专利名称：干扰被屏蔽的电子模块及其制造方法
技术领域：
本发明涉及干扰被屏蔽的(interference shielded)，例如RFI (RFI，射频干扰)和/或EMI (EMI，电磁干扰)被屏蔽的电子模块，诸如电路板单元(10)或印刷电路或者相应的电子模块，涉及干扰被屏蔽的电子模块，特别是为保护电子模块，诸如电路板或印刷电路或相应的电子模块不受EM干扰(EM，"电磁干扰")和/或RF干扰(RF，"射频干扰")，换句话说，本发明涉及屏蔽电子模块不受RFI和/或EM干扰的方案。 更准确地，根据独立权利要求1的前序，本发明涉及干扰被屏蔽的电子模块，例如涉及RFI被屏蔽和/或EMI被屏蔽的电路板。根据独立权利要求11的前序，本发明还涉及提供干扰被屏蔽的电子模块(例如RFI被屏蔽和/或EMI被屏蔽的电路板)的方法。
背景技术：
根据现有技术，一般通过最外的包围屏蔽层与电路板层之间形成作为接地层的导电接触来执行要屏蔽RF和/或EM干扰的电子模块的接地。接地层设置有接地焊垫，且该接触典型地经由被称为通孔或微通孔的开口或空洞而延伸通过埋有各电路板层的隔离(isolating)基底层。 在代表最接近的现有技术的日本专利公开JP2005276980中，已提出了一种设置有电路元件、布线图案和外部屏蔽的模块的制造方法。根据此公开，从电子装置尺寸、高度和重量的角度看，提供了充分的屏蔽效果以克服较高的频率。此公开进一步阐明这种屏蔽改善了设置有内部电子元件的模块的屏蔽。在此公开提出的方法中，设置有内部电子元件和多个内部电路板的模块通过切割被划分成单个的电路板。作为化学铜涂层的第一金属层、作为电解铜涂层的第二金属层，以及防止第二金属层的铜被氧化的第三金属层形成在各单个电路板的绝缘体的表面以及外侧上。该方案最根本的问题和弱点是，根据此公开，屏蔽是上述的多层布置且其通过不同的涂层技术制作，因此制造工艺在技术上是复杂和缓慢的，并且要求较大的线间距。 在日本专利公开JP2006286915中，已提出安装在具有接地层的电路板中的元件被封闭在隔离树脂内，通过导电树脂层屏蔽干扰，该导电树脂层包含散布在绝缘树脂层上的金属薄片，在此情形下，导电树脂层可用作干扰屏蔽。
发明内容
本发明的一个目的是在本质上消除或至少减少这些与现有技术的方法有关的问题和弱点。本发明的第二个目的是要实现一种新的、创造性的方法以执行干扰屏蔽，该方法将适合于例如移动通信设备电路板的干扰屏蔽。本发明的第三个目的是简化在组装线上实施电路板的干扰屏蔽并实现一种新的、创造性的实施干扰屏蔽的方法，例如对移动式通信设备的电路板实施屏蔽干扰。 通过在上述开头部分提到的根据独立权利要求1的特征部分的干扰被屏蔽的电子模块，通常可以实现本发明的目的。
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通过在上述开头部分提到的根据独立权利要求9的特征部分的方法，通常也可以 实现本发明的目的。 用于移动基站的干扰被屏蔽的电路板可以作为本发明的优势应用领域。 关于本发明的其他具体特征，参考所附权利要求的从属权利要求。 本发明的优势如下所述。通过本发明，可以减少组装线上所需阶段的数目；能够完
成干扰被屏蔽的结构，其中电路板的结构高度和表面面积实质小于可由现有技术完成的干
扰被屏蔽的电路板的结构高度和模块的表面面积；可以实现一种接触，其稳固性优于通过
采用接地焊垫的接地技术实现的稳固性；并且其生产容许偏差(production tolerances)
大于采用传统的接地焊垫的接地技术的生产容许偏差。
以下参照附图仅通过示例的方式通过其优选实施例描述本发明，其中 图1表示根据本发明的第一优选实施例的电路板单元的截面侧视图，该电路板单
元被最外层覆盖，该最外层优选为单层金属层并且当与电路板层的边缘区域直接导电接触
时提供干扰屏蔽，该接触因此作为接地装置起作用； 图2表示根据本发明第二优选实施例的干扰被屏蔽的电路板的局部截面侧视图；
图3表示不具有图7的最外包围层的图1的未被屏蔽的电路板单元的截面侧视 图，未屏蔽单元由保形且包封的材料层覆盖，且其中至少一个电路板层的至少一个边缘区 域作为接地装置起作用并且在电路板单元的侧边缘处被暴露； 图4表示图2的面板中的电路板单元的拐角(corner)，该单元将根据本发明沿切 割线A-A和B-B被单个化(singulated)，如上图3的平面C_C中所示，即，在包封层被涂敷 到各包含有埋入的布线图案和电学元件的电路板层的最上电路板层的顶上之前。为清楚起 见，一个在另一个之上的电路板堆叠中的电路板表示为透明的； 图5表示具有十五个诸如电路板单元的电子模块的面板将沿切割或分割线被分 离，如上所示; 图6表示诸如电路板单元面板的电子模块面板被包封活性层覆盖并将沿切割线 被单个化，该包封活性层诸如是过模制的(overmoulded)树脂或其它可模制的保形、隔离 材料，如上所示； 图7表示沿切割线从面板上分离的电路板，如上所示； 图8表示借助于真空而在盆上方从底侧移动电路板单元，盆包含涂胶、涂料或相
应的材料，并将电路板单元浸入到盆中，在此情形下盆中的材料高度可被调整；以及，
图9表示浸过之后的电路板单元，从而其准备被干燥。
具体实施例方式
参考图1，其表示根据第一优选实施例的EMI/RFI被屏蔽的电路板单元l截面侧视 图。根据图1的实施例，电路板10的截面形式有利地为平行四边形，最有利地为矩形平行 四边形。 图1的电子模块10包括电子部分，该电子部分包括一个或多个多层电路板单元， 电路板单元的层12、13、14、16为一个位于另一个之上。电路板单元的电子部分被包封活性
6层2覆盖，其为绝缘材料且其典型地在多层电路板单元12、 13、 14、 16、 17的最上层12上过 模制。过模制层的典型材料为树脂或其它可模制的绝缘材料。涂敷单层的包围屏蔽层3作 为电子模块10的最外层，其提供干扰屏蔽，诸如EMI/RFI屏蔽。包括多层电子部分的电路 板单元10的结构包括 单侧核心层(core layer)或双侧核心层17，其典型地由耐火级(优选为5级)的 纤维板制成，以及 电路元件层12、13、14，其中布线图案被埋入到优选为铜的填充材料中。 结合图1的实施例，强调电子部分12、17可由平面内挨着设置的一个或多个单层
电路板单元12、17构成是有原因的。绝缘活性层2覆盖单层电路板单元的最上层12。过模
制层的优选材料为树脂或其它可模制的绝缘材料。涂敷包围屏蔽层3作为电子模块的最外
层，其提供EMI/RFI屏蔽。包括单层电子部分的电路板单元10的结构包括 单侧核心层或双侧核心层17，其典型地由耐火级(优选为5级)的纤维板制成，以
及 电路元件层12，其中布线图案被埋入优选为铜的填充材料中。 根据图1，第一实施例中的覆盖的单层屏蔽层3有利地为金属层，优选为铜，其实 现抵抗电磁和/或射频干扰以及这种辐射的围绕电路板单元10的屏蔽，从而提供了两个方 向的干扰屏蔽，有利地为RFI和/或EMI干扰屏蔽。当处于与电路板层的边缘区域(优选 与电路元件层12、 14、 15的边缘填充材料)的导电接触4时，电路板层12、 13、 14的边缘区 域11用作电路板单元中的接地装置。优选地，单个的电路元件层通过通孔15和/或微通 孔而彼此连接。从而在电路板单元的侧边缘处的边缘区域用作提供接地的接触装置。在图 1的实施例中，电路元件层12、13、14的填充材料可以例如是铜，以用作接地装置并提供和 包围的屏蔽层的导电传导。 参看图2，其表示根据本发明第二优选实施例的EMI/RFI被屏蔽的电路板1的部分 截面侧视图。根据图2的实施例，电路板10的截面形式有利地为平行四边形，最有利地为 矩形平行四边形。 根据图2，第二实施例中的覆盖的单层屏蔽层3有利地为金属层，优选为铜，其实 现抵抗电磁和/或射频干扰以及这种辐射的围绕电路板单元10的屏蔽，因此提供了两个方 向的干扰屏蔽，有利地为RFI和/或EMI干扰屏蔽。当处于与电路板层的边缘区域(优选 与电路元件层12、 14、 15的边缘填充材料)的导电接触4时，电路板层12、 13、 14的边缘区 域11用作电路板单元中的接地装置。优选地，单个的电路元件层通过通孔15和/或微通 孔而彼此连接。因此在电路板单元的侧边缘处的边缘区域用作提供接地的接触装置。在图 2的实施例中，电路元件层12、13、14的填充材料可以例如为铜，以用作接地装置并提供和 包围的屏蔽层的导电传导。 图1与图2的实施例的本质区别在于 附加的粘合层8被设置到未屏蔽的电路模块的侧表面上并且在包围的屏蔽层3之 下，或 未屏蔽的电路模块的外侧表面被化学预处理，或 未屏蔽的电路模块的外侧表面被机械预处理，优选通过对未屏蔽的电路模块的外 侧表面切槽(grooving)。
通过这些方式，稳固并保证了包封层2与最外的导电屏蔽层3之间的附着。
附加层8的结构或者未屏蔽的电路板单元的预处理表面不必为完整的整体。因 此，其结构可为有空的或网状的，由此改善了屏蔽层3与电路板层12、13、14的边缘区域11 之间的附着以及屏蔽层3与包封层2的外表面之间的附着。 参看图3，其表示未屏蔽的电路板10的截面侧视图，该未屏蔽的电路板10是从电 路板模块10的面板(面板l，见图5)上沿分割线(A-A，B-B，见图5)切下来的。未屏蔽电路 板仅由包封且保形(conforming)的活性材料层2覆盖，其目的是将元件与干扰屏蔽层(屏 蔽层3，见图1和图2)隔离，该干扰屏蔽层将作为被涂敷到电路板单元10上的最外面的包 围。为了利用相同的层作为接地装置，从而为了利用层12、13、14作为接地层，下部或底部 电路板的上层14、各个内部或内侧电路板的上层13以及最上电路板的顶层12优选由铜制 成或者至少由被铜填充的电子电路层构成。通过面板的分离切割(沿着分割线而实现，该 分割线沿电路板的镶边铜(edgingcopper)的中心线延伸)，接地层12、 13、 14的边缘被暴露 在电路板10的侧边缘。为了保证优选为铜的接地金属通过分离切割而被暴露，接地层12、 13、14的每一个由铜镶边以提供边缘区域11，从而确保与外部涂层或覆盖层3的接触4。电 路板10例如是多层印刷电路板或相应的电子元件。 参看图4，其表示面板(面板1，见图5)中的单个的、未屏蔽的电路单元10的电子 部分的拐角。在包封活性层2被涂敷到电路板单元的最上的电路板层12的顶上之后，未屏 蔽的电路板将沿切割线A-A和B-B被单个化或分割。为清楚起见，最上的电路板层12表示 为透明的。 为最大化、保证并有助于通过电路板侧边缘21处的导电接触4(在电路板层的各 边缘区域11与导电涂层或者导电覆盖屏蔽层3之间)来实现电路板10的层11、12、14的 接地-在导电涂层/覆盖屏蔽层3被涂敷到通过通孔15或微通孔而彼此连接的电路板
堆叠上之前，电路板10沿着切割/分割线A-A， B-B从面板1上被单个化/分割，-边缘区域11以及电路板的各个层12、13、14中电子元件和布线图案之间的间隔
被导电金属填充，有利地由铜填充，以通过填充金属并使金属镶边来覆盖电路板的整个顶区域。 参看图5、图6和图7。在成对的分割线A-A，B-B中，分割线与电路板10或电路板 的行重叠，线之间的间隔d小于单个电路板或电路板的行的宽度D。有利地，在与电路板的 行重叠的成对的分割线A-A中，线之间的间距小于单个电路板或电路板的行的宽度D。
参看图5，其表示包括未被屏蔽干扰的15个电路板10的面板1。在图5中，用于 在后面的工艺阶段中将单个的电路板彼此分离的面板切割线A-A和B-B用短划线和点线表 示。 参看图6，其表示包括15个未被屏蔽的电路板10的面板1 。面板被保形且包封的
材料层2或基板层覆盖，其优选被适当模制，或其可以为任何可模制的隔离材料。与图5中
相似，单个电路板的分割线A-A和B-B在图6中用短划线和点线表示。 图7表示沿分割线A-A和B-B而彼此分离的被覆盖的电路板10。干扰被屏蔽的电
路板包括电路板层堆叠被埋入其中的包封材料层2。包封材料层被适当模制且被实现干扰
屏蔽的屏蔽层3覆盖，从而屏蔽层至少覆盖与埋入最上电路板层12的填充材料中的电子元
8件所需的面积相相应的表面。对RFI/EMI屏蔽的屏蔽层3在电子模块周围实现了与各个电 路板层12、13、14的边缘区域11的导电接触4，换句话说，包围的屏蔽层与电路板单元的各 电路板层分别接地，从而接触4用作接地装置。 参看图8和图9，其逐步表示制造干扰被屏蔽的电路板的工艺。
图8表示单个电路板10通过真空吸嘴(vac皿m nozzles)而在盆5上方从单个化 电路板单元的底侧移动，该盆包含诸如涂胶(paste)、涂料、墨或其相应物的导电材料，且电 路板10沿箭头方向浸到导电涂胶、涂料或墨中，从而盆中的材料的高度水平可被控制或调整。 图9表示在浸湿之后将单个电路板单元从盆中提起，在此情形下电路板单元被材 料层覆盖，以在电路板中形成与金属层12、13、14的边缘区域11的接触4，其用作接地层，之 后电路板准备被干燥。干燥之后，形成涂层或覆盖层3，以实现与金属层12、 13、 14的边缘区 域11的导电接触，使电路板层接地并提供干扰被屏蔽的电子模块。 本发明以上仅通过其示例的方式被描述。对本领域技术人员应明白，这完全不是 要限制本发明的范围，在所附权利要求确定的本发明构思中的一些变更和替换的实施例以 及等价的修改是可能的。因此，从面板分离的电路板也可通过散布金属涂层而被覆盖，例如 成为通过溅射、刷涂、喷涂、蒸发或通过其他金属涂敷方法涂敷金属涂层而得到的实现干扰 屏蔽的涂层或覆盖层。
权利要求
干扰被屏蔽的，例如射频干扰和/或电磁干扰被屏蔽的电子模块，诸如电路板单元(10)或印刷电路板或相应的电子模块，其干扰屏蔽形成为与电路板的电路板层(12、13、14)的至少一个边缘区域(11)的接触(4)，该接触在电子模块中作为接地装置，且该电路板包括最外导电层(3)，提供所述电子模块的所述干扰屏蔽，至少一个电路板层(12、13、14)单元，包括埋入所述电路板层的填充材料中的电子元件和布线图案，以及包封的活性材料层(2)，有利地为基板层或树脂层，覆盖在最上的电路板层(12)上，并且被设置在所述最外层(3)与所述最上的电路板层(12)之间的间隔内以保形地面对所述最外层(3)的内表面，将所述电子元件和布线图案与最外层隔离，从而用以提供干扰屏蔽，在所述电路板的所述侧边缘(21)处的所述最外层(3)和所述电路板层(12、13、14)的边缘区域(11)之间存在直接导电接触(4)以提供接地，其特征在于所述最外屏蔽层(3)实质上为单层覆盖且为所述电路板单元(10)的最外的表面层。
2. 根据权利要求l的干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，所述最外屏蔽层(3)是射频 干扰和/或电磁干扰的屏蔽，其实质上是均匀的，并且是覆盖所述电路板单元(10)的单层 以作为在所述单元的所述顶表面以及在所述单元的各个侧表面处的最外层。
3. 根据权利要求l的干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，作为所述电路板单元上的 最外层的所述最外屏蔽层(3)为选择金属的金属涂层，该选择金属由合适的金属涂敷方法 来涂敷，诸如作为示例通过浸渍、溅射、刷涂、喷涂、蒸发或其它相应的方法。
4. 根据权利要求3的干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，可选择地， 附加层(8)设置在所述最外屏蔽层(3)之间，或所述包封层(2)的外侧边缘或表面以及所述电路板层(12、13、14)的边缘区域被化学 预处理，或所述包封层(2)的外侧边缘或表面以及所述电路板层(12、13、14)的边缘区域被机械 预处理，优选通过切槽。
5. 根据权利要求4的干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，所述附加层(8)的结构或预 处理的表面是均匀的。
6. 根据权利要求4的干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，所述粘合层(8)的结构不是 整体的，诸如为有孔的或网状的。
7. 根据前述任一权利要求的干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，为了最大化、保证并 有助于通过所述电路板层(12、13、14)的所述边缘区域(11)与所述涂层/覆盖屏蔽层(3) 之间的所述导电接触(4)而实现的电路板接地，所述电路板层(12、 13、 14)通过通孔(15)或微通孔而彼此连接，并且所述边缘区域(11)以及所述电子元件与布线图案之间的间隔被导电金属填充，有利地通过在所述各个层(12、13、14)中填充铜，以通过填充金属并使金属镶边来覆盖所述电路板层的整个顶区域。
8. 根据前述任一权利要求的干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，所述干扰屏蔽是通 讯设备的干扰屏蔽，诸如移动基站的电路板的干扰屏蔽。
9. 干扰被屏蔽的电子模块，诸如射频干扰和/或电磁干扰被屏蔽的电路板(10)或印刷电路或相应的电子模块的制造方法，所述被屏蔽的模块包括至少一个电路板层(12、13、14)单元，包括埋入所述电路板层的填充材料中的电子元件和布线图案，以及包封的活性材料层(2)，有利地为基板层或树脂层，覆盖在最上的电路板层(12)上，并且被设置在所述最外层(3)与所述最上的电路板层(12)之间的间隔内以保形地面对所述最外层(3)的内表面，将所述电子元件和布线图案与最外层隔离，从而在所述电路板单元(10)的侧边缘(21)处的所述屏蔽层(3)和所述电路板层(12、13、14)的边缘区域(11)之间存在接地的直接导电接触(4)，用于实现所述干扰被屏蔽的电子模块，优选电磁干扰被屏蔽和/或射频干扰被屏蔽的电子模块，其特征在于，所述方法包括步骤包括多个电路板单元(10)的面板(1)被包封层(2)覆盖；单个的电路板(10)沿所述电路板单元的分割线(A-A，B-B)从所述面板分离；以及包围的屏蔽层用作最外层以形成导电的干扰屏蔽。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述最外层实质上是均匀的，并且有利地作为在所述电路板单元的最上表面和侧表面上的单层，以用于提供干扰被屏蔽的电子模块。
11. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述电路板单元(10)沿所述分割线(A-A， B-B)从所述面板(1)分离，所述分割线与电路板单元(10)或电路板单元(10)的行重叠。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接地装置，有利地为填充金属，最有利地为铜，通过所述电路板单元(10)的沿所述分割线(A-A，B-B)的分离切割而在所述电路板单元的所述侧边缘(21)处被暴露。
13. 根据权利要求9至12之一所述的方法，其特征在于，通过在未屏蔽的电路板单元(10)上涂敷导电材料的最外层(3)并通过所述最外层与要接地的所述电路板层(12、13、14)的边缘区域(11)的所述导电接触(4)接触来实现所述干扰屏蔽，所述导电材料的最外层(3)有利地为金属层，所述接触用作在所述电路板单元(10)的所述侧边缘(21)处的接地装置。
14. 根据前述权利要求9至13之一所述的方法，其特征在于，从所述面板(1)分离的所述电路板单元(10)被浸到盆中，所述盆中包括导电材料，其有利地为涂胶、涂料、墨或相应的导电材料，最后所述电路板被干燥，从而产生最外表面的包围屏蔽层(3)由与所述电路板层的边缘区域(11)实现导电接触(4)的材料形成。
15. 根据前述权利要求9至14之一所述的方法，其特征在于，通过合适的金属涂敷方法，诸如溅射、刷涂、喷涂、蒸发来在所述未屏蔽的电子模块的顶面及侧表面上涂敷实现所述屏蔽层(3)的最外包围层(3)，所述屏蔽层(3)有利地为金属涂层。
16. 根据前述权利要求9至15之一所述的方法，其特征在于，为了稳固屏蔽层(3)的附着，可选择地，附加的粘合层(8)被设置在所述最外屏蔽层(3)之间，或所述包封层(2)的外侧边缘或表面以及所述电路板层(12、13、14)的边缘区域被化学预处理，或所述包封层(2)的外侧边缘或表面以及所述电路板层(12、13、14)的边缘区域被机械预处理，优选通过切槽。
17.根据前述权利要求9至16之一所述的方法，其特征在于，为了最大化、确保以及有 助于通过所述电路板层的各边缘区域(11)与所述导电屏蔽层(3)之间的所述电路板单元 的侧边缘(21)处的导电接触(4)而实现的所述电路板(10)的所述层(12、13、14)的接地，在所述导电屏蔽层(3)被涂敷到所述未屏蔽的电路板单元上之前，所述电路板(10)沿 所述切割线(A-A，B-B)而从所述面板(1)被单个化/分离，所述边缘区域(11)以及所述电子元件与布线图案之间的间隔被导电金属填充，有利 地通过在各层(12、13、14)中填充铜，以通过填充金属并使金属镶边来覆盖所述电路板层 的整个顶区域，以及单个的电路板单元(10)被浸到盆中，该盆中包括导电材料，有利地为涂胶、涂料、墨或 相应的导电材料，在所述盆中所述材料的高度被调整。
全文摘要
干扰被屏蔽的，例如RFI和/或EMI被屏蔽的电子模块，诸如电路板(10)或印刷电路板或相应的电子模块，其干扰屏蔽形成为与电路板的电路板层(12、13、14)的至少一个边缘区域(11)的接触(4)，该接触在电子模块中用作接地装置，该电路板包括最外导电层(3)，提供电子模块的干扰屏蔽；至少一个电路板层(12、13、14)单元，包括埋入电路板层的填充材料中的电子元件和布线图案；以及包封的活性材料层(2)，有利地为基板层或树脂层，覆盖在最上的电路板层(12)上，并且被设置在最外层(3)与最上的电路板层(12)之间的间隔内以保形地面对最外层(3)的内表面，将电子元件和布线图案与最外层隔离，从而提供干扰屏蔽，在电路板的侧边缘(21)处的最外层(3)和电路板层(12、13、14)的边缘区域(11)之间存在直接导电接触(4)以提供接地。被屏蔽的模块的特征是最外面的屏蔽层(3)实质上为单层覆盖且为电路板单元(10)的最外的表面层。方法的特征在于其包括步骤包括多个电路板单元(10)的面板(1)被包封层(2)覆盖；单个的电路板(10)沿电路板单元的分割线(A-A，B-B)从面板分离；以及包围的屏蔽层作为最外层被涂敷，其形成导电的干扰屏蔽。
文档编号H05K9/00GK101755496SQ200880020036
公开日2010年6月23日 申请日期2008年5月26日 优先权日2007年5月25日
发明者凯杰·莱蒂马基, 格蕾塔·马坎萨斯, 米科·海科南, 金莫·马凯拉 申请人:爱克泰克公司