CN101103661A - 用于将屏蔽壳连接至电路板的结构及方法、电子元件模块和便携式电话 - Google Patents

用于将屏蔽壳连接至电路板的结构及方法、电子元件模块和便携式电话 Download PDF

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Abstract

一种用于将屏蔽壳连接到电路板的结构。电子元件被安装在该电路板的一个表面处。屏蔽壳用于盖住所述电子元件和阻挡电磁波。该连接结构包括形成为从该屏蔽壳突出的柱脚部分和形成在电路板中的孔，柱脚部分可插入在该孔处。该柱脚部分通过被插入至孔且被焊接到在电路板的另一个表面处的焊盘而被固定到电路板。因此，可以防止焊球和焊剂进入到屏蔽壳中，还可以根据用于屏蔽壳的固定所需要的尺寸在电路板的后表面预留用于焊盘的空间，并且还可以使屏蔽壳稳固地连接至电路板。

Description

用于将屏蔽壳连接至电路板的结构及方法、电子元件模块和便携式电话
相关申请的交叉引用
本申请根据35USC119要求日本专利申请2005-006367的优先权，其全部内容在此通过引用被合并。
技术领域
本发明涉及用于将屏蔽壳连接至电路板的结构和方法，以及便携式电话，其中使用上述屏蔽壳连接结构构造的成像模块安装在该便携式电话上。
背景技术
在成像模块中，成像元件、透镜和诸如IC之类的作为驱动成像元件的驱动器的元件等被集成为一个组件。成像模块被安装在诸如便携式电话或类似的信息终端中。诸如CCD和类似的电子元件被安装在构成该成像模块的电路板上。电磁波从这些电子元件发射，并且电磁波会导致信息终端的通讯功能的减弱。因此，安装在电路板上的电子元件用例如由金属制成的屏蔽壳盖住，因此，电磁波被阻挡(见已公开日本专利申请(JP-A)2002-232099)。
现在，如图9所示，屏蔽壳104通常折叠金属板而制成，并且在相邻的侧表面104B之间形成间隙M。另外，从侧表面104B突出的柱脚部分106被焊接到设置在电路板102处的焊盘108。因此，屏蔽壳104被固定到电路板102。
然而，当执行焊接操作时，焊球、焊剂和类似物会被溅射，且会通过间隙M进入到屏蔽壳104中。如果焊球/焊剂粘附于电子元件，则会发生诸如短路或类似的问题。
因此，如图10所示，屏蔽壳112有时通过冲压工艺形成，这样不会在侧壁112B中形成间隙。当在侧壁112B中不存在间隙的屏蔽壳112被焊接到电路板时，焊球和焊剂不会进入到屏蔽壳112中。然而，因为屏蔽壳由冲压工艺而制造，所以会提高生产时间和成本。
此外，当屏蔽壳112被焊接到电路板时，屏蔽壳112需要从电路板上提升，存在焊剂在此时通过屏蔽壳112和电路板之间的间隙进入到该屏蔽壳112内部的危险。
另外，近年来，由于诸如便携式电话和类似的信息终端的小型化，存在着减小将被连接屏蔽壳104的电路板102的尺寸的趋向，如图9所示，焊盘108的表面面积需要被减小。当焊盘108的表面面积变小时，加工特性受到不利的影响，因为，诸如焊接操作的时间变长。另外，由于屏蔽壳104仅通过被焊接至焊盘108的柱脚部分固定到电路板102，因此当焊接的表面面积变小时，焊料110更容易分离，连接强度变弱。
发明内容
本发明的目的是：首先，防止焊球、焊剂和类似的物质进入到屏蔽壳中；第二，保证用于焊盘的空间具有需要的尺寸而不增加电路板的尺寸；第三，将屏蔽壳稳固地连接至电路板。
本发明的第一方面是一种用于将屏蔽壳连接至电路板的结构，电子元件被安装在电路板的一个表面上，并且屏蔽壳用于盖住所述电子元件且阻挡电磁波，所述屏蔽壳与电路板的连接结构包括：突出部分，所述突出部分形成为从所述屏蔽壳突出；插入部分，所述插入部分形成在所述电路板处，并且所述突出部分可插入在该插入部分处；以及固定件，所述固定件将插入在所述插入部分处的所述突出部分固定至所述电路板的另一表面。
根据本发明的第一方面，所述插入部分被形成在所述电路板中，所述电子元件被安装在所述电路板的一个表面处。从所述屏蔽壳突出的突出部分被插入在该插入部分中，通过固定件将所述突出部分固定至所述电路板的另一表面。因此，屏蔽壳被连接至电路板。
在该方式下，突出部分在电路板的另一表面固定至所述电路板，该另一表面是位于安装有电子元件的一个表面相对侧的电路板的表面。因此，不需要预留用于将屏蔽壳固定至电路板的一个表面的空间。因此，可以减小电路板的尺寸。同时，由于用于连接突出部分的空间被设置在电路板的另一表面，该连接空闲可被保证具有充足的尺寸。因此，提高了屏蔽壳被连接至电路板时的连接强度。
另外，由于屏蔽壳的突出部分通过固定件以突出部分被插入到插入部分中的状态被固定，所以突出部分不会从插入部分脱离。因此，防止了屏蔽壳从电路板脱离。因此，不需要在屏蔽壳和/或电路板处特别地提供防止屏蔽壳从电路板脱离的元件或类似装置。因此，简化了屏蔽壳和/或电路板的构造，降低了成本。
再者，由于盖住电路板的一个表面的屏蔽壳被构成为在电路板的另一表面处固定至电路板，所以即使屏蔽壳受到冲击，根据该结构，屏蔽壳也不会从电路板脱离。
在本发明的第一方面中，所述固定件可包括将所述突出部分固定至焊盘的焊料，所述焊盘被设置在所述电路板的另一表面，且与所述电路板的接地部分电连接。
在上述的结构中，从屏蔽壳突出的所述突出部分被焊接至设置在电路板的另一表面处的焊盘。因此，屏蔽壳被连接至电路板的地且被固定。
即，在电路板的另一表面执行焊接操作。因此，在焊接操作中产生的焊球和焊剂在电路板的另一侧表面处溅射，不会通过屏蔽壳和电路板之间的任何间隙进入。
另外，即使对于通过折叠金属板而制成的屏蔽壳，也就是说，在侧壁部分之间具有间隙，也不存在焊球或焊剂进入到屏蔽壳中的危险。因此，不需要为防止焊球和焊剂进入到壳体中而通过冲压成形来制造屏蔽壳，可以便宜地生产屏蔽壳，从而降低成本。
当执行焊接操作时，需要用烙铁或类似物加热突出部分。在此时，施加到突出部分的热将被传导至屏蔽壳的主体，并从该主体散发。然而，突出部分被固定至电路板的设置有屏蔽壳主体的一侧的相对侧。因此，由于电路板被设置在突出部分和屏蔽壳主体之间，改善了突出部分的热特性(热效率)，并且可更加平稳地执行焊接操作。
在本发明的第一方面中，所述固定件包括应用于所述突出部分且与所述电路板的接地部分相接触的夹子，所述夹子将所述突出部分固定至所述电路板，且将所述突出部分与所述接地部分电连接。
根据上述结构，夹子被应用于在所述电路板的另一表面突出的突出部分，并且夹子可导电地与电路板的接地部分相连接。因此，突出部分既被电连接至所述电路板，也被固定至所述电路板。
因此，由于不使用焊接，所以不存在焊球或焊剂的溅射，且不存在其进入到屏蔽壳的危险。此外，与利用焊料将屏蔽壳连接至电路板的情况相比，简化了连接操作。
在本发明的第一方面中，插入部分可包括形成在所述电路板的端面中的孔和切口中的至少一个。
根据上述的结构，由于插入部分被形成为孔或切口，所以当突出部分被插入到插入部分中时，屏蔽壳相对于电路板被定位。因此，由于屏蔽壳相对于电路板的定位在屏蔽壳被连接至电路板时实现，所以不需要在屏蔽壳和电路板处设置用于定位的元件，并且简化了屏蔽壳和电路板的结构。
本发明的第二方面是一种电子元件模块，所述电子元件模块包括：电路板，所述电子元件安装在所述电路板的一个表面上；屏蔽壳，所述屏蔽壳盖住所述电子元件，用于阻挡电磁波；突出部分，所述突出部分形成为从所述屏蔽壳突出；插入部分，所述插入部分形成在所述电路板处并且所述突出部分可插入到所述插入部分处；以及固定件，所述固定件将插入到所述插入部分的突出部分固定至所述电路板的另一个表面。
本发明的第三方面是一种装有成像模块的便携式电话，所述成像模块包括：电路板，所述电子元件安装在所述电路板的一个表面上；屏蔽壳，所述屏蔽壳盖住所述电子元件，用于阻挡电磁波；突出部分，所述突出部分形成为从所述屏蔽壳突出；插入部分，所述插入部分形成在所述电路板处并且所述突出部分可插入到所述插入部分处；以及固定件，所述固定件将插入到所述插入部分的突出部分固定至所述电路板的另一个表面。
本发明的第四方面是一种用于组装电子元件模块的方法，包括：制备电路板，所述电路板包括插入部分，并且电子元件安装在所述电路板的一个表面上；制备用于阻挡电磁波的屏蔽壳，所述屏蔽壳形成有从其上突出的突出部分；将所述屏蔽壳安置在所述电路板上，使所述屏蔽壳盖住所述电子元件，并使所述突出部分通过所述电路板的所述插入部分插入；以及将通过所述插入部分插入的突出部分的端部用固定件固定至所述电路板的另一表面。
根据上述结构，本发明能够防止焊球和焊剂进入到屏蔽壳的内部。另外，即使根据需要的尺寸保证用于焊盘的空间，也不会增加电路板的尺寸。此外，可以使屏蔽壳稳固地连接至电路板。
附图说明
图1是立体图，示出了关于本发明的实施例的用于将屏蔽壳连接至电路板的结构；
图2是立体图，示出了关于本发明的实施例的屏蔽壳与电路板的连接结构；
图3是立体图，示出了于关于本发明的实施例的屏蔽壳与电路板的连接结构；
图4A是立体图，示出了从控制面中看到的安装有成像模块的便携式电话的结构，成像模块应用了关于本发明的实施例的屏蔽壳与电路板的连接结构中；
图4B是立体图，示出了从后面看到的便携式电话的结构；
图5是截面图，示出了应用关于本发明的实施例的屏蔽壳与电路板的连接结构的成像模块的总体结构；
图6A是立体图，示出了关于本发明另一实施例的将屏蔽壳连接到电路板的结构；
图6B是截面图，示出了关于本发明的又一实施例的屏蔽壳与电路板的连接结构；
图7是立体图，示出了关于本发明的再一实施例的屏蔽壳与电路板的连接结构；
图8是立体图，示出了关于本发明的其它实施例的屏蔽壳与电路板的连接结构；
图9是立体图，示出了用于将屏蔽壳连接到电路板的传统结构；以及
图10是传统的屏蔽壳的立体图。
具体实施方式
图1示出了关于本发明的实施例的用于将屏蔽壳连接至电路板的结构。
诸如电阻器、电容器、半导体芯片和类似的电子元件56被安装在电路板42的前表面42B上。为保护这些电子元件56，将盒状屏蔽壳58连接至电路板42的前表面42B。由金属制成的壳体可用作屏蔽壳58。由于屏蔽壳58连接至电路板42，从电路板42上的电子元件56发射的电磁波将被屏蔽壳58阻挡，并且不会影响诸如便携式电话10的通讯功能(见图4A和4B)。
屏蔽壳58在俯视图中以大致长方形的盒子形状形成，其对角部分被切掉用以形成短侧表面58C。柱脚部分66从每一个短侧表面58C的大致中心部分突出。柱脚部分66大致形成为长方形的形状，在其末端部形成为圆形(曲线的轮廓)。
具有圆形端部的椭圆形形状的孔部分62被形成在电路板42的相应的角部的附近。如图2所示，当屏蔽壳58被放置在电路板42上时，柱脚部分66被插入至孔部分62中。当柱脚部分66因此被插入到孔部分62中时，屏蔽壳58相对于电路板42被定位。
屏蔽壳58通过以下步骤形成：从片状金属冲轧屏蔽壳的步骤，其中，顶表面58A、侧表面58B和短侧表面58C被折成平面状态；以及将侧表面58B和短侧表面58C向下折叠为大致垂直于顶表面58A的步骤。这里，在侧表面58B之间和侧表面58B与短侧表面58C之间形成间隙。
图3示出了当屏蔽壳58被放置在电路板42上的视图，从后表面42A看到电路板42。
大致为三角形的焊盘68在电路板42的后表面42A处被设置在每一个孔部分62附近。焊盘68与设置在电路板42上的接地部分(未示出)相连接。从电路板42的前表面42B(安装表面)被插入到孔部分62的屏蔽壳58的柱脚部分66通过焊接到焊盘68而被固定。因此，从安装在电路板42的前表面42B上的电子元件56(见图1)发射的电磁波在屏蔽壳58中传播，并且经由焊盘68被接地部分吸收。结果，可防止电子元件56发射的电磁波对便携式电话10(见图4A和4B)的通讯功能产生影响。
现在，将对便携式电话10进行简短的描述。图4A和4B示出了装有成像模块40的便携式电话10。成像模块40利用本发明的屏蔽壳连接结构形成。
如图4A所示，便携式电话10的显示部分12和控制部分13由铰链19可折叠地连接。显示部分12装备有液晶显示屏14和扬声器15。控制部分13装备有麦克风17。另外，开关16设置在控制部分13处。开关16用于输入多种指令。在本实施例中，摄影按钮18、通话按钮20、静止图像按钮22、移动图像按钮24、自拍按钮26、上/下箭头键28和十键小键盘30用作开关16。在任意菜单项要从多种菜单中被选择时，用户操作上/下箭头键28，该多种菜单显示在液晶显示屏14和背面液晶显示屏36上(见图4B)。当诸如数字之类的数据要被输入时，用户操作十键小键盘30。另外，用于外部通讯的天线32被设置在便携式电话10的显示部分12的上表面上，并且用作通讯部分。
如图4B所示，成像模块40(将在以下做更详细的描述)被结合在显示部分12处，并且镜筒48的针孔透镜50面向(face out)显示部分12的后表面。
其次，将参照图5说明成像模块40的结构。
成像模块40装备有平板形的由非金属陶瓷或类似的材料制成的电路板42。成像芯片44被设置在电路板42的一个表面42A(后表面)处。成像芯片44构造有CCD图像传感器，CMOS图像传感器或类似的用作成像元件的元件。红外线光(IR)阻挡滤光片46设置在成像芯片44上。红外线光(IR)阻挡滤光片46和成像芯片44被镜筒48盖住。用于使目标图像在成像芯片44上聚焦的孔状透镜50和两个透镜52和54被连接至镜筒48。
在电路板42的另一表面(前表面)42B上，安装有诸如电阻器、电容器、半导体芯片和类似的电子元件。为保护这些电子元件56，盒状屏蔽壳58被连接到电路板42的前表面42B。
以下，将说明本发明的本实施例的操作。
如图3所示，因为柱脚部分66被焊接至形成在电路板42的后表面42A(即，与安装了电子元件56的一侧相对的表面)上的焊盘68，不需要用于固定屏蔽壳58的预留空间，即，用于在电路板42的前表面42B处形成焊盘68的空间。因此，可以减小电路板42的尺寸。
另外，因为焊盘68被形成在电路板42的后表面42A处，焊盘68可形成足够的尺寸。因此，屏蔽壳58被固定至电路板42时的连接强度可被提高。
另外，因焊接操作产生的焊球、焊剂和类似的物质将在成像芯片44的后表面42A侧溅射，而不会通过屏蔽壳58和电路板42之间的任何间隙侵入。
另外，即使屏蔽壳58通过将片状金属折叠起来而制成，也就是说，当在侧表面58B之间以及侧表面58B和短侧表面58C之间存在间隙N时(参见图2)，也没有焊球或焊剂进入到屏蔽壳58中的危险。因此，由于阻止了焊球和焊剂进入到屏蔽壳58中，所以不需要通过冲压成形工艺制造屏蔽壳58。因此可便宜地制造屏蔽壳58，从而降低成本。
另外，屏蔽壳58相对于电路板42的定位通过将屏蔽壳58的柱脚部分66插入到形成在电路板42中的孔部分62中而实现。因此，不需要设置专门部分用于实现屏蔽壳58相对于电路板42的定位，如图9所示，其中定位爪114和与定位爪114接合的接合部分116被分别设置在屏蔽壳104和电路板102上。
此外，焊料70被连接到通过电路板42的孔部分62插入的每一个柱脚部分66。焊料70具有突出形式并防止柱脚部分66从孔部分62脱离。因此，不需要在屏蔽壳58和/或电路板42处设置用于防止屏蔽壳58从电路板脱离的元件或类似元件。
因此，使屏蔽壳58和电路板42的形成保持简单化，并且可以降低屏蔽壳58和电路板42的制造成本。
另外，盖住电路板42的前表面42B的屏蔽壳58被构造为在电路板的后表面42A处固定于电路板42。因此，根据该结构，即使屏蔽壳58受到冲击，屏蔽壳58也不会从电路板42脱离。
现在，当柱脚部分66被焊接到焊盘68时，需要用烙铁或类似物加热柱脚部分66。此时，在如图9所示的结构中，屏蔽壳104的柱脚部分106被折叠为与侧表面104B大致垂直，并且柱脚部分106被焊接到焊盘108，该焊盘108被设置在电路板102的安装有IC(电子元件)和类似元件的表面102B处。在该情况下，当柱脚部分106被加热时，热通过屏蔽壳104的主体被扩散。
相应地，如图3所示，柱脚部分66在电路板42的后表面42A侧突出，并且柱脚部分66被焊接到焊盘68，同时，电路板42插入柱脚部分66和屏蔽壳58的主体之间。在该情况下，被施加到柱脚部分66的热由电路板42阻挡，并且将不易被传导至屏蔽壳58的主体。因此，通过屏蔽壳58的主体将只有少量的热扩散。结果，改善了柱脚部分66的热特性(热效率)，并且可更加平稳地实现焊接操作。
另外，在如图9所示的传统的屏蔽壳104中，屏蔽壳104通过以下步骤制成：切割片状金属的步骤；使侧表面104B弯曲为大致垂直于底表面104A的步骤；以及使柱脚部分106从侧表面104B折叠的步骤。另外，在定位爪114和侧表面104B之间形成狭缝118。因为这些狭缝118将使切割片状金属的步骤的实施变得复杂，所以通过单独的步骤形成狭缝118。
反之，本实施例的屏蔽壳58仅仅通过切割片状金属的步骤和使侧表面58B和短侧表面58C弯成大致垂直于顶表面58A的步骤而制成。因此，由于屏蔽壳58的制造过程更短，所以保持了较低的制造成本。
现在，本发明具有使柱脚部分66插入到电路板42的孔部分62中的结构。然而，如图6A所示，可在电路板76的相对的一对侧面的每一个中形成切口部分78，并且使形成在屏蔽壳72处的柱脚部分74可被固定至切口部分78，其中，如图6B所示，柱脚部分74被焊接至设置在电路板76的后表面76A处的焊盘80。另外，在该情况下，固定在每一个切口部分78处的柱脚部分74可被折叠至电路板76的一侧。因此，由于柱脚部分74可抵抗从切口部分78的位移，因此使焊接操作更容易。
另外，本实施例具有通过将柱脚部分66焊接到焊盘68而使屏蔽壳58连接至电路板42的结构。然而，如图7和8所示，也可以具有使柱脚部分66装配到形成在导体元件处的夹子84或86中的结构，并且夹子84或86与焊盘68相接触。在该情况下，由于不需要焊接夹子84或86，所以将不存在焊球或焊剂的溅射，并且将不存在焊球或焊剂进入到屏蔽壳58的危险。另外，与利用焊料将屏蔽壳58连接至电路板42的情况相比，简化了连接操作。
工业适用性
本发明可被广泛地应用于电子电路板，该电子电路板需要通过用屏蔽壳盖住而使电磁波被阻挡，诸如便携式电话的成像模块。

Claims (13)

1.一种用于将屏蔽壳连接至电路板的结构，电子元件被安装在电路板的一个表面上，并且屏蔽壳用于盖住所述电子元件并且阻挡电磁波，所述屏蔽壳与电路板的连接结构包括：
突出部分，所述突出部分形成为从所述屏蔽壳突出；
插入部分，所述插入部分形成在所述电路板处，并且所述突出部分可插入在所述插入部分处；以及
固定件，所述固定件将已经插入在所述插入部分处的所述突出部分固定至所述电路板的另一表面。
2.根据权利要求1所述的屏蔽壳与电路板的连接结构，其中所述固定件包括将所述突出部分固定至焊盘的焊料，所述焊盘被设置在所述电路板的另一表面处，且与所述电路板的接地部分电连接。
3.根据权利要求1所述的屏蔽壳与电路板的连接结构，其中所述固定件包括应用于所述突出部分且与所述电路板的接地部分相接触的夹子，所述夹子将所述突出部分固定至所述电路板，且将所述突出部分与所述接地部分电连接。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的屏蔽壳与电路板的连接结构，其中所述插入部分包括形成在所述电路板的端面中的孔和切口中的至少一个。
5.一种电子元件模块，包括：
电路板，所述电子元件安装在所述电路板的一个表面上；
屏蔽壳，所述屏蔽壳盖住所述电子元件，用于阻挡电磁波；
突出部分，所述突出部分形成为从所述屏蔽壳突出；
插入部分，所述插入部分形成在所述电路板处，所述突出部分可插入到所述插入部分处；以及
固定件，所述固定件将已经插入到所述插入部分处的突出部分固定至所述电路板的另一个表面。
6.根据权利要求5所述的电子元件模块，其中所述固定件包括将所述突出部分固定至焊盘的焊料，所述焊盘被设置在所述电路板的另一表面处，且与所述电路板的接地部分电连接。
7.根据权利要求5所述的电子元件模块，其中所述固定件包括应用于所述突出部分且与所述电路板的接地部分相接触的夹子，所述夹子将所述突出部分固定至所述电路板，且将所述突出部分与所述接地部分电连接。
8.根据权利要求5-7中的任一项所述的电子元件模块，其中所述插入部分包括形成在所述电路板的端面中的孔和切口中的至少一个。
9.一种装有成像模块的便携式电话，所述成像模块包括：
电路板，电子元件安装在所述电路板的一个表面上；
屏蔽壳，所述屏蔽壳盖住所述电子元件，用于阻挡电磁波；
突出部分，所述突出部分形成为从所述屏蔽壳突出；
插入部分，所述插入部分形成在所述电路板处，所述突出部分可插入到所述插入部分处；以及
固定件，所述固定件将已经插入到所述插入部分处的突出部分固定至所述电路板的另一个表面。
10.一种组装电子元件模块的方法，包括：
制备电路板，所述电路板包括插入部分，并且电子元件安装在所述电路板的一个表面上；
制备用于阻挡电磁波的屏蔽壳，所述屏蔽壳形成有从其上突出的突出部分；
将所述屏蔽壳安置在所述电路板上，使所述屏蔽壳盖住所述电子元件，并使所述突出部分通过所述电路板的所述插入部分插入；以及
将通过所述插入部分已经插入的突出部分的端部用固定件固定至所述电路板的另一表面。
11.根据权利要求10所述电子元件模块的组装方法，其中所述固定件包括将所述突出部分固定至焊盘的焊料，所述焊盘被设置在所述电路板的另一表面，且与所述电路板的接地部分电连接。
12.根据权利要求10所述电子元件模块的组装方法，其中所述固定件包括应用于所述突出部分且与所述电路板的接地部分相接触的夹子，所述夹子将所述突出部分固定至所述电路板，且将所述突出部分与所述接地部分电连接。
13.根据权利要求10-12中的任一项所述的电子元件模块的组装方法，其中所述插入部分包括形成在所述电路板的端面中的孔和切口中的至少一个。
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