材料i^模具所用的力度 可能破坏敏感的电子部件。
因此，产生一种在不破坏电子部件和不增加设备厚度的情况下装配电 子设备的方法是有益的。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了一种电子设备，所述电子设备包括电 子部件；覆盖并与所述电子部件的至少一部分接触的电绝缘保护层；以及， 覆盖所述电子部件的所述至少一部分和覆盖保护层的注;漠材料。
这提供这一优势所述电子部件被所述覆盖保护层保护，并且由此能 够经受注射成型过程。由此，所注射的模塑材料可以覆盖并紧密接近所述 保护层，由此降低所述设备的总体厚度。
所述保护层还可以是导热的。这还可以提供这一进一步优势因为其 可以传导产生的热量远离所述电子部件，其防止所述电子部件在使用时过 热。
在本发明的实施例中，所述电子部件可以在注射成型之前被安装在机械村底上。这样提供的优势在于，所述机械衬底提供机械支撑，并且充当
热沉(heat sink)用于在注射成型期间传递热量远离所述电子部件。
根据本发明的另 一 实施例，提供了 一种装配包括电子部件的电子设备 的方法，所述方法包括在电子部件的至少一部分上形成电绝缘保护层， 其中，所述保护层覆盖并且与所述电子部件的至少一部分接触；通过注射 成型，在所述电子部件的所述至少一部分和所述覆盖保护层上形成模塑层。 根据本发明的进一步实施例，提供了一种装配电子设备的方法，其包 括将印刷电路板附加到衬底；在所述印刷电路板上注射成型；其中，所 述衬底形成所述电子设备的一部分。
为了对本发明的更好理解，现在将仅通过示例方式参考附图，其中 图1示例性示出了贯穿包括本发明的一实施例的电子设备的横截面； 图2是示例性示出装配根据本发明的第一实施例的电子设备的方法的 步骤的流程图3示例性示出了贯穿包括本发明的第二实施例的电子设备的横截
面；
图4是示例性示出装配根据本发明的第二实施例的电子设备的方法的 图5示例性示出了贯穿包括本发明的第三实施例的电子设备的横截面。
具体实施例方式
附图示出了电子设备l，该电子设备l包括电子部件5;覆盖并与电 子部件5的至少一部分接触的电绝缘保护层；以^5L菱盖电子部件5的所述 至少一部分和所ii^盖保护层的注;漠(injection molded )材料。
图1示例性示出了贯穿根据本发明的一实施例的电子设备1的横截面。 电子设备l可以是手持便携式电子设备，例如便携式无线电话、个人数字助理、数码相机等。
电子设备l包括印刷电路板(PCB)3，其中，多个电子部件5被安装 在该印刷电路板3上。PCB3还可以包括这样的区域，其中，没有电子部 件或电路被安装在所述区域上。这些区域可以被用于在装配设备l的过程 中操控PCB 3。例如，所述区域可以-故用于在注射成型(injection molding ) 期间将PCB 3保持在模具中的适当位置。
电子部件5可以例如包括处理器模块、LCD显示器模块或电子设备1 所需的任何其它电子部件。
在该特定设备l中，还被安装在PCB3上的是电磁护罩9。电磁护罩 9封住电子部件5，并且保护其免受可能来自其它电子部件的电磁干扰。
在所示的实施例中，电磁护罩9包括护罩9的顶部的多个洞10。在其 它实施例中，电磁护罩9可以包括单个洞，其中，可以通过该单个洞形成 保护层7。
护罩9由导电但机械刚性的材料构成。合适的材料包括不锈钢或镍银 (nikel silver )。
电子设备1还包括保护层7，该保护层7覆盖并与电子部件5接触。 在所示的实施例中，所述保护层被包含在电磁护罩9中。
保护层7是电绝缘的。在一些实施例中，保护层7可以还是导热的。 在此类实^T，，保护层7冋以由任意具有良好热传导性但电 的材料 构成。例如，所述保护层可以由具有大于1W/mK的热传导系数但电绝缘 从而避免产生任何短路的材料构成。然而，所需的精确属性可取决于包括 电子部件5的敏感性和保护层7的厚度的许多因素。
合适的材料例如包括诸如陶瓷或环氧树脂的树脂、氨基钾酸酯 (urethane)、硅树脂或任意此类材料的组合。在一个特定实施例中，保 护层7可以包括环氧基体中的氮化铝(AIN )陶瓷填充物。这具有1.7 W/mK 的热传导系数并且是电绝缘的。
在图l中所示的实施例中，保护层7覆盖电子部件5的整体。在其它 实施例中，所述保护层可以仅覆盖部件5的一部分。例如，电子部件5可以具有比第二部分更易感知到破坏的第一部分，在此情况下，可能仅有必
要使保护层7覆盖所述第一部分。
同样，在图1中所示的实施例中，存在多个安装在PCB3上的电子部 件5，并且所述保护层覆盖部件5的全部。在其中存在多个电子部件5的 其它实施例中，保护层7可以仅覆盖所述部件中的一些。例如，可以仅有 必要使保护层7覆盖最敏感的部件。
电子设备1还包括覆盖电子部件5和保护层7的注模材料层11。在所 示的实施例中，所述注模材料还覆盖并与电磁护罩9接触。
所述注才莫材料可以包括塑料或任何可以注射成型的其它材料。
在所示的实施例中，所述注模层包围PCB3的整个横截面。在其它实 施例中，该层可以仅包围PCB3的一部分，例如，该层可以仅覆盖PCB3 的使电子部件5安装在其上的那侧。
在所示的实施例中，注模材料层11包括多个洞13。所述多个洞13降 低了在i殳备1运转期间电子部件5过热的可能性。
注模材料层11形成电子设备1的覆盖物。层11可以是防水的和抗机 械沖击的，以便保护电子部件5免受环境破坏。
注模材料层11可以形成设备1的外部覆盖物。可替换地，电子设备1 可以是其它电子设备的一部分，并且被收容在其它包装中。所述其它包装 于为电子设备1提供进一步的保护。
图2示出了装配根据本发明的第一实施例的电子设备1的方法。
在步骤21处，电磁护罩9被环绕电子部件5地安装在PCB3上。
电子护罩9被安装在PCB 3上从而构成PCB 3与护罩9之间的连续密 封，由此防止电子设备l的装配期间保护层7的泄漏。例如，护罩9可以 :故焊接到PCB3。
在步骤23处，通过将液体注射到电子部件5上的由护罩9构成的包围 中，形成保护层7。所述液体可以通过护罩9上的洞IO来注射。
在一些实施例中，构成保护层7的液体具有高粘性以确保其覆盖并粘 合到所述包围中的所有部件5。在一些实施例中，构成保护层7的液体可以以比注冲莫所需的较^f氐的温 度和较小的力度被添加，以避免破坏电子部件5。
在步骤25处，所述液体被硬化以构成固体保护层7。所述液体可以经 由任何合适的过程被硬化，例如，在保护层7包括陶瓷树脂的情况下，所 述树脂可以经由加热被固化。在其中所述层经由加热被固化的实施例中， PCB3可以是导热的，从而防止电子部件5过热。可替换地，固化所需的 温度可以比注模成型所需的那些低得多，并且可以不破坏电子部件5。
在其它实施例中，保护层7可以经由不同过程被固化，所述不同过程 例:i口是UV固4匕或双纟且分热固(two-component thermosetting )。
一旦保护层7被硬化，PCB3在步骤27处净iU文置在模具中，然后，在 步骤29处，通过在电子部件5和保护层7上注射成型层11而形成电子设 备l的覆盖物。
电子部件5净皮保护层7保护免受注射成型步骤29期间的破坏。 在一些实施例中，保护层是导热的，由此，当热注模材料进行与保护
层7的热接触时，热量通过该层疏散，由此保护电子部件5免受热冲击以
及可破坏敏感部件5的局部化热点。
保护层7还可以吸收注射成型期间材料的撞击，由此保护部件5免受
机械以及热冲击。
因此，,^^7^^m部件免受注射成型期间导致的破坏，可 以比现有技术中的设备更加靠近部件5地形成注模层11。在所示的实施例 中，注模层11覆盖并且与电磁护罩9直接接触地被形成。随着电子部件5 与注模层11之间的间隔被减小，这减小了电子设备1的整体厚度。
在其中保护层7导热的实施例中，保护层7还可以防止电子部件5在 使用时过热，因为由部件5产生的热量将^皮传导远离部件5。
图3示例性示出了贯穿根据本发明的第二实施例的电子设备1的横截 面。如在上面描述的实施例那样，电子设备l包括PCB3、被安装在PCB 3上的多个电子部件5和电磁护罩9、覆盖电子部件5的保护层7以及注模 材料层ll。然而，在该第二实施例中，电子设备1还包括刚性衬底15，其中，PCB 3净皮安装在该刚性衬底15上。
图4示出了制造根据本发明的第二实施例的电子设备2的方法步骤。 在该第二实施例中，PCB 3在步骤31处被安装在刚性衬底15上。
PCB3可以通过任何合适的方式被安装在衬底15上。例如，可以使用 合适的粘合剂将PCB3粘合到村底上，例如胶水或双面胶带。可替换地， 可以使用机械装置将PCB安装在衬底15上，例如螺丝钉或扣合机制。
衬底15可以被塑形以便最小化衬底15的厚度和重量但仍然为PCB 3 提供强大支撑。例如，衬底15可以是I或U形梁(beam )。
衬底15还可以是导热的，并且可以充当电子部件5的热沉。例如，衬 底15可以由例如铝、不锈钢、镁、钛或此类材料的組合的材料制成。
在步骤33处，护罩9被安装在PCB 3上，以及在步骤35和37处， 保护层7经由在部件5上注射35液体以及硬化37所述液体而被形成。
步骤33到37类似于第一实施例的步骤21到25。
在图3中所示的实施例中，PCB3在护罩9被安装在PCB3上之前， 并且在保护层7被形成35之前，被安装31在衬底15上。在其它实施例中， PCB 3可以在护罩9被安装在PCB 3上之后，或者甚至在保护层7已被形 成之后，^t安装在衬底15上。
在步骤39处，PCB3和衬底15被放置在模具中，并且然后在步骤41 处，1^t层11在PC'B 3和衬底15上纟皮形成，由5W^T5构成机械结构 电子i殳备l的一部分。
衬底15在注射成型39期间为PCB 3和电子部件5提供机械支撑。同 样，在其中衬底15导热的实施例中，衬底15充当热沉，并且防止部件在 注射成型和使用期间过热。
图5示例性示出了根据本发明的第三实施例的电子设备1。如在图1 和3中那样，电子设备l包括PCB3、被安装在PCB3上的多个电子部件 5和电磁护罩9、覆盖电子部件5的保护层7以及注模材料层11。在该第 三实施例中，设备1还包括被安装在PCB上电子部件5之间的框架51。 保护层7在电子部件5和框架51上被形成。框架51可以在设备l的装配期间为电子部件提供一些保护。例如，框 架51可以用于吸收注模层11的形成期间的压力和/或热量的一些。
框架51可以由任何具有合适的吸收热量和/或提供对压力的保护的属 性的材料制成。例如，框架51可由例如金属、陶瓷、塑料或硅树脂等的任 何材料制成。在一个特定示例中，所述框架可以由Kevlar (凯夫拉尔)或 碳纤维制成。
框架51的尺寸可以取决于许多因素，包括电子部件5的敏感度；制 成框架51的材料；以及注射成型*，即熔铸材料在其被注射到模具中时 的温度；以及熔铸材料进入模具所使用的力度。
在所示的实施例中，框架51比电子部件5中任一个都从PCB 3延伸 得更远。在其它实施例中，所述框架可以延伸与电子部件5相同的距离或 比电子部件5小的距离。
同样，在所示的实施例中，框架51比电子部件5之间的间隙更窄。在 其它实施例中，框架51可以与电子部件5之间的间隙一样宽，从而其填满 了其间的间隙。在所述实施例中，框架51是电绝缘的，从而防止在电子部 件5之间创建任何的短路。
所述框架可以通过任何合适的方式被附加到PCB 3。例如，框架51 可以使用粘合剂被粘合到PCB3，或者，框架51可以被焊接到PCB3。用 于#^架51安装到PCB 3的方iCT以取决于用于框架51的材料。
在其中电子i殳备包括多个电子部件5的实施例中，框架51可以包围全 部电子部件5或进包围电子部件5的选集。在一些实施例中，框架51可以 环绕电子部件5的整个周界延伸，而在其它实施例中，框架51可以仅环绕 电子部件5的周界的一部分延伸。
在上面描述的实施例中，电磁护罩9充当框架，并且包含保护层7的 形成期间的粘性材料。在一些实施例中，电子部件5可不需要电磁护罩9。 在该情况下，可移动框架可以在粘性材料^C注射到部件5上之前被附加到 包围电子部件5的PCB 3。所述可移动框架确保仅预期祐覆盖的部件械覆 盖。然后所述可移动框架将在注射成型步骤27之前被从PCB 3分离。可移动框架可以通过任何合适的方法被附加到PCB3，其在电子设备 1的装配期间在PCB 3与所述框架之间形成密封并且防止保护层7的泄漏， 但一旦保护层7已被形成则允许所述框架被移除。例如，PCB可以在保护 层7的形成期间被放置在加压的容器中，从而在框架与PCB之间形成密封。
在其中不存在电磁护罩9的实施例中，注模层11可以覆盖并与保护层 7直接接触。
在一些实施例中，保护层7可以是热绝缘的。在这样的实施例中，保 护层7将保护电子部件5免受注射成型过程的热量。热绝缘保护层7还可 以保护电子部件免受在通过热固化(heat curing)来硬化层7期间过热。
在其中保护层7热绝缘的实施例中，PCB3可以是导热的，或者可以 包括热沉用以防止电子部件5在使用时过热。
在一些实施例中，加压气体可以在注射成型步骤29、 41期间被添加到 注模材料中。这允许在注模层11的表面上形成3D模式。
在上面描述的实施例中，电子部件5仅被安装在PCB3的一侧上。在 其它实施例中，可以存在被安装在PCB3的两侧上的电子部件5。如上面 描述的那样，所述电子部件5的一些或全部可以被保护层7和注模层11 覆盖。
在所示的实施例中，注模层ll包括多个洞13。在其它实施例中，在 层13中可能不存在洞。Wt^，在一些实施例中，这些洞可能对f通风不是 必需的，或者，如果注^t层是设备l的外覆盖物，则可将其考虑为更具美 感的不带有任何洞。
尽管本发明的实施例在前述段落中已参考各种示例被描述，但应当理 解，在不脱离所要求保护的本发明的范围的情况下，可以做出对所给出示 例的修改。例如，并非在电子部件上形成保护层，保护层可以形成于预先 模塑的层，然后该预先模塑的层被附加到PCB。
尽管在前述说明中尽力关注本发明的那些被认为特别重要的特征，但 应当理解，对于上文中提到和/或在附图中示出的任何可专利的特征或特征 的组合，不论是否已对其进行特别强调，申请人都要求对其进行的保护。
权利要求
1.一种电子设备，包括电子部件；覆盖并与所述电子部件的至少一部分接触的电绝缘保护层；以及覆盖所述电子部件的至少一部分和所述覆盖保护层的注模材料。
2. 根据权利要求l所述的电子设备，其中，所述保护层被安排为在所 述覆盖注模材料的注射成型期间保护所述电子部件。
3. 根据任一前述权利要求所述的电子设备，其中，所述保护层还是导 热的。
4. 根据任一前述权利要求所述的电子设备，其中，所述电绝缘保护层包括陶瓷树脂。
5. 根据任一前述权利要求所述的电子设备，其中，所述电绝缘保护层 被收容在保护性护罩中。
6. 根据任一前述权利要求所述的电子设备，其中，所述电子部件被安 装在衬底上。
7. 根据权利要求6所述的电子设备，其中，所述衬底充当注射成型期 间的热5冗。
8 根据权利要求6 ^的屯子^#,針，所迷衬底形成所达设备的 机械结构的一部分。
9. 一种装配包括电子部件的电子设备的方法，所述方法包括 在电子部件的至少一部分上形成电绝缘保护层，其中，所述保护层覆盖并与所述电子部件的所述至少一部分接触；通过注射成型在所述电子部件的所述至少一部分和所述覆盖保护层上 形成模塑层。
10. 才艮据权利要求9所述的方法，其中，所述电绝缘保护层在注射成 型期间保护所述电子部件。
11. 根据权利要求9或10中任一个所述的方法，其中，所述电绝缘保护层还是导热的。
12. 根据权利要求9到11中任一个所述的方法，其中，所述保护层包 括陶瓷树脂。
13. 根据权利要求9到13中任一个所述的方法，其中，形成所述保护 层包括以粘性陶瓷树脂至少部分地覆盖所述电子部件以及然后固化所述树 脂。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，形成所述保护层包括通过框 架包围所述电子部件的至少一部分以及将所述粘性陶瓷树脂注射到所述框 架中。
15. 根据权利要求9到14中任一个所述的方法，包括在注射成型之前 将所述电子部件安装在衬底上。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述衬底充当注射成型期间 的热沉。
17. 根椐权利要求15和16中任一个所述的方法，其中，所述衬底形 成所述电子设备的机械结构的一部分。
18. 根据权利要求15到17中任一个所述的方法，其中，所述衬底是 铝I梁。
19. 一种装配电子设备的方法，包括在所述印刷电路板上注射成型；其中，所述衬底形成所述电子i殳备的一部分。
20. 根据权利要求17所述的方法，其中，所述衬底在注射成型期间为 所述印刷电路板提供机械支撑。
21. 根据权利要求17到18中任一个所述的方法，其中，所述衬底充 当注射成型期间的热沉。
全文摘要
一种电子设备和装配电子设备的方法，所述设备包括电子部件；覆盖并与所述电子部件的至少一部分接触的电绝缘保护层；以及，覆盖所述部件的所述至少一部分和所述覆盖保护层的注模材料。
文档编号H05K5/06GK101569249SQ200780048332
公开日2009年10月28日 申请日期2007年12月13日 优先权日2006年12月29日
发明者A·文斯凯, H·拉萨罗弗, J·哈昆蒂, P·基尔皮, T·阿普罗 申请人:诺基亚公司