CN101409277B

CN101409277B - 包括电磁屏蔽的smd元件的组件、方法及使用

Info

Publication number: CN101409277B
Application number: CN2008101677451A
Authority: CN
Inventors: C·尼尔森
Original assignee: Oticon AS
Current assignee: Oticon AS
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2008-09-27
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-09-27
Also published as: US8253039B2; CN101409277A; EP2043149A1; US20090084586A1

Abstract

本发明涉及电子元件组件，包括：至少一SMD元件(11)，该SMD元件包括由边缘(112)限定的多个外部表面(111)及至少两个电端子(113)；所述电子元件组件还包括用于限制与SMD元件的电磁耦合的电磁屏蔽(12)及位于至少一所述表面和所述电磁屏蔽之间的电绝缘层(13)。本发明还涉及制造电子元件组件的方法及电子元件组件的使用。本发明提供了在混合模拟数字环境中适于集成在衬底上的电子元件组件。本发明的优点在于预定的SMD元件可被独立屏蔽从而使能增加衬底上的元件密度。

Description

包括电磁屏蔽的SMD元件的组件、方法及使用

技术领域

本发明涉及仪器仪表(如听力仪器)中的表面贴装元件，其中模拟、数字及无线技术必须共存于非常密集装配的部件中。

本发明具体涉及包括至少一表面贴装元件(SMC)及电磁屏蔽的电子元件组件，所述电磁屏蔽用于限制表面贴装元件及位于所述表面贴装元件的至少一表面和所述电磁屏蔽之间的电绝缘层之间的电磁耦合。本发明还涉及包括电子元件组件的中间产品。

本发明还涉及制造电子元件组件的方法、在没有电磁屏蔽的情况下有选择地保护一个或多个电子SMD元件避免与一个或多个其它电子元件电磁耦合的方法、及电子元件组件的用途。

在由于体积限制(如听力仪器中)一般电磁屏蔽没有吸引力或不可能的情况下和/或在需要使部分元件(如无线电元件)与其它相邻元件(如数字处理器)屏蔽的情况下，本发明在仪器仪表或装置中非常有用。

背景技术

下面的现有技术涉及本发明的应用领域之一，即听力仪器(在本申请中也称为助听器(HA))。

许多电子器件与印刷电路板(PCB)合为一体，电子元件通过使用表面贴装技术(SMT)(与将插脚延伸穿过PCB中的孔所使用安装技术相反)直接贴装在印刷电路板的一侧或两侧上。特别适于进行表面贴装的元件通常物理上比具有插脚的相应元件小。在安装工艺中相对小尺寸及相对高自动化程度是优势的情况下，表面贴装元件的使用通常具有优势。适于进行表面贴装的电子元件有时称为SMC(表面贴装元件)但也称为SMD(表面贴装器件)元件。本申请中将使用后者。SMD元件具有金属化区域形式(如端盖形式)的电端子，其适于直接(通常通过机器)焊接到衬底表面上的可焊接导电焊点(印迹)上，所述衬底被提供焊膏以接收特定SMD元件(衬底如PCB通常具有预定义的导电图案，其用于使衬底上的不同SMD元件互连及可能用于将电路连接到外部部分)。在使用于本申请的情况下，SMD元件上的端子通常“裸露”(即不受任何屏蔽结构保护)，使得它们遭受或携载的信号可以无意方式(由所述元件本身或相邻元件)获得。在听力仪器中，模拟、数字和无线技术必须共存于非常密集装配、电池供电的部件中，例如多个紧密、可能电连接的不同电子元件(包括SMD元件)装配在衬底上(可能装配在两侧上)并包封在同一外壳中，在给定空间方向的空间尺寸为mm级或cm级。因而不同电路之间的电磁耦合非常可能，尤其在使用高阻抗电路时更是如此。在听力仪器中，为了节省功率，阻抗等级通常非常高。

US2001/0033478描述了用于屏蔽印刷电路板(PCB)的方案，包括用于屏蔽PCB上的电子元件的真空沉积的金属层。所述金属层沉积在封装绝缘层上并接地到PCB上的接地迹线。

US2006/266547描述了相互连接的金属薄膜和接地图案，以实现电子电路单元的电屏蔽。所述金属薄膜提供在密封树脂部分的顶表面上用于埋置电子元件、密封树脂部分的相互相对的侧表面上、及多层衬底的相互相对的侧表面上。由于金属薄膜形成在密封树脂的侧表面上及多层衬底的侧表面上，当金属薄膜通过电镀方法形成时，在有关部分可能不提供盲孔。

US5,639,989描述了通过一层或多层共形层屏蔽电磁干扰(EMI)的电子元件。所述屏蔽通过使用单层通用屏蔽层实现，或通过使用一系列屏蔽层以保护更特定的EMI频率实现。在多层实施例中，半导体器件作为电子元件组件的一部分安装在印刷电路板衬底16上。共形绝缘涂层施加在器件上以使信号通路(如引线和导电迹线)与随后沉积的导电屏蔽层电绝缘。一层或多层屏蔽层被沉积并与接地环电接触。

US6,566,596描述了磁或电屏蔽，或者二者与芯片包装材料一体。非导电的第一和第三层将高电导率的金属第二层夹在其之间从而形成用于电场屏蔽的法拉第笼。由具有磁导材料的复合物形成的第三层覆盖非导电第一层以进行磁屏蔽。由复合物形成的第三层可包括高磁导率微粒铁材料。第二层和由复合物形成的第三层均可用于芯片的电和磁屏蔽。

发明内容

本发明涉及SMD元件，尤其涉及电磁屏蔽覆盖(可选地，电连接到)一个或多个SMD元件的结合。SMD元件可以是电容器、电阻器及电感器中的任意一个或其组合或用共同电磁屏蔽封装在共同外壳(适于表面贴装在衬底上)中的集成模拟或数字电路。通过将共同电磁屏蔽施加到一个或多个SMD元件上得到的器件在本文中称为“电子元件组件”。根据本发明的电子元件组件表现为一个零件，在贴装到衬底上时其可被处理为SMD元件。

本发明的目的在于提供适于在混合模拟数字环境中集成在衬底上的电子元件组件。本发明的目的在于提供可屏蔽预定的一组SMD元件从而使其免遭射频(RF)电磁辐射的元件组件。本发明的目的在于提供可屏蔽预定的一组SMD元件从而使其免遭静电及相对低频电场干扰的元件组件。本发明的目的还在于提供可屏蔽预定的一组SMD元件从而使其免遭静电及相对高频电场的干扰的元件组件。

本发明的目的通过所附权利要求限定的及下面描述的发明实现。

本发明的目的由电子元件组件实现，其包括：

-至少一SMD元件，包括

--由边缘限定的多个外部表面；及

--至少两个电端子；

-用于减少或限制与SMD元件的电磁耦合的电磁屏蔽；

-位于至少一所述表面和所述电磁屏蔽之间的电绝缘层。

本发明的优点在于预定的SMD元件结构如单一SMD元件或一组SMD元件可被独立屏蔽以使能增加衬底上的元件密度。位置靠近电磁辐射源(如时钟发生器和数字电路)的关键输入元件如RF接收器及灵敏模拟电路通常可根据本发明有利地安排成元件组件，而位置远离电磁辐射源的非关键元件可保持无屏蔽，这在(屏蔽的)元件组件和(无屏蔽的)元件已安装在其共用衬底如PCB上之后不需要后屏蔽过程的情况下具有优点。同样，作为电磁辐射源因而可干扰其它电路的元件组根据本发明可一个一个单独地安排为电子元件组件，从而使它们的电磁辐射减少。这样做的优点在于使它们能较实际可能相对更靠近衬底上的其它电路(同时元件和电路的总结构仍然实用)。

与SMD元件有关的术语“外部表面”在本文中意指限制其空间范围的元件表面，即由一个或多个边缘(如图3的112)限定的元件外表面(如图3的111)，一边缘通常与元件的另一外表面共用。通常，SMD元件实质上为盒形式的体(如图3中的11)，其包括实质上平坦的、实质上矩形的外表面及多个电端子(如图3中的113)，所述端子适于电连接到衬底(例如通过焊接)。优选地，可在SMD元件的至少一公共表面(如图3b中的111’)上接近电端子(其预定电连接到衬底)。

术语“电磁屏蔽”在本文中意指适于屏蔽另一物体使其免遭电磁场的结构，即，其实质上(在相应频率范围)不渗透电磁场或其实质上衰减电磁场(例如多于20dB)。特定材料层的电磁场的衰减取决于几个参数，包括所述场的频率和强度、材料参数如电阻、磁导率、厚度、材料中可能开口的大小等。在实施例中，电磁屏蔽主要目标在于屏蔽电场。例如，这可通过相对间隔如网孔或网状结构的金属材料实现。在实施例中，电磁屏蔽目标在于屏蔽电场。例如，根据相应的电场强度，这可通过具有相当高电导率(低电阻)及一定厚度的材料的连续层或网实现。

电磁屏蔽优选由可焊接或适于电连接到SMD元件的端子(可能)及衬底上的电连接的材料制成。优选地，衬底包括电磁屏蔽可电连接到其的基准接地面。

术语“电绝缘”在本文中意指实质上不导电。例如，电绝缘材料可以是具有大于10¹⁰Ω·m的电阻的材料。在本文中使用的电绝缘材料的例子如聚乙烯(PE)或聚氯乙烯(PVC)。

术语“电端子”在本文中意指包括导电材料的元件区域或部分，所述导电材料使能电连接到另一元件或系统并提供到元件(的特定部分)的电接入。

术语“减少电磁耦合”在本文中意指电磁场被电磁屏蔽改向因而防止一部分电磁场到达被屏蔽的元件。

术语“适于电连接到衬底的表面”在本文中意指元件的至少一电端子可从该表面连接到衬底及该表面与衬底表面相容(例如形式上)。在本文中，衬底构成两个或多个电子元件或元件组件之间的电连接的支撑结构。例如，所述衬底可采取刚性或柔性印刷电路板(PCB)或陶瓷衬底的形式。

在实施例中，电绝缘层被(直接)施加到SMD元件的一个或多个外部表面上。或者，一层或多层其它固体层或流体材料(如空气)可位于所述表面和所述电绝缘层之间。在实施例中，电绝缘层可由流体层如空气构成。在实施例中，电绝缘层由固体和流体材料的混合物构成，从而SMD元件的部分外部表面由固体材料覆盖，而其它部分由流体材料覆盖(如空气，使得所述表面区域和电磁屏蔽之间的空间充满空气，从而流体电绝缘材料被封闭在电磁屏蔽和覆盖SMD表面的(相应)部分的固体电绝缘材料之间)。

在实施例中，电绝缘层和电磁屏蔽至少覆盖SMD的一个以上表面的一部分，如两个以上、三个以上、四个以上或五个以上表面。

在实施例中，所述至少一SMD元件具有面向衬底的表面，其适于面向衬底以将元件端子电连接到所述衬底。在实施例中，电绝缘层和电磁屏蔽至少覆盖SMD元件的部分表面的一部分，如除面向衬底的表面之外的所有表面。可选地，电绝缘层和电磁屏蔽(至少)覆盖除面向衬底的表面之外的所有区域的大部分。其优点在于使电磁屏蔽在远离衬底的方向对组件的元件的屏蔽效果最大化，其中所述元件组件预定安装在所述衬底上。在实施例中，电绝缘层及电磁屏蔽(可选)覆盖面向衬底的表面的一部分(例如不包含电端子的部分)。

在实施例中，所述电磁屏蔽电连接到单独的SMD元件电端子，所述端子专用于该目的并连接到衬底上的导电区域(如焊点)。

在实施例中，所述电磁屏蔽电连接到SMD元件的至少一电端子。

在实施例中，所述电磁屏蔽被焊接到(或适于焊接到)SMD元件的电端子。或者，所述电磁屏蔽可通过任何其它适当的手段连接到SMD元件的电端子，例如，通过物理接触(对接连接)、通过导电粘合剂、通过焊接等。

在实施例中，所述电子元件组件仅包含一个SMD元件。在实施例中，所述SMD元件为两端子元件，如电容器或电阻器。在实施例中，所述电绝缘体和电磁屏蔽与所述一个SMD元件成整体，以确保所述元件组件可被处理为一个零件(例如当安装到衬底上时)。在仅包括一个电容器SMD元件的实施例中，所述电磁屏蔽连接到电容器的端子，从而提供非对称电容器组件元件。在实施例中，所述电子元件组件包含两端子SMD元件(如电阻器、电容器或电感器)及另外包含第三电端子(不电连接到所述SMD元件的两个电端子中的任何一个)，电磁屏蔽电连接到所述第三电端子。在实施例中，SMD元件为三端子元件，如晶体管。

在实施例中，所述电子元件组件包括第一和第二SMD元件，其中第一SMD元件上的至少一端子电连接到所述第二SMD元件上的端子。在实施例中，所述电子元件组件的两个不同SMD元件的两个相邻电端子电连接。在实施例中，所述相邻电连接的电端子电连接到所述电磁屏蔽。

在实施例中，所述电磁屏蔽适于经其到所述组件的SMD元件的一个或多个电端子的电连接仅连接到所述衬底。在实施例中，所述电磁屏蔽适于经一个或多个单独的电连接(即不经所述组件的SMD元件的任一电端子)仅连接到所述衬底。在实施例中，所述电磁屏蔽到所述衬底的所述单独电连接由实质上连续的连接或包括沿外周规则或不规则间隔的分开电连接的分段连接(如果衬底和屏蔽例如在所述衬底的单独接地面上接触)形成。

在实施例中，所述一个或多个SMD元件中的至少一个是电容器或电阻器或电感器或集成电路，如处理单元。

在实施例中，所述组件的一个或多个SMD元件中的至少一个(如大部分或所有)具有定义纵向方向的细长、盒形式的外形。在实施例中，所述SMD元件的电端子位于所述纵向方向的每一端处(见图3)。

在实施例中，所述电子元件组件包含具有三个电端子的两个SMD元件，其中一端子由两个SMD共用。两元件组件的例子可以是两个电容器、电容器和电感器、两个电感器、两个电阻器等。

一方面，提供了另一电子元件组件，该组件包括：

-至少一SMD元件，包括

--由边缘限定的多个外部表面；及

--至少两个电端子；

-用于限制与SMD元件的电磁耦合的电磁屏蔽；

-位于至少一所述表面和所述电磁屏蔽之间的电绝缘层，

在安装到衬底上时该电子元件组件构成适于处理为SMD元件的一个物理制品，但不包括所述衬底。

上述电子元件组件的结构特征在“具体实施方式”的详细描述中及在权利要求中均可与所述另一电子元件组件组合。所述另一电子元件组件的实施例具有与相应电子元件组件一样的优点。

另一方面，提供了包括如上所述的、具体实施方式中描述的或权利要求中的元件组件的中间产品及所述元件组件安装于其上的衬底。在实施例中，所述衬底包括所述元件组件和至少一其它电子元件或元件组件之间的电连接。在实施例中，所述衬底是PCB或陶瓷衬底。在实施例中，除了经其所连接的组件端子之外，所述电磁屏蔽不电连接到所述衬底。这在频率低于1MHz的低频应用(如具有单端信号)中是恰当的(足够的)。在实施例中，所述电磁屏蔽适于经单独的电连接连接到所述衬底(可选地，除了到衬底(如接地基准)的电连接之外，经到所述组件的SMD元件的一个或多个电端子的电连接)。这对于包括相对更高频率(如1MHz到10GHz的范围)和/或相对更灵敏元件或电路和/或相对更大场强度的应用特别恰当。在特定实施例中，所述衬底包括单独的接地基准面，所述电磁屏蔽电连接到该基准面。

在本发明的另一方面，提供了如上所述的、具体实施方式中描述的或权利要求中的电子元件组件或中间产品的用途。在特定实施例中，提供了在听力装置如助听器或便携式通信装置如移动电话中的使用。

在特定实施例中，用于有选择地保护一个或多个元件免于电磁耦合到未电磁屏蔽的一个或多个其它电子元件。

使用在装置中以将计算机技术(如数字信号处理器)与无线技术(如蓝牙或FM接收机和/或发射机等)分隔。

使用在装置中以控制包括不同模拟信号的分开部分之间或包括模拟电路的部分和包括数字电路的部分之间的电磁耦合。

在特定实施例中，所述组件用在频率低于30MHz的应用中，如低于10MHz、低于1MHz。

在本发明的另一方面，提供了制造电子元件组件的方法，该方法包括：

-提供SMD元件；

-提供用于屏蔽所述元件的预计不被电绝缘层覆盖的表面区域的第一掩模层；

-向所述SMD元件施加一层电绝缘材料；

-去除所述第一掩模层(从而去除施加到所述掩模层上的电绝缘材料)；

-提供用于屏蔽预计不被导电层覆盖的元件表面区域或所施加电绝缘层的第二掩模层；

-施加一层导电材料；

-去除第二掩模层(从而去除施加到该掩模层上的导电材料)；

-可选地，至少向所述导电层的部分施加另一电绝缘层(可能在这之前施加第三掩模层)。

-提供SMD元件；

-提供用于屏蔽所述元件的预计面向安装衬底的表面的区域的第一掩模层，所述区域预定电连接到所述安装衬底；

-向所述SMD元件施加一层电绝缘材料；

-向所述电绝缘材料施加一层导电材料；

-去除所述第一掩模层(从而去除施加到该掩模层上的电绝缘材料和导电材料)；

-可选地，至少向所述导电层的部分施加另一电绝缘层(可能在这之前施加第二掩模层)。

在实施例中，所述电子元件组件仅包含一个SMD元件。在实施例中，所述SMD元件为两端子元件，如电容器或电阻器。在实施例中，所述SMD元件的所述两个电端子提供为封闭所提及电元件的矩形盒形式的主体上的端盖。

在实施例中，所述导电层包括Cu、Al、Cr、Ni或Ag或其合金。

在实施例中，所述导电层的厚度大于或等于1μm，如大于或等于5μm、大于或等于10μm、大于或等于20μm。在实施例中，所述导电层的厚度在5μm到10μm的范围内。在实施例中，所述导电层的厚度在1μm到30μm之间的范围内，如10μm到20μm的范围内。

在实施例中，所述电绝缘层的厚度大于或等于5μm，如大于或等于10μm、大于或等于20μm、大于或等于30μm。在实施例中，所述电绝缘层的厚度在1μm到30μm的范围内，如10μm到20μm的范围内。

在实施例中，所述电绝缘层通过将具有相当低介电常数ε_r的漆喷涂在所述SMD元件上进行施加。

在实施例中，所述导电层通过真空沉积Al或Cu或Ag或其合金提供。

在实施例中，所述导电层通过电化方法进行施加。

在本发明的另一方面，提供了有选择地保护一个或多个电子SMD元件免于电磁耦合到没有电磁屏蔽的一个或多个其它电子元件的方法。该方法包括：

-将所述一个或多个SMD元件提供为如上所述的、具体实施方式中描述的或权利要求中的一个或多个电子元件组件；

-提供适于安装所述一个或多个电子元件组件及所述一个或多个其它电子元件的衬底；

-可选地，提供包括所述衬底上的至少部分所述元件之间的电互连的印迹；

-将所述一个或多个电子元件组件及所述一个或多个其它电子元件安装在所述衬底上。

在本发明的另一方面，提供了包括如上所述的、具体实施方式中描述的或权利要求中的电子元件组件的便携电子装置如听力装置。在特定实施例中，便携听力装置包括移动电话或助听器或一对头戴式受话器的耳机。在特定实施例中，所述助听器适于与另一助听器和/或其它装置无线通信。在实施例中，所述助听器适于经与另一助听器或其它装置的感应耦合与另一助听器和/或其它装置无线通信。在实施例中，所述助听器适于位于耳后(BTE)或位于耳中或耳道中(ITE或IEC)或植入体内(例如以耳蜗植入的形式)。

本发明的其它方面通过从属权利要求中及本发明具体实施方式中确定的实施例实现。

如在此所使用的，单数形式意于也包括复数形式，除非以另外的方式清楚陈述。还应当理解，当使用于本说明书中时，术语“包括”、“包含”指明所陈述特征、整体、步骤、操作、部件和/或元件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、元件和/或其团组的存在或添加。应当理解，当元件被称为“连接”到另一元件时，其可以是直接连接到另一元件或者存在介入元件。此外，如在此所使用的，“连接”可包括无线连接。如在此所使用的，术语“和/或”包括关联列出的项目中的一个或多个的任意及所有组合。

附图说明

本发明将在下面结合优选实施例及参考附图进行更全面地阐述，其中：

图1示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括单一SMD元件(图1a)和两个串联连接的SMD元件(图1b)，电磁屏蔽连接到所述组件的端部端子。

图2示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括被提供以电磁屏蔽的一个SMD元件，所述组件安装在载体上。图2a示出了相对高频或高灵敏度元件应用，其中所述屏蔽经专用屏蔽端子连接到衬底上的接地基准面；及图2b示出了相对低频或低灵敏度元件应用，其中所述屏蔽经所述组件的专用中间(屏蔽)端子连接到衬底。

图3示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括单一、两端子SMD元件，电磁屏蔽连接到所述两个端子之一。图3a示出了立体图，图3b示出了三个不同的垂直截面图。

图4示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括单一、两端子SMD元件，电磁屏蔽连接到所述SMD元件的第三中间端子。图4a所示为立体图，图4b所示为三个不同的垂直截面图。

图5示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括两个串联连接的两端子SMD元件，电磁屏蔽连接到串联连接的SMD元件的共用中间端子。图5a所示为立体图，图5b所示为三个不同的垂直截面图。

图6示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括两个串联连接的两端子SMD元件，电磁屏蔽连接到所述串联连接的SMD元件的端部端子。图6a所示为立体图，图6b所示为三个不同的垂直截面图。及

图7所示为根据本发明的便携通信装置的实施例。

所述附图是示意性的且为了清晰已进行简化，它们仅示出了理解本发明所必须的细节，而其它细节均被省略。在所有附图中，相同的附图标记用于同样或相应的部分。

从下文给出的详细描述可容易知道本发明的进一步的应用范围。然而，应当理解，所述详细描述及具体例子，在表示本发明优选实施例的同时，仅用于说明的目的，因为对本领域技术人员而言，从所述详细描述可容易地在本发明精神和范围内进行各种变化和修改。

具体实施方式

为了屏蔽SMD元件从而使其免遭不希望的电磁场(来自共用衬底上的相邻器件或来自同一装置中的相邻衬底或来自另一分开的装置)，在表面周围散布屏蔽，优选在除一侧之外的所有侧面散布。未屏蔽的侧面优选为焊接侧。

所述屏蔽可以不同的方式连接。

1、连接到另外的专用屏蔽端子。

2、连接到所述组件中的元件的电端子(例如在一端的电端子)。

当所述组件为其一部分的装置如听力仪器同时包括计算机技术(如数字信号处理器)和无线技术(如蓝牙或FM接收机和/或发射机等)时，根据本发明的元件组件的使用将有助于使用更灵敏的无线接收机和/或更低信号电平的发射机。

同样，对于模拟信号，不同部分之间的电磁耦合可通过使用根据本发明的元件组件进行控制。类似地，可减少由电磁场引起的反馈问题。

在由于体积限制(如HA中)一般电磁屏蔽没有吸引力或不可能的情况下和/或在需要使部分元件(如无线电元件)与其它相邻元件(如数字处理器)屏蔽的情况下，本发明在仪器仪表或装置中非常有用。

图1示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括单一SMD元件(图1a)和两个串联连接的SMD元件(图1b)，电磁屏蔽连接到所述组件的端部端子。通常，SMD元件可以是任何类型和形状。在图1中，所述元件组件包括两个SMD元件，其被示为分别具有电端子C1，1、C1，2和C2，1、C2，2的细长盒式电容器C1、C2，其为在其由所述元件的外限确定的纵向方向、元件每一端处的端盖形式。

图1a所示为本发明的优选实施例，包含单一SMD元件(在此为具有电端子C1，1和C1，2的电容器C1)，所述组件具有电端子1和2，其中电屏蔽连接到电容器的电端子C1，1之一(在图1a中标为C1，1_S)上，从而提供非对称元件。电绝缘材料施加在电屏蔽和SMD元件的外部表面之间(但屏蔽和绝缘均不施加到用于安装在承载衬底上的元件表面)。如图1a中所示，电绝缘材料从SMD元件的用于面向安装衬底(如PCB)以互连到其它元件或元件组件的外部表面稍微收缩。同样，电磁屏蔽层相对于SMD元件的用于面向安装衬底的外部表面稍微收缩(在此示为相比绝缘层收缩更多；或者，两层收缩层度相同)。通常，不用于电连接到衬底的电屏蔽边缘应在SMD元件的用于面向安装衬底的外部表面足够收缩以在所述元件组件安装在衬底上时确保所述屏蔽不会偶然电连接到所述衬底(或所述组件的SMD元件)上的电连接。

在图1b的实施例中，两个电容器串联电连接(如通过焊接)，因为所述组件的端子2同时用作电容器1和电容器2的端子C1，2和C2，1。所述组件的端子1被标为端子C1，1_S，指示电容器1的端子C1，1到电磁屏蔽S的电连接。电磁屏蔽S为两个SMD元件共用并覆盖每一SMD元件的至少一表面，优选覆盖联合SMD元件的除用于安装在衬底上以进行端子电连接的“下侧”外的所有外部表面(参考图2)。电磁屏蔽和由所述屏蔽覆盖的SMD元件表面之间的空间被全部或部分填充以电绝缘材料，所述电绝缘材料为流体形式如液体或气体如空气或固体形式如聚合物材料或其结合。如图1b中所示的包括两个串联连接SMD电容器及共用电磁屏蔽的元件组件例子可用在调谐无线输入电路中。

图2示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括被提供以电磁屏蔽的一个SMD元件，所述组件安装在载体上。图2a示出了相对高频或高灵敏度元件应用，其中所述屏蔽经专用屏蔽端子连接到衬底上的接地基准面；及图2b示出了相对低频或低灵敏度元件应用，其中所述屏蔽经所述组件的专用中间(屏蔽)端子连接到衬底。所述元件组件的端子例如经衬底上的焊料焊点电连接到所述衬底，所述焊点用焊膏预先加载。所述元件组件可人工置放及固定到衬底上，或者使用取放安装机器人定位在衬底上并通过回流焊接工艺固定到衬底上。在图2a所示的实施例中，电磁屏蔽的外缘电连接到多层印刷电路板(衬底)的接地基准面，例如沿衬底表面或在一个或多个特殊点在所述屏蔽“边缘”周围连续，连接点或区域之间有一定距离。此外，电磁屏蔽是相当高质量的屏蔽(例如，连续的、相当厚的、高度传导的金属层如Cu层，具有用于屏蔽RF辐射的抛光表面)。SMD元件(SMD-1)的两个电端子(T1，1和T1，2)被指明将经中间接线层连接到其它元件(元件互连)。可存在几个用于互连的中间层。此外，所述衬底包含导电背板，所述电磁屏蔽(在多个点或其整个外周)电连接到该背板。该实施例可用在相对高频的应用中(或用于较低频率的高度灵敏元件)，例如包括大于100MHz的频率，如大于500MHz、大于1GHz(例如包括无线通信连接如FM或蓝牙无线电连接)。在图2b所示的实施例中，电磁屏蔽的外缘不电连接到所述衬底。所述屏蔽仅经所述组件的位于SMD元件SMD-1的端子SMD1，1和SMD1，2之间的专用端子2连接到所述衬底。所述电磁屏蔽是相对低质量的屏蔽，如包括规则或不规则网状结构或相对便宜的金属材料如铁的相当薄的连续层，所述金属材料可能具有相当低的电导，所述屏蔽的表面相当不平坦。该实施例可用在相对低频的应用中，如包括低于30MHz的频率，例如低于10MHz、低于1MHz。对于这样的应用，只要保护免遭电近场需要由所述电磁屏蔽提供(这是因为元件尺寸相对于EM信号的波长比较小)。其优点在于实施更经济和更简单，仅需要更便宜的屏蔽和衬底材料，及到衬底的连线和连接更少(例如，电磁屏蔽不需要将其外周电连接到衬底)。所述SMD元件可以是任何适当的类型，例如电容器、电阻器和电感器的任何组合。

图3示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括单一、两端子SMD元件，电磁屏蔽连接到所述两个端子之一。图3a示出了立体图，图3b示出了三个不同的垂直截面图。在图3b中，右上截面是如图3a的立体图所示的元件的端视图，其中电连接到所述组件的电磁屏蔽12的电端子113的端面可见。此外，图3b中的左图及下图分别为沿线AA和BB的截面图。电子元件组件1包括一个盒形SMD元件11，其具有由边缘112分开的外表面111。所述SMD元件11(如电容器、电感器或电阻器或包括其组合的电路)具有两个(可接近)电端子113。电绝缘层13(图3a中的隔离屏蔽，为直观目的所示已部分切除)施加在SMD元件的外表面上，但底表面111’(见图3b)及图3a中可见的(左侧)电端子113除外。电磁屏蔽材料如好的电导体(适于所讨论应用)的屏蔽层12(图3a中的传导屏蔽，为直观目的所示已部分切除)施加到电绝缘层13上并电连接到SMD元件的端子113。

如图中所示，电磁屏蔽12相对于下面的绝缘层13稍微收缩以避免无意电连接到衬底的焊点从而连接到相邻的电端子(该端子焊接到所述焊点的情况)。或者，所述电磁屏蔽可由电绝缘层覆盖(例如通过施加电绝缘涂层如涂料或漆)，至少覆盖在所述元件组件安装在衬底上时其靠近衬底的区域周围。

图4示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括单一、两端子SMD元件，电磁屏蔽连接到所述SMD元件的第三中间端子。图4a所示为立体图，图4b所示为三个不同的垂直截面图。该实施例等同于图2b所示的实施例。

图6示出了根据本发明实施例的元件组件，其包括两个串联连接的两端子SMD元件，电磁屏蔽连接到所述串联连接的SMD元件的端部端子。图6a所示为立体图，图6b所示为三个不同的垂直截面图。这样的结构的例子是无线输入或输出电路，其中基准端子电连接到所述元件之一。在这种情况下，所述屏蔽优选连接到所述基准。

图7所示为包括根据本发明的电子元件组件的便携通信装置的实施例。所述便携通信装置如听力装置(听力仪器)包括传声器和接收机之间的电信号通路。所述传声器拾取输入声音信号(声输入)并将其转换为模拟电输入信号。所述模拟电输入信号在模拟前端电路中被放大和数字化，所述模拟前端电路包括放大器AMP和模数转换器AD。所述信号通路还包括用于处理数字化后的输入信号及用于提供处理后的输出信号的数字信号处理器DSP，所述输出信号可在数模DA转换器中转换为模拟信号并由接收机转换为声输出之后呈现给用户。所述便携通信装置还包括用于与另一装置(如包括一对听力仪器的系统的另一听力仪器)无线通信的无线接口。所述无线接口包括接收机和/或发射机电路，其可包括模拟电路或模拟(RF)和数字电路(D1、D2)的结合。在图7所示的实施例中，两个电路部分被实施为电子元件组件，在此通过阴影线指示(无线接口的RF部分和模拟前端的AMP部分)。所述RF部分包括形成无线接收机/发射机部分的一个或多个元件(如一个或多个电感器和/或电容器和/或电阻器)。所述AMP部分包括形成模拟前端放大器部分的一个或多个元件(如一个或多个电感器和/或电容器和/或电阻器)。便携通信装置的部分如大部分或所有电子元件安装在共用衬底上，所述衬底包括各个元件之间的电连接的印迹。除了实施为电子元件组件的AMP和RF部分之外，所述便携通信装置的部分如大部分或所有其它电子元件为适于表面贴装在衬底上的SMD元件，优选使用自动化过程。个别电磁屏蔽所述电路的所选部分的可能性使在将元件放在衬底上时的灵活性更大，同时保持处理的容易性(自动安装)、无线技术的包括、及密集组装(后者在便携通信装置如移动电话及医疗设备如助听器领域是非常重要的特性)。

本发明由独立权利要求的特征限定。优选实施例在从属权利要求中限定。权利要求中的任何附图标记均非指限于相应范围。

前面已示出部分优选实施例，但应当强调，本发明不限于这些优选实施例，而是可在所附权利要求确定的主题内以其它方式进行体现。在根据本发明的包括几个SMD元件的电子元件组件的例子中，这些元件被示为电学上串联连接。然而，它们也可并联连接，或者所述组件可包括串联连接的元件和并联连接的元件的组合并具有至少一电连接到共用电磁屏蔽的端子。

参考文献

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US6,566,596(INTEL)20-05-2003。

Claims

1.电子元件组件，包括：

-至少一表面贴装器件SMD元件，包括

--由边缘限定的多个外部表面；及

--至少两个电端子；

-用于限制与SMD元件的电场电磁耦合的电磁屏蔽；

-位于至少一所述表面和所述电磁屏蔽之间的电绝缘层；-

-其中，所述至少一表面贴装器件SMD元件具有面向衬底的表面，其适于面向衬底以将SMD元件端子电连接到所述衬底，

所述电绝缘层和所述电磁屏蔽覆盖所述面向衬底的表面的一部分，

-所述电子元件组件适于表面贴装在衬底上。

2.根据权利要求1的电子元件组件，其中电绝缘层施加到SMD元件的一个或多个表面上。

3.根据权利要求1的电子元件组件，其中所述电绝缘层和所述电磁屏蔽至少覆盖SMD的一个以上表面的一部分。

4.根据权利要求1的电子元件组件，其中所述电磁屏蔽电连接到适于连接到承载衬底上的接地基准的专用端子。

5.根据权利要求1的电子元件组件，其中所述至少一SMD元件具有面向衬底的表面，其适于面向衬底以将元件端子电连接到所述衬底，及其中电绝缘层和电磁屏蔽至少覆盖除面向衬底的表面之外的所有区域的一部分。

6.根据权利要求1的电子元件组件，其中所述电磁屏蔽适于焊接到所述SMD元件的电端子。

7.根据权利要求1的电子元件组件，其中所述电绝缘层和所述电磁屏蔽与一个或多个SMD元件一体。

8.根据权利要求1的电子元件组件，其中所述电磁屏蔽电连接到一个或多个SMD元件的端子之一。

9.根据权利要求1的电子元件组件，包括第一和第二SMD元件，其中第一SMD元件上的至少一端子电连接到所述第二SMD元件上的端子。

10.根据权利要求1的电子元件组件，其中一个或多个SMD元件中的至少一个是电容器或电阻器或电感器或集成电路。

11.根据权利要求1的电子元件组件，其中所述组件包含一个SMD元件。

12.根据权利要求11的电子元件组件，其中所述组件包含一个两端子SMD元件。

13.根据权利要求12的电子元件组件，其中所述两端子SMD元件是电容器或电阻器或电感器。

14.根据权利要求1-13任一所述的电子元件组件在助听器中的应用。

15.根据权利要求1-13任一所述的电子元件组件的使用，其用于有选择地保护一个或多个元件免于电磁耦合到没有电磁屏蔽的一个或多个其它电子元件。

16.包括根据权利要求1-13任一所述的电子元件组件的助听器。