CN107396621A - 用于电子装置的电磁屏蔽件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子装置，所述电子装置包括衬底，所述衬底具有相对的顶表面和底表面。接地层安置在所述衬底中。导电底盘具有用于接纳所述衬底的所述底表面的安装表面，并且通过接地缝合过孔而与所述接地层电接触。电磁屏蔽件由所述接地层、所述接地缝合过孔和所述底盘限定来封闭所述衬底的所述底表面并且保护所述底表面免于电磁干扰的影响。不导电的盖子以张紧状态组装至所述衬底，以使得所述盖子的内表面将力施加至所述衬底的所述顶表面，从而确保所述底盘保持与所述接地层电接触。

Description

用于电子装置的电磁屏蔽件

技术领域

本公开总体涉及用于最小化对电装置和电子装置的电磁干扰和敏感性效应的屏蔽装置。更具体地说，本公开涉及一种用于印刷电路板组件的屏蔽装置，所述屏蔽装置具有发送和/或接收器部件以及罩壳。

背景技术

电子装置，诸如音频装置和信息娱乐系统以及其他装置常常包含容易受到电磁干扰影响且要求电磁屏蔽的电路和部件。一般而言，电部件或电路在操作期间会产生寄生辐射，所述寄生辐射可能会影响其他电部件的电性能。因此，保护电子装置免于电磁干扰的影响是非常重要的。

提供电磁屏蔽件来使干扰噪声隔绝在其中所述干扰噪声可能会对敏感的电部件造成损害的装置的选定区域之外可能是高成本的。为了免于电磁干扰，安装在印刷电路板上的电子电路和电部件通常封闭在屏蔽电磁辐射的金属罩壳内。除了高成本，安装至印刷电路板的常规的电磁屏蔽罩可能会具有不期望的庞大体积并且安装起来非常费时。

在一些情况下，电子装置可以包括会有电磁信号从中经过的部件，诸如天线、发射器、接收器或收发器。为包括例如天线的印刷电路板提供电磁屏蔽件可能会增加电磁屏蔽件的复杂度和成本，因为所述电磁屏蔽件必须在印刷电路板的一个区域中抵抗寄生电磁辐射，而在另一个区域中允许透射电磁辐射。

发明内容

在一个实施方案中，电子装置设有衬底，所述衬底具有相对的顶表面和底表面。多个导电焊盘和至少一个第一电部件安装在衬底的底表面上。第二电部件在衬底中邻近于顶表面安置。接地层在衬底中安置在第二电部件与底表面之间。提供了多个接地缝合过孔，其中过孔将接地层与导电焊盘中的一个电连接起来。金属底盘具有用于接纳衬底的底表面的安装表面。安装表面包括多个凸起的凹坑，每个凸起的凹坑接触多个导电焊盘中的一个导电焊盘。塑料盖接纳衬底的顶表面并且具有多个接线柱，所述多个接线柱以与凹坑相对的方式接触衬底的顶表面。紧固件延伸穿过塑料盖和衬底而进入到底盘中，以使得接线柱接合衬底的顶表面，从而确保焊盘与凹坑的每一个之间沿底表面的电接触。由接地层、过孔和底盘形成法拉第屏蔽罩来封闭衬底的底表面和安装到所述底表面的第一电部件。法拉第屏蔽罩由此限定保护第一电部件免于电磁干扰的影响的屏蔽罩壳。

在另一个实施方案中，第二电部件是传输部件，由此来自传输部件的电磁信号不会受到法拉第屏蔽罩的阻碍。

在另一实施方案中，第二电部件是天线。

在另一个实施方案中，紧固件对安置在衬底的相对侧上并且在其之间限定跨度。塑料盖的接线柱接触衬底以产生向下的力并且使塑料盖沿紧固件对之间的跨度保持处于张紧状态。

在又另一个实施方案中，多个凸起的凹坑和导电焊盘安置在紧固件对之间的跨度内。使塑料盖保持处于张紧状态能确保任何环境条件下导电焊盘与凸起的凹坑的每一个之间的接触。

在另一个实施方案中，导电焊盘间隔开基于电磁波长的最大距离。

在另一个实施方案中，其中底盘形成为单一金属部件。

在另一个实施方案中，法拉第屏蔽罩不包括用于形成法拉第屏蔽罩的任何附加的电磁屏蔽部件。

在一个其他实施方案中，提供一种电子装置，所述电子装置包括衬底，所述衬底具有相对的顶表面和底表面。接地层安置在衬底中。导电底盘具有用于接纳衬底的底表面的安装表面，并且通过接地缝合过孔而与接地层电接触。电磁屏蔽件由接地层、接地缝合过孔和底盘限定来封闭衬底的底表面并且保护底表面免于电磁干扰的影响。不导电的盖子以张紧状态组装至衬底，以使得盖子的内表面将力施加至衬底的顶表面，从而确保底盘保持与接地层电接触。

在另一个实施方案中，接地层安置在距离底盘的表面预定距离处。

在另一个实施方案中，接地层安置在衬底中邻近于顶表面的层中。

在另一个实施方案中，盖子的内表面包括沿周边布置的多个接线柱，其中接线柱接触衬底的顶表面。

在又另一个实施方案中，电磁屏蔽件限定法拉第屏蔽罩以用于防止电磁干扰，其中电磁屏蔽件不包括用于形成法拉第屏蔽罩的任何附加部件。

在另一个实施方案中，盖子允许从在衬底中安置在接地层外侧的电部件传输电磁信号。

在一个其他实施方案中，电子装置设有衬底，所述衬底具有相对的顶表面和底表面。第一电部件安装在衬底的底表面上。接地层在衬底中邻近于衬底的顶表面安置。底盘形成为单一金属部件并且具有用于接纳衬底的底表面的安装表面。由接地层和底盘限定法拉第屏蔽罩以封闭衬底的底表面和安装到所述底表面的第一电部件，从而保护至少一个电部件免于电磁干扰的影响。

在另一个实施方案中，安装表面包括多个凸起的凹坑，每个凸起的凹坑接触安置在衬底的底表面上的多个导电焊盘中的一个导电焊盘。导电焊盘通过过孔电连接至接地层来限定法拉第屏蔽罩。

在另一实施方案中，安装表面限定基准面，并且接地层安置在距离基准面预定距离处。

附图说明

图1示出具有电磁干扰屏蔽件的电子装置封装体的组装透视图。

图2示出图1的电子装置封装体的分解图。

图3示出沿线3-3取得的图1的电子装置封装体的截面。

图4示出沿线4-4取得的图1的电子装置封装体的截面。

具体实施方式

根据要求，本文中公开了本发明的详细实施方案；但是应理解，所公开的实施方案仅示例性说明本发明，本发明可以体现为不同和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应解释为是限制性的，而是仅作为用于教示本领域的技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。

图1示出经组装的电子装置封装体10的透视图。电子装置封装体10包括顶盖12和封闭电子装置的底盘或框架14。顶盖12和底盘14用紧固件16连接在一起来形成机械罩壳组件18。

图2示出电子装置封装体10的分解图，所述电子装置封装体10封闭为刚性衬底20诸如印刷电路板组件的电子装置。电子装置封装体10和衬底20可以是任何合适的形状并且不限于如图所示的大体矩形形状。如图所示，紧固件16是螺纹紧固件，诸如螺钉；然而，紧固件16可以是用于紧固电子装置封装体10的合适的紧固件。

图3示出沿图1中的线3-3取得的经组装的电子装置封装体10的截面。具体而言，图3更详细地示出了衬底20。衬底20的示意图不一定按比例绘制。如图3更详细所示，衬底20具有顶表面24和相对的底表面26。顶表面24(A侧)被限定为衬底20的最外侧面，而底表面26(B侧)被限定为衬底20的最内侧面。

各种电部件28可以沿衬底20的顶表面24安装在印刷电路板22上。印刷电路板22可以如图3所示为单面的、双面的或多层(外层和内层)的或者本领域的普通技术人员已知的任何配置。印刷电路板22可以包含部件28，诸如电容器、电阻器或有源器件等等。

印刷电路板22支撑电部件28，并且使用导电迹线或由沿底表面26层压到衬底20中的铜片蚀刻而来的其他特征结构来电连接所述电部件28。例如，电部件28可以是直接沿底表面26安装到印刷电路板22上的表面安装技术部件。印刷电路板22和衬底20可以由刚性印刷电路板材料，诸如玻璃纤维填充式环氧树脂形成。

电部件28可以对电磁干扰敏感，并且可能具有对其他部件产生电磁干扰的潜力。可能需要将基底20上的部件28中的至少一个与会产生电磁干扰的部件或电磁干扰的外部来源电磁地屏蔽。

衬底20具有邻近于顶表面24安置的导电接地层30。接地层30是作为固体层延伸穿过整个衬底的接地面。如图2所示，接地层30作为连续层沿衬底20的宽度和长度延伸。附加的布线层32可以在衬底20中安置在接地层30与底表面26，所述底表面26与印刷电路板22之间。衬底20可以包括任何数目的中间层32，诸如布线层，这取决于电子装置。

接地层30经由接地缝合过孔34而与底表面26电连接。接地缝合过孔34将接地层30电连接至安置在底表面26上的导电接触焊盘36。接地缝合过孔34在衬底20中可以形成为导电通孔，或者可以如图3所示形成在衬底20的边缘处。接地缝合过孔34邻近于衬底20的周边形成并且形成在印刷电路板22和任何部件28的外侧。

接地缝合过孔34将接地层30电连接至底表面26，并且因此接地缝合过孔34仅暴露在衬底20的底表面26上。连接了接地缝合过孔34的接触焊盘36可以是安装在底表面26上的裸露金属焊盘并且沿底表面26的周边布置。接触焊盘36也定位在印刷电路板22和任何部件28的外侧。

衬底20的底表面26沿安装表面40与底盘14配合。安装表面40沿底盘14的周边限定安装基准面42。多个凸起的凹坑44沿安装表面40形成并且延伸到基准面42上方。当衬底20与底盘14配合时，每个凹坑44接触接触焊盘36。凸起的凹坑44在紧固件16的任何安装凸台上方延伸。

底盘14由导电材料诸如金属材料形成。底盘14可以由铸造金属或机械加工金属形成，或者通过用于将底盘14限定为单片金属部件的任何合适的工艺来形成。底盘14具有由侧壁46和远端壁48限定的空腔。当金属底盘14上的凹坑44与包围衬底周边的接触焊盘36对准时，限定电磁屏蔽件50。电磁屏蔽罩壳50是法拉第屏蔽罩，其在衬底20周围延伸并且将所述衬底20屏蔽在接地层30与底盘14之间。具体而言，电磁屏蔽件50阻断来自衬底20的底表面26的特定电磁干扰。

连同导电底盘14，电磁屏蔽件50通过以下方式来形成：沿接触焊盘36、接地缝合过孔34和接地层30实现电接触来形成法拉第屏蔽罩。因此，屏蔽件50的电磁干扰保护被构建到衬底构造中，而不需要额外部件，诸如EMI衬垫或屏蔽垫。通过消除屏蔽衬垫和屏蔽垫，降低了材料和安装成本。

电磁屏蔽件50保护沿底表面26的电部件28和中间布线层32免于电磁干扰的影响，同时允许从传输部件56，诸如天线、发射器、接收器或收发器传输电磁信号。传输部件56未被包含在法拉第屏蔽罩中，并且未被屏蔽。因此，传输部件56相较于接地层30更靠近顶表面24安置。

电子装置封装体10还包括盖子12，所述盖子12与衬底20的顶表面24配合。盖子12允许从传输部件56传输电磁信号。盖子12是不导电的并且可以由塑料，或适当地保护衬底20，同时允许传输电磁信号的任何合适的材料形成。

电子装置封装体10用紧固件16组装，所述紧固件16延伸穿过塑料盖12和衬底20而进入到底盘14中。盖子12包括从内表面延伸的多个接线柱60。当盖子12组装在电子装置封装体10中时，接线柱60接触衬底20的顶表面24。接线柱60可以如图3-4所示与底盘14上的凹坑44相对地对准。接线柱60从盖子12的内表面沿盖子12的周边延伸。如图所示，接线柱60形成为圆柱形突出部，但是可以使用任何合适形状的接线柱。

在衬底20的底表面26与金属底盘14配合时所处的基准面42位于接地层30的基准面下方的指定距离处。在安装紧固件16来紧固塑料盖12并且接线柱60接触衬底20的顶表面24时，盖子12在封装体10的横向相对侧上的紧固件16对之间的跨度上进入张紧状态。当盖子12处于张紧状态时，盖子12将力施加至衬底20以确保接触焊盘36与凹坑44的每一个之间的电接触。

接触焊盘36沿衬底20的周边可以由缓冲切口66间隔开。缓冲切口66连同在衬底20的跨度上始终处于张紧状态的盖子12在接触焊盘36处将力施加至衬底20。接触焊盘36和缓冲切口66可以间隔开一个距离，所述距离被定义为波长敏感谐波与希望抵抗的电磁辐射的孔径的大小之比。在一个实施方案中，接触焊盘36和缓冲切口66可以间隔开为希望抵抗的电磁辐射的波长的二十分之一的距离。接触焊盘36之间的距离可以根据受到特别关注的电磁干扰的特定波长而变化。

图4示出接地接触焊盘36与底盘14的凹坑44的每一个之间以及衬底20的顶表面24与盖子12之间的线对线状态。间隙70限定在衬底20与底盘14上的螺钉安装凸台72之间，并且在衬底20与盖子12之间限定在紧固件16位置处。当紧固件16受驱动进入到底盘14中时，衬底20会局部地偏转以减小紧固件16外侧的间隙。在衬底20发生偏转，接线柱60接触顶表面24的同时，塑料盖12将进入张紧状态，从而甚至是在存在环境刺激期间都能保证每个接地接触焊盘36处的电接触。

虽然上文描述了示例性实施方案，但是这些实施方案并非意在描述本发明的所有可能的形式。而是，在说明书中使用的词语是描述而非限制的词语，并且应理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。另外，可以组合各种实施的实施方案的特征以形成本发明的另外实施方案。

Claims (20)

1.一种电子装置，所述电子装置包括：

衬底，所述衬底具有相对的顶表面和底表面；

多个导电焊盘和至少一个第一电部件，所述多个导电焊盘和至少一个第一电部件安装在所述衬底的所述底表面上；

第二电部件，所述第二电部件在所述衬底中邻近于所述顶表面安置；

接地层，所述接地层在所述衬底中安置在所述第二电部件与所述底表面之间；

多个接地缝合过孔，每个过孔将所述接地层与所述导电焊盘中的一个电连接起来；

金属底盘，所述金属底盘具有用于接纳所述衬底的所述底表面的安装表面，其中所述安装表面包括多个凸起的凹坑，每个凸起的凹坑接触所述多个导电焊盘中的一个导电焊盘；

塑料盖，所述塑料盖用于接纳所述衬底的所述顶表面并且具有多个接线柱，所述多个接线柱以与所述凹坑相对的方式接触所述衬底的所述顶表面；以及

紧固件，所述紧固件延伸穿过所述塑料盖和所述衬底而进入到所述底盘中，以使得所述接线柱接合所述衬底的所述顶表面并且由此确保所述焊盘与所述凹坑的每一个之间沿所述底表面的电接触，

其中由所述接地层、所述过孔和所述底盘限定法拉第屏蔽罩以封闭所述衬底的所述底表面和安装到所述底表面的所述第一电部件，从而保护所述第一电部件免于电磁干扰的影响。

2.如权利要求1所述的电子装置，其中所述第二电部件是传输部件，由此来自所述传输部件的电磁信号不会受到所述法拉第屏蔽罩的阻碍。

3.如权利要求2所述的电子装置，其中所述第二电部件是天线。

4.如权利要求1所述的电子装置，其中所述紧固件包括紧固件对，所述紧固件对安置在所述衬底的相对侧上并且在其间限定跨度，其中所述塑料盖的所述接线柱接触所述衬底以产生向下的力并且使所述塑料盖沿所述紧固件对之间的所述跨度保持处于张紧状态。

5.如权利要求4所述的电子装置，其中所述多个凸起的凹坑和所述多个导电焊盘安置在所述紧固件对之间的所述跨度内，其中使所述塑料盖保持处于张紧状态能确保任何环境条件下所述导电焊盘与所述凸起的凹坑的每一个之间的接触。

6.如权利要求1所述的电子装置，其中所述导电焊盘间隔开基于电磁波长的最大距离。

7.如权利要求1所述的电子装置，其中所述底盘形成为单一金属部件。

8.如权利要求7所述的电子装置，其中所述法拉第屏蔽罩不包括用于形成所述法拉第屏蔽罩的任何附加的电磁屏蔽部件。

9.一种电子装置，所述电子装置包括：

衬底，所述衬底具有相对的顶表面和底表面；

接地层，所述接地层安置在所述衬底中；

导电底盘，所述导电底盘具有用于接纳所述衬底的所述底表面的安装表面并且通过接地缝合过孔而与所述接地层电接触；以及

电磁屏蔽件，所述电磁屏蔽件由所述接地层、所述接地缝合过孔和所述底盘限定以封闭所述衬底的所述底表面并且保护所述底表面免于电磁干扰的影响；以及

不导电的盖子，所述不导电的盖子以张紧状态组装至所述衬底，以使得所述盖子的内表面将力施加至所述衬底的所述顶表面，从而确保所述底盘保持与所述接地层电接触。

10.如权利要求9所述的电子装置，其中所述接地层安置在距离所述底盘的表面预定距离处。

11.如权利要求10所述的电子装置，其中所述接地层安置在所述衬底中邻近于所述顶表面的层中。

12.如权利要求9所述的电子装置，其中所述盖子的所述内表面包括沿周边布置的多个接线柱，其中所述接线柱接触所述衬底的所述顶表面。

13.如权利要求9所述的电子装置，其还包括紧固件对，所述紧固件对延伸穿过所述盖子和所述衬底而进入到所述底盘中，其中所述紧固件对中的每一对安置在所述衬底的相对的横向侧上并且在其间限定跨度，其中所述塑料盖接触所述衬底的所述顶表面以产生向下的力并且使所述塑料盖沿所述紧固件对之间的所述跨度保持处于张紧状态。

14.如权利要求9所述的电子装置，其中所述电磁屏蔽件限定法拉第屏蔽罩以用于防止电磁干扰，其中所述电磁屏蔽件不包括用于形成所述法拉第屏蔽罩的任何附加部件。

15.如权利要求9所述的电子装置，进一步其中所述盖子允许从在所述衬底中安置在所述接地层外侧的电部件传输电磁信号。

16.一种电子装置，所述电子装置包括：

衬底，所述衬底具有相对的顶表面和底表面；

至少一个第一电部件，所述至少一个第一电部件安装在所述衬底的所述底表面上；

接地层，所述接地层在所述衬底中邻近于所述衬底的所述顶表面安置；以及

底盘，所述底盘形成为单一金属部件并且具有安装表面，所述安装表面用于接纳所述衬底的所述底表面，其中由所述接地层和所述底盘形成法拉第屏蔽罩来封闭所述衬底的所述底表面和安装到所述底表面的所述第一电部件，从而保护所述至少一个电部件免于电磁干扰的影响。

17.如权利要求16所述的电子装置，其中所述接地层安置在所述衬底中邻近于所述顶表面的层中。

18.如权利要求16所述的电子装置，其中所述法拉第屏蔽罩不包括用于形成所述法拉第屏蔽罩的任何附加的电磁屏蔽部件。

19.如权利要求16所述的电子装置，其中所述安装表面包括多个凸起的凹坑，每个凸起的凹坑接触安置在所述衬底的所述底表面上的多个导电焊盘中的一个导电焊盘，所述导电焊盘通过过孔连接至所述接地层以限定所述法拉第屏蔽罩。

20.如权利要求16所述的电子装置，其中所述安装表面限定基准面，并且所述接地层安置在距离所述基准面预定距离处。