CN108541207B - 板级屏蔽件以及应用板级屏蔽的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

板级屏蔽件以及应用板级屏蔽的系统和方法。根据各种方面，公开了多层薄膜板级屏蔽件的示例性实施方式和包括多层薄膜板级屏蔽件的系统级封装的示例性实施方式。还公开了与制造多层薄膜板级屏蔽件有关的方法的示例性实施方式。另外，公开了应用板级屏蔽的系统和方法的示例性实施方式。

Description

板级屏蔽件以及应用板级屏蔽的系统和方法
技术领域
本公开总体涉及板级屏蔽件。
背景技术
本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
电子装置操作时的常见问题是设备的电子电路内生成电磁辐射。这种辐射可能导致电磁干扰(EMI)或射频干扰(RFI)，该EMI或RFI会干扰一定距离内的其他电子装置的操作。在没有充分屏蔽的情况下，EMI/RFI干扰会引起重要信号的劣化或完全丢失，从而致使电子设备低效或不可操作。
减轻EMI/RFI影响的常见解决方案是通过使用能够吸收和/或反射和/或重定向EMI能量的屏蔽件。这些屏蔽件通常被采用来使EMI/RFI局限于其来源内，并且使EMI/RFI来源附近的其他装置绝缘。
如这里所用的术语“EMI”应当被认为通常包括并指EMI发射和RFI发射，并且术语“电磁的”应当被认为通常包括并指来自外部源和内部源的电磁频率和射频。因此，(如这里所用的)术语屏蔽广泛地包括并指诸如通过吸收、反射、阻挡和/或重定向能量或其某一组合减轻(或限制)EMI和/或RFI，使得EMI和/或RFI例如对于电子部件系统的政府合规和/或内部功能不再干扰。
发明内容
本部分提供了对本公开的总体概述，并不是其全部范围或其全部特征的全面公开。
根据各种方面，公开了多层薄膜板级屏蔽件的示例性实施方式和包括多层柔性板级屏蔽件的系统级封装(systemin package)的示例性实施方式。还公开了与制造多层薄膜板级屏蔽件有关的方法的示例性实施方式。另外，公开了应用板级屏蔽的系统和方法的示例性实施方式。
在示例性实施方式中，多层薄膜板级屏蔽件通常包括设置在内电介质层与外电介质层之间的导电屏蔽层。多层板级屏蔽件具有大约25微米或更小的整体厚度。
在另一个示例性实施方式中，系统级封装通常包括多层柔性板级屏蔽件以及具有接地件和一个或更多个部件的印刷电路板。多层柔性板级屏蔽件包括设置在内电介质层与外电介质层之间的导电屏蔽层。导电屏蔽层电联接到接地件。多层柔性板级屏蔽件被大体遮盖、折曲或包裹在印刷电路板的一个或更多个部件上，从而在高达4千兆赫以大于40分贝的屏蔽效果为一个或更多个部件提供板级屏蔽。
根据本文提供的描述，更多的应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体示例仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
这里描述的附图仅用于选定实施方式的说明目的，而不是所有可能的实现，并且不旨在限制本公开的范围。
图1例示了多层薄膜板级屏蔽件(BLS)的示例性实施方式，该BLS包括设置在内电介质层与外电介质层(例如，塑料层、薄聚合物膜等)之间(例如，图案涂布到其任一个或两者等)的导电屏蔽层(例如，金属层、金属化物、金属涂层、金属箔等)。
图2例示了根据示例性实施方式的图1所示的多层薄膜BLS，该BLS包括内塑料电介质层和外塑料电介质层以及设置在外塑料电介质层上(例如，金属化或图案涂布到其上等)和/或大体夹在所述内与外塑料电介质层之间的金属层。
图3至图5例示了根据示例性实施方式的多层薄膜板级屏蔽件(BLS)的示例性原型，该BLS包括设置在内电介质层与外电介质层(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、其他薄电介质膜等)之间的铜层。
图6例示了根据示例性实施方式的、用于将多层薄膜板级屏蔽件(例如，沿着电介质层的铜层等)应用(例如，压实和切割等)到PCB的示例性系统。
图7例示了根据示例性实施方式的多层薄膜板级屏蔽件的示例性原型，该板级屏蔽件包括设置在内电介质层与外电介质层(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、其他薄电介质膜等)之间的铜层。
图8例示了根据示例性实施方式的系统级封装(SiP)，该系统级封装包括多层柔性BLS，该BLS包括夹在两个热塑性层之间的铜箔。
图9例示了根据示例性实施方式的SiP多层BLS的示例性原型。
图10例示了在没有多层BLS的情况下的、在图9中所示出的PCB的示例性PCB接地迹线或接地环。
图11是对于SiP多层BLS的已钎焊样本原型测量的单位为分贝(dB)的屏蔽效果对单位为千兆赫(Ghz)的频率的线图，并且该线图示出了在高达4GHz大于40dB的所测量屏蔽效果。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述示例实施方式。
便携式电子器件正变得更小、更薄且高度稠密地由部件填充，这使得装置中的所有方向上的空间更有限且更有价值。由此，需要减小板级屏蔽件的x、y以及z占位而且减小板级屏蔽件的重量。可穿戴电子器件制造商(例如，智能手表等)对该需要特别感兴趣，因为难以提供非常薄且具有减小XY占位和重量的足够电磁干扰(EMI)屏蔽。
因此，这里公开了可以非常薄、轻量化并提供良好EMI屏蔽的多层薄膜板级屏蔽件的示例性实施方式。示例性实施方式可以包括设置(例如，图案涂布等)有导电屏蔽材料(例如，金属等)的各种类型的塑料或其他电介质材料(例如，液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、其他聚合物膜、其他高温膜、能够耐受钎焊而不收缩的膜等)。导电屏蔽材料也可以设置或涂布有电介质材料。多层薄膜板级屏蔽件可以直接应用到PC部件，以在非常薄的封装(例如，15微米厚或更少等)中提供EMI板级屏蔽(例如，10分贝(dB)、20dB、30dB、40dB、超过40dB、少于10dB、10dB到40dB之间等的屏蔽效果)。
举例而言，多层薄膜BLS可以在不需要接合焊盘和/或BLS栅栏(fence)或框架的情况下直接附接到PCB接地件。多层薄膜BLS可以通过在热量、压力以及时间下挤压等经由热冲压方法、经由压实和切割方法、由激光焊接、声波焊接、熔融、导电粘合剂直接附接到PCB接地迹线或接地环。
为了对于一些应用较鲁棒，多层薄膜BLS的分层结构可以具有至少大约20至25微米的厚度。
在示例性实施方式中，可以在宽片中卷到卷地制造多层薄膜板级屏蔽件的材料叠层(例如，层压结构等)，该宽片作为片使用或被分成卷，以允许较容易卷到卷处理。
在示例性实施方式中，多层薄膜BLS包括电介质层和上面的金属涂层，其中，金属涂层具有对于以频率带宽(诸如从大约50兆赫(MHz)至大约6千兆赫(GHz)的频率带宽、高达90或100GHz的频率带宽、用于第5代无线系统(5G)的频率带宽等)提供特定等级的屏蔽效果的最小厚度(例如，10微米、15微米、20微米、25微米等)。电介质层可以具有足以提供特定应用所需的电隔离的最小厚度。
例如，多层薄膜BLS的示例性实施方式包括具有金属涂层的电介质材料，该金属涂层具有10微米的最小厚度以在从大约50兆赫(MHz)至大约6千兆赫(GHz)提供至少40分贝(dB)的屏蔽效果。在其他示例性实施方式中，如果对于频率带宽较低的屏蔽效果将是足够，则金属涂层可以具有不同的厚度(例如，仅大约4微米等)。
在多层薄膜板级屏蔽件的示例性实施方式中，可以使用各种电介质材料，诸如塑料、液晶聚合物(LCP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、其他聚合物膜、其他高温膜、能够耐受钎焊而不收缩的膜等。在示例性实施方式中，根据最终使用或安装的需要可以使用具有热收缩、交联和/或熔融特性的塑料。
在另选示例性实施方式中，在需要的情况下可以使用金属箔并且金属箔可以图案涂布有电介质材料(例如，塑料、包括这里所公开的电介质材料在内的其他电介质材料等)，以提供屏蔽效果和在需要的情况下提供电隔离。其他示例性材料可以用于增强箔、聚-箔(例如，层压到聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、其他聚合物等的金属箔)、金属化或金属化物聚酰亚胺膜、导电塑料膜、其他导电膜、其他箔、其他导电材料层等中。
在示例性实施方式中，多层薄膜屏蔽件可以不需要接合焊盘或BLS栅栏的情况下来直接附接到PCB或接地环。在需要的情况下可以涂布或以其他方式设置电介质层或部分，以提供电隔离，诸如在BLS的导电层或部分已经(例如，通过挤压、热收缩、变形、折曲等)紧密地嵌合到PCB部件上和周围时。
多层薄膜BLS可以以各种方式附接到PCB。例如，附接方法可以为提供BLS到PCB的足够可靠接合使得BLS的导电部分与PCB的接地件电接触的任意方法。用于将多层薄膜BLS附接到PCB的一些示例性方法包括激光焊接、声波焊接、熔融电介质材料、使用导电粘合剂、钎焊等。
例如，示例性方法包括以下步骤：将BLS的塑料或其他电介质材料激光焊接到PCB的板。该示例性方法还可以包括以下步骤：将BLS的导电部分(例如，金属箔、电介质材料上的金属涂层等)激光焊接到CPB接地迹线。在另一个示例性实施方式中，BLS塑料或其他电介质材料到PCB的激光焊接可以是足够的，使得BLS导电部分到PCB接地迹线的激光焊接不是必须的。在该后者示例中，BLS塑料的激光焊接可以在接地迹线的内侧和外侧这两者执行，以确保接地迹线与BLS的导电部分之间的良好粘合和电接触。可以使用夹具以向下保持分层结构或多层薄膜BLS，从而相对于PCB保持多层薄膜BLS的定位。夹具可以具有允许激光在将分层结构相对于PCB保持在适当位置的同时完成焊接的一个或更多个开口。
另一种示例性方法包括以下步骤：将BLS的塑料或其他电介质材料声波焊接到PCB的板。在该示例中，声波焊机可以为用于向下保持分层结构或多层薄膜BLS并相对于PCB保持其定位的同一夹具。该方法还可以包括以下步骤：将BLS的导电部分(例如，金属箔、电介质材料上的金属涂层等)声波焊接到PCB接地件。BLS塑料或其他电介质材料到PCB的该声波焊接和BLS导电部分到PCB接地件的声波焊接可以同时执行。在另一个示例性实施方式中，BLS塑料或其他电介质材料到PCB的声波焊接可以是足够的，使得BLS导电部分到PCB接地件的声波焊接不是必须的。
另外的示例性方法包括以下步骤：熔融BLS的塑料或其他电介质材料；以及将熔融的塑料用作粘合剂，其将BLS接合到PCB并将BLS的导电部分(例如，金属箔、电介质材料上的金属涂层等)电接触到PCB接地件。
在一些示例性实施方式中，多层薄膜BLS包括热收缩膜。热收缩膜可以用于将BLS附接到PCB。热收缩膜还可以有利地进一步减小BLS尺寸和BLS的所需空间。
在示例性实施方式中，多层薄膜板级屏蔽件(BLS)可以包括一个或更多个导电箔或膜，诸如金属化物的聚酰亚胺膜、其他金属化或金属化物膜、其他导电膜、金属箔、加强箔、聚-箔(例如，层压到聚酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、其他聚合物等的金属箔)、其他箔等。例如，多层薄膜BLS可以包括聚酯膜、其他聚酯膜、聚酰亚胺(PI)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜、高温聚合物膜、其他膜、其他材料等。膜上可以包括导电材料，该导电材料涂敷(例如，电镀、打印等)到膜的任一面或两面，该导电材料诸如金属镀层或导电墨或浆料(例如，银墨或浆料等)。多层薄膜BLS可以包括电介质层，该电介质层提供抑制BLS使容纳在BLS下方的任何部件电短路的电绝缘。
在示例性实施方式中，多层薄膜BLS可以包括具有超过一个箔的多层结构。在BLS的其他示例性实施方式中，导电织物可以代替箔用作导电屏蔽层。
多层薄膜BLS可以包括在用于将BLS安装到PCB时适于耐受(例如，没有显著变形或收缩等)回流钎焊过程的一种或更多种材料(例如，聚酰亚胺(PI)、其他高温聚合物等)。多层薄膜BLS可以包括上面具有导电材料(例如，金属镀层、导电墨或浆料等)的耐高温膜(例如，电介质聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、电介质聚酰亚胺(PIM)膜等)，其中，BLS能够耐受焊料回流(例如，耐受250摄氏度的回流温度和9分钟的周期时间等)。其他实施方式可以包括不同箔、不同膜和/或导电材料。
因此，示例性实施方式可以提供以下特征或优点中的一个或更多个(但不必须是任一个或全部)，诸如减小了BLS所需的空间、减轻了BLS的重量、降低了BLS的成本、用于将BLS安装或应用到PCB的较快处理、和/或BLS的不复杂的设计和制造处理等。
参照附图，图1和图2例示了根据本公开的方面的多层薄膜板级屏蔽件(BLS)1的示例性实施方式。多层薄膜BLS包括设置在内电介质层9与外电介质层13(例如，塑料层、薄聚合物膜等)之间(例如，图案涂布到其任一个或两者等)的导电屏蔽层5(例如，金属层、金属化物、金属涂层、金属箔等)。
多层薄膜BLS1被示出为设置(例如，遮盖、折曲、包裹等)在印刷电路板(PCB)21的装置或部件17上方。多层薄膜BLS1可以在不需要接合焊盘和/或BLS栅栏或框架的情况下直接附接到PCB接地件。举例而言，多层薄膜BLS1可以通过在热量、压力以及时间下挤压等经由热冲压方法、经由压实和切割方法、由激光焊接、声波焊接、熔融、导电粘合剂直接附接到PCB接地迹线或接地环25。
如图1所示，在PCB部件17的顶部与BLS1之间可以大致地没有间隙或基本上有零间隙，从而降低PCB 21和BLS1的整体组合高度。举例而言，多层薄膜BLS1可以具有大约25微米或更小的整体组合厚度，并且导电屏蔽(例如，金属等)层5可以具有大约10微米或更小的厚度。
在一些示例性实施方式中，电介质层9和/或13可以被加热并且熔融使得熔融的电介质层29可用作粘合剂。熔融的电介质层29在固化或硬化之后可以接着将薄膜BLS1接合到PCB 21。另选地，可以使用其他方法来应用多层薄膜BLS，包括其他方法，这些方法包括在热量、压力以及时间等下挤压材料。
如图2所示，多层薄膜BLS1包括内塑料电介质层9和外塑料电介质层13以及设置在外塑料电介质层13上(例如，金属化或图案涂布到其上等)和/或大体夹在内塑料电介质层9与外塑料电介质层13之间的金属层5。虽然图2例示了具有矩形形状的多层薄膜BLS1，但其他示例性实施方式可以包括具有不同构造(例如，圆形、三角形、不规则形状、其他非矩形形状等)的BLS。
图3至图5例示了根据实现本公开的一个或更多个方面的示例性实施方式的多层薄膜板级屏蔽件(BLS)1的示例性原型。如所示的，该BLS1包括设置在内电介质层与外电介质层13(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、其他薄电介质膜等)之间的铜层5。
多层薄膜BLS1设置(例如，遮盖、折曲、包裹等)在印刷电路板(PCB)21的装置或部件17上方。多层薄膜BLS1在不需要接合焊盘和/或BLS栅栏或框架的情况下直接附接到PCB接地件。
在该所例示的示例中，首先将铜层5、内电介质层和外电介质层13组装、联接或附接(例如，粘合附接等)在一起。然后，已组装的层叠层经历受加热冲压或热冲压法。在热冲压处理期间，冲压外电介质层13(例如，从卷切割等)。同样在热冲压处理期间，相对于PCB21定位铜层5、内电介质层和外电介质层，使得铜层5被大体定位在PCB部件17上方且电接地到PCB接地件(例如，PCB接地环或迹线25(图1)等)，并且使得电介质层29(例如，塑料、部分(图1)等)被定位为抵靠PCB基板或板21。
在热冲压处理期间，铜层5可以被变形、折曲、弯曲等在PCB部件17上方和周围。该变形或折曲还可以将铜层5的部分定位为抵靠PCB接地件25(图1)且与其电接触。在热冲压处理期间加热铜层5可以允许使铜层5较容易地变形或折曲，但该加热可能因为铜层5可能足够薄以至具有足够柔性而不是必须的。
在热冲压期间还可以加热并熔融内电介质层和外电介质层13，使得熔融的电介质层29(图1)可用作粘合剂。熔融的电介质材料在凝固或硬化之后然后可以将多层薄膜BLS1接合到PCB 21。另选地，可以使用其他方法来应用多层薄膜BLS，包括其他方法，这些方法包括在热量、压力以及时间等下挤压材料。
在另选实施方式中，首先可以相对于PCB定位上面具有内电介质层或电绝缘层的铜层，例如，在电介质层抵靠PCB部件的顶部等的情况下。然后，可以通过使用加热冲压或热冲压法将外电介质层(例如，塑料等)涂敷在铜层和PCB上方。在热冲压处理期间，可以冲压(例如，从卷切割等)并相对于PCB定位外电介质层，使得外电介质层被定位在预先存在的铜层上方，并且外电介质层的部分被定位为抵靠PCB基板或板。在热冲压处理期间，铜层可以被变形、折曲、弯曲等在PCB部件上方和周围。该变形或折曲还可以将铜层的部分定位为抵靠PCB接地件且与其电接触。在热冲压处理期间加热铜层可以允许使铜层较容易地变形或折曲，但这可能因为铜层可能足够薄以至具有足够柔性而不是必须的。在热冲压处理期间可以加热并熔融电介质层，使得熔融的电介质层可用作粘合剂。熔融的电介质材料在凝固或硬化之后然后可以将多层薄膜BLS接合到PCB。另选地，可以使用其他方法来应用多层薄膜BLS，包括其他方法，这些方法包括在热量、压力以及时间等下挤压材料。
图6例示了根据具体实施本公开的一个或更多个方面的示例性实施方式的、用于将板级屏蔽(例如，多层薄膜板级屏蔽件120等)应用(例如，在卷到卷或盘到盘处理中压实并切割等)到印刷电路板(PCB)124的示例性系统100。虽然图6示出了多层薄膜板级屏蔽件120被应用到PCB 124，但系统100还可以用于将板级屏蔽应用到大范围的其他部件和基板。因此，本公开的方面不应限于仅与PCB一起使用，并且不应限于PCB的任何特定位置或部分。
如图6所示，系统100包括与模具108联接的挤压机104。在操作时，挤压机104和模具108可操作为压实并切割包括用于处于模具108下方的多层薄膜BLS120的相应电介质层和导电屏蔽层的电介质材料和导电材料在内的条带112的一部分。
举例而言，模具108可以包括锋利刀模具。另外，系统100可以包括声波、激光和/或热熔融特征。例如，系统100可以被构造有加热能力，使得系统100可用于钎焊或熔融塑料(或其他电介质)，以将BLS120附接到PCB 124。系统100可以被构造为允许基底或头部声波地振动以附接，和/或包括用于在元件被保持在合适的位置的同时焊接的激光器。
在该示例中，模具108可以将多层薄膜BLS120向下压实到位于模具108下方的PCB124中对应的一个PCB上。然后，可以使用锋利刀模具来借助条带112切割多层薄膜BLS120，例如在不必须完全或整个切断条带112进行切割的情况下。在该切割操作期间，可以将多层薄膜BLS120的导电屏蔽层和电介质层向下挤压到PCB 124上。外电介质层116可以用模具108借助导电层来推动，这造成从条带112切断多层薄膜BLS120的外电介质层116和导电屏蔽层。
如图6所示，当去除了模具108且条带112的下一部分和下一PCB 124被移动到模具108下方的地点时，多层薄膜BLS120可以保留在PCB 124上。举例而言，PCB 124可以经由输送带或其他进给/输送机构相对于模具108前进或移动。
在该所例示的实施方式中，包括多层薄膜BLS120的电介质和导电材料的材料条带112是来自供应体或卷128的卷材。辊子132、136、140用于使得材料条带112从卷材的供应体124放卷，并且行进到模具108下方的位置，以压实和切割。在多层薄膜板级屏蔽件120已经被压实、切割并应用于PCB 124之后，剩余的材料条带144被收集或缠绕到废料卷148上。在其他实施方式中，可以使用更多或更少的辊子，和/或可以使用不在卷上开始的材料条带。在这种情况下，材料条带可以用手、用夹具或由自动化装置布置到位。
在示例性实施方式中，系统100优选地尽可能地利用材料条带，从而使应用处理期间的浪费最小化或至少减少浪费。如图2所示，PCB 124被隔开比在各压实和切割操作之后条带112前进的大的距离。在各压实和切割操作之后，仅使条带112足以允许为了将多层薄膜BLS120应用于下一PCB 124而压实并切割条带112的下一部分而前进(例如，最小距离等)。
在示例性实施方式中，模具108被构造为切割条带112，使得电介质层116的电介质材料的切割部分比多层薄膜BLS120的导电屏蔽层宽。这允许多层薄膜BLS120的导电屏蔽层定位在PCB 124上的部件或装置上方，同时还允许相对于PCB 124的板(例如，与其直接接触等)定位电介质层116的部分，以附接到该板。例如，系统100可以包括用于施加使电介质层116的部分熔融的热量的一个或更多个加热器。熔融的部分然后可以可用作或类似于用于将多层薄膜BLS120附接到PCB 124的粘合剂。热量可以施加或加到顶部，和/或热量可以施加或加到基底或底部等。
另外或另选地，系统100可以被构造有被加到顶部部分和用于切割TIM的模具的冷却。在一些示例性实施方式中可以向顶板添加模具。有利地，冲压机(热和冷)可以能够在仅需要对冲压机进行小修改或不修改的情况下如这里公开的将多层薄膜板级屏蔽件压实、切割并应用到PCB。
卷或供应体128可以以各种定尺来提供。卷宽度可以基于PCB 124和多层薄膜板级屏蔽件120的构造来选择。卷128可以被置于倒带器上且穿过应用机或系统100。PCB 124和模具108可以在应用机或系统100中定向成使材料的使用最大化。PCB 124可以被置于用于应用步骤的夹具中，以确保良好或完美的定位和BLS布置。对于小批量，定向可以由手来人工执行，但对于大批量，定向例如可以由自动化台(例如，转台或其他台等)来自动执行。系统100可以包括使成卷材料前进以进行下一BLS应用的传感器系统。另选地，系统100可以被构造有设定距离前进处理。可以提供加热和冷却，以提高应用鲁棒性。
在上述示例性实施方式中，材料条带112包括用于多层薄膜板级屏蔽件120的相应电介质层和导电屏蔽层的电介质材料和导电材料这两者。在另选实施方式中，材料条带112包括用于电介质层116的电介质材料。材料条带112不包括导电屏蔽层。在该另选实施方式中，导电屏蔽层相反可以预涂敷到PCB 124。然后，可以使用挤压机104和模具108压实并来从材料条带112切割电介质层116，从而涂敷电介质层116。
在该示例中，可以使用锋利刀模具来等借助条带112切割电介质层116，例如在不必须完全或整个切断条带112以进行切割的情况下。在该切割操作期间，可以将电介质层116向下挤压到被预涂敷到PCB 124上的导电层上。模具108被构造为切割条带112，使得用于电介质层116的电介质材料的切割部分比多层薄膜BLS120的导电屏蔽层宽。这允许相对于PCB 124的板(例如，与其直接接触等)定位电介质层116的部分，以附接到该板。系统100可以包括用于施加熔融电介质层116的部分的热量的一个或更多个加热器。熔融的部分然后可以可用作或类似于用于将多层薄膜BLS120附接到PCB 124的粘合剂。热量可以施加或加到顶部，和/或热量可以施加或加到基底或底部等。
图7例示了根据示例性实施方式的多层薄膜板级屏蔽件的四个示例性原型1、2、3和4。示例1和示例3包括设置在内电介质层和外电介质层之间的铜(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、其他薄电介质膜等)。示例2和示例4包括设置在内电介质层和外电介质层(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、其他薄电介质膜等)之间的焊料。示例1和示例2具有30毫米(mm)×30mm的尺寸，示例3和示例4是43mm×43mm。示例1和示例3用于热挤压/超声波焊接测试，示例2和示例4用于钎焊测试。在本段公开的尺寸和材料是示例，仅用于说明的目的。
图8例示了根据示例性实施方式的系统级封装(SiP)200，该系统级封装包括夹在两个热塑性层209、213之间的铜箔205。图8还例示了铜箔205与PCB 221的铜接地面225之间的铜到铜(Cu-Cu)接触部211。图8中还示出了将BLS201附接到PCB 221的热塑性PCB接合部227。在SiP 200的示例性实施方式中，可以使用热冲压、声波焊接、激光焊接或钎焊来涂敷作为BLS201的薄箔205(例如，铜箔等)。示例性实施方式可以允许卷到卷处理、薄至15微米的BLS厚度、低成本、支持多腔设计的图案涂布、由于厚度而产生的快速热传递、和/或TIM直接在顶部上的布置等。
图9例示了根据实现本公开的一个或更多个方面的示例性实施方式的SiP多层BLS301的示例性原型。如所示出的，BLS 301包括设置在内电介质层和外电介质层313(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、其他薄电介质膜等)之间的铜层305。
多层薄膜BLS 301设置(例如遮盖、折曲或包裹等)在印刷电路板(PCB)321上的装置或部件317上方。多层薄膜BLS 301可以在不需要接合焊盘和/或BLS栅栏或框架的情况下被直接附接到PCB接地件325(图10)。图10例示了在没有多层BLS 301的情况下的、在图9中所示出的PCB 321的示例性PCB接地迹线或接地环325。
图11是对于SiP多层BLS的已钎焊样本原型测量的单位为分贝(dB)的屏蔽效果对单位为千兆赫(Ghz)的频率的线图，并且该线图示出了在高达4GHz大于40dB的所测量屏蔽效果。因为其他示例性实施方式可以被构造为不同且具有不同的屏蔽效果(例如，大于或小于40dB等)，所以这些测试结果仅为了例示的目的而提供。
在一些示例性实施方式中，多层薄膜BLS的至少一部分(例如，导电屏蔽层、内电介质层和/或外电介质层等)可以是导热的，以帮助建立或限定从热源(例如，电子装置的板装热量生成电子部件等)到热耗散和/或热量去除结构(诸如热沉、电子装置(例如，蜂窝电话、智能电话、平板电脑、膝上型电脑、个人计算机等)的外壳或壳体、散热器、热管等)的导热热量路径的至少一部分。
例如，导电屏蔽层可以为导热的，并且电介质层可以足够薄以至允许足够热传递穿过电介质层以用于热管理。或者，例如，可以去除多层薄膜BLS的一部分并用一种或更多种热界面材料(例如，柔顺或舒适热界面垫、腻子或填隙料等)来代替该部分。一种或更多种热界面材料可以被构造为与热耗散装置或排热结构接触(例如，直接物理接触等)。
在示例性实施方式中，一种或更多种热界面材料可以被定位为直接抵靠屏蔽层的一个或更多个部分和/或与其热接触(例如，经由PSA带等粘合附接)。例如，一种或更多种热界面材料可以被定位在未被涂敷电介质层的、沿着屏蔽层的一个或更多个位置处。作为另一个示例，一种或更多种热界面材料可以被涂敷在沿着屏蔽层的一个或更多个位置处，已经从该一个或更多个位置去除了电介质层的一个或更多个部分，从而露出之前被电介质层覆盖的屏蔽层的基底部分。用另外示例的方式，热界面材料可以为天然发黏的，并且能够独立自粘着到屏蔽层。或者，例如，热界面材料可以图案涂布到主卷上和/或可以直接固化到箔上，以提高热性能的减小接触电阻和更佳粘附。石墨片也可以或相反可以用作可以或不被围绕在塑料(或其他电介质)中的TIM/散热器。
可以用于示例性实施方式中的示例热界面材料包括热填隙料、热相变材料、导热EMI吸收剂或混合热/EMI吸收剂、热油脂、热浆料、热腻子、可分发热界面材料、热垫等。除了热界面材料之外或代替热界面材料，示例性实施方式可以包括一种或更多种EMI吸收剂，诸如来自莱尔德(Laird)的NoiseSorb NS1000系列超薄近场噪声抑制吸收剂等。
示例实施方式可以包括莱尔德的一种或更多种热界面材料，诸如TputtyTM 502系列热填隙料、TflexTM系列填隙料(例如，TflexTM 300系列热填隙料、TflexTM 600系列热填隙料、TflexTM 700系列热填隙料等)、TpcmTM系列热相变材料(例如,TpcmTM 580系列相变材料、TpcmTM 780系列相变材料、TpcmTM 900系列相变材料等)、TpliTM系列填隙料(例如，TpliTM200系列填隙料等)、IceKapTM系列热界面材料和/或CoolZorbTM系列导热微波吸收剂材料(例如，CoolZorbTM 400导热微波吸收剂材料、CoolZorbTM 500系列导热微波吸收剂材料、CoolZorbTM 600系列导热微波吸收剂材料等)中的任一个或更多个。在一些示例性实施方式中，热界面材料可以包括具有导热性的柔顺填隙料。举例而言，热界面材料可以包括莱尔德的热界面材料，诸如TflexTM 200、TflexTM HR200、TflexTM 300、TflexTM 300TG、TflexTMHR400、TflexTM 500、TflexTM 600、TflexTM HR600、TflexTM SF600、TflexTM 70、TflexTMSF800热填隙料中的一种或更多种。
这里所公开的热界面材料可以包括在橡胶、凝胶或蜡等的基底中的弹性体和/或陶瓷颗粒、金属颗粒、铁磁EMI/RFI吸收颗粒、金属或玻璃纤维网格布。热界面材料可以包括柔顺或舒适的硅垫、非硅基材料(例如，非硅基填隙料、热塑性和/或热固性聚合弹性体材料等)、丝印材料、聚氨酯泡沫或凝胶、导热添加剂等。热界面材料可以被构造为具有足够共形性、柔顺性和/或柔软性(例如，不必须经受相变或回流等)，以通过在低温(例如，20℃至25℃的室温等)时弯曲来调节耐受性或间隙，和/或以允许热界面材料在被布置为与配合表面(包括非平坦、弯曲或不均匀配合表面)接触(例如，压缩抵靠等)时紧密共形于(例如，以较紧密嵌合和封装方式等)配合表面。
这里公开的热界面材料可以包括软热界面材料，该软热界面材料由弹性体和至少一种导热金属、氮化硼和/或陶瓷填料形成，使得软热界面材料即使在没有经受相变或回流的情况下也是适型的。在一些示例性实施方式中，第一热界面材料和/或第二热界面材料可以包括陶瓷填充的硅弹性体、氮化硼填充的硅弹性体或包括通常为非加强膜的热相变材料。
示例性实施方式可以包括一个或更多个热界面材料，该一个或更多个热界面材料具有依赖于用于制造热界面材料的特定材料和热传导填料(若有的话)的加载百分比的高热导率(例如，5W/mK(瓦每米每开尔文)、1W/mK、1.1W/mK、1.2W/mK、2.8W/mK、3W/mK、3.1W/mK、3.8W/mK、4W/mK、4.7W/mK、5W/mK、5.4W/mK、6W/mK等)。这些热导率仅是示例，因为其他实施方式可以包括具有高于6W/mK、小于5W/mK或在5至6W/mK之间的其他值的热导率的热界面材料。因此，因为示例性实施方式可以包括大范围的热界面材料，所以本公开的方面不应限于与任何特定热界面材料一起使用。
示例实施方式被提供为使得本公开将彻底，并且将向本领域技术人员完全传达范围。阐述大量具体细节，诸如具体部件、装置以及方法的示例，以提供本公开的实施方式的彻底理解。将对本领域技术人员显而易见的是，不需要采用具体细节，示例实施方式可以以许多不同的形式来具体实施，并且没有内容应被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，未详细描述公知过程、公知装置结构以及公知技术。另外，可以用本发明的一个或更多个示例性实施方式实现的优点和改进仅为了例示的目的而提供，并且不限制本公开的范围(因为这里所公开的示例性实施方式可以提供上述优点以及改进中的全部或一个也不提供，并且仍然落在本公开的范围内)。
这里所公开的具体尺寸、具体材料和/或具体形状在本质上是示例，并且不限制本公开的范围。这里用于给定参数的特定值和特定值范围的公开不是可以用于这里所公开示例中的一个或更多个中的其他值和值范围的穷尽。而且，预想的是用于这里叙述的具体参数的任意两个特定值可以限定可以适于给定参数的值范围的端点(即，用于给定参数的第一值和第二值的公开可以被解释为公开还可以对于给定参数采用第一和第二值之间的任意值)。例如，如果这里将参数X例证为具有值A且还被例证为具有值Z，则预想参数X可以具有从大约A至大约Z的值范围。类似地，预想用于参数的两个或更多个值范围(不管这种范围是嵌套的、交叠的还是不同的)的公开包含用于可以使用所公开范围的端点夹持的值范围的所有可能组合。例如，如果参数X在这里被例证为具有范围1-10或2-9或3-8内的值，则还预想参数X可以具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10以及3-9的其他值范围。
这里所用的术语仅是为了描述特定示例实施方式的目的且不旨在限制。如这里所用的，单数形式“一”可以旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。术语“包括”和“具有”是包括的，因此指定所叙述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或增加。这里所述的方法步骤、过程以及操作不被解释为必须需要以所讨论或例示的特定顺序进行它们的执行，除非特别识别为执行顺序。还要理解，可以采用另外或另选步骤。
当元件或层被称为在另一个元件或层“上”、“啮合到”、“连接到”或“联接到”另一个元件或层时，元件或层可以直接在另一个元件或层上、直接啮合、连接或联接到另一个元件或层，或者介入元件或层可以存在。相反，当元件被称为“直接在”另一个元件或层上、“直接啮合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件或层时，可以没有介入元件或层存在。用于描述元件之间的关系的其他词应以同样的样式来解释(例如，“在……之间”对“直接在……之间”、“相邻”对“直接相邻”等)。如这里所用的，术语“和/或”包括关联所列项中的一个或更多个的任意和全部组合。
术语“大约”在涂敷于值时指示计算或测量允许值些微不精确(在值上接近准确；近似或合理地接近值；差不多)。如果出于某一原因，由“大约”提供的不精确在领域中未另外以该普通意义理解，那么如这里所用的“大约”指示可能由普通测量方法或使用这种参数而引起的至少变化。例如，术语“大体”、“大约”以及“大致”在这里可以用于意指在制造容差内。或者，例如，如这里在修改发明或所采用的成分或反应物的量时所用的术语“大约”提及可能由于所用的典型测量和处理流程而发生(例如，在现实世界中制作浓缩液或溶液时，由于这些流程中的偶然误差而产生；由于用于制作合成物或进行方法的成分的制造、源或纯度的差异而产生)的数量的变化。术语“大约”还包含由于用于由特定初始混合物产生的合成物的不同平衡条件而不同的量。不论是否被术语“大约”修改，权利要求包括数量的等同物。
虽然术语第一、第二、第三等在这里可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅可以用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分。诸如“第一”、“第二”以及其他数字术语的术语在用于这里时不暗示顺序，除非上下文清楚指示。由此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以在不偏离示例实施方式的示教的情况下被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
空间上相对的术语(诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等)在这里为了描述方便可以用于如附图例示的描述一个元件或特征到另一个元件或特征的关系。空间上相对的术语可以旨在除了包含附图中描绘的方位之外还包含使用或操作中装置的不同方位。例如，如果翻转附图中的装置，那么被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。由此，示例术语“下方”可以包含上方和下方方位这两者。装置可以以其他方式来定向(旋转90度或处于其他方位)，因此解释这里所用的空间上相对的描述符。
已经为了例示和描述的目的而提供了实施方式的前面描述。不旨在穷尽或限制本公开。特定实施方式的独立元件、预期或所叙述用途或特征通常不限于该特定实施方式，反而在适当的情况下可互换，并且可以用于所选实施方式(即使未具体示出或描述该实施方式)。同样的内容还可以以许多方式来改变。这种变化不被认为是本公开的偏离，并且所有这种修改旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (17)

1.一种多层板级屏蔽件，该多层板级屏蔽件包括设置在内电介质层与外电介质层之间的导电屏蔽层，其中，所述多层板级屏蔽件具有足够的柔性以能够大体在基板上的一个或更多个部件上方重新构造，从而为印刷电路板上的一个或更多个部件提供板级屏蔽，其中：
所述导电屏蔽层包括设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的导电箔；
当所述多层板级屏蔽件被应用于所述一个或更多个部件时，所述导电箔在不需要任何接合焊盘的情况下且在不需要板级屏蔽件栅栏或框架的情况下直接电联接到所述印刷电路板的一个或更多个接地迹线，并且在所述印刷电路板与所述外电介质层之间限定了一个或更多个电介质接合部，所述一个或更多个电介质接合部将所述多层板级屏蔽件附接到所述印刷电路板，其中，所述一个或更多个电介质接合部包括一个或更多个激光或声波电介质焊接部，所述一个或更多个激光或声波电介质焊接部由所述外电介质层的部分来限定并且该部分将所述外电介质层联接至所述基板，使得所述导电屏蔽层电接触所述基板的接地件。
2.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，
所述内电介质层包括内电介质聚合物膜；
所述外电介质层包括外电介质聚合物膜；并且
所述导电屏蔽层在所述内电介质聚合物膜与所述外电介质聚合物膜之间。
3.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，
所述内电介质层和所述外电介质层包括电介质材料；并且
所述导电箔包括金属箔，所述金属箔具有内表面和外表面，所述内表面涂布有限定所述内电介质层的电介质材料，所述外表面涂布有限定所述外电介质层的电介质材料。
4.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，所述多层板级屏蔽件包括：层压结构，所述层压结构包括设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的导电屏蔽层并且是在卷上的卷材。
5.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，
所述导电屏蔽层包括设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的所述导电箔的片，使得所述多层板级屏蔽件具有由设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的所述导电箔的片限定的平坦片状构造；并且
包括设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的所述导电箔的所述片的所述多层板级屏蔽件具有足够柔性以大体在所述基板上的所述一个或更多个部件的上方和周围能够从所述平坦片状构造重新构造成非平坦构造。
6.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，
所述多层板级屏蔽件具有大约15微米或更小的整体厚度；以及
所述多层板级屏蔽件包括在卷上的层压结构，所述层压结构包括设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的导电屏蔽层。
7.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，所述多层板级屏蔽件具有大约15微米或更小的整体厚度；
所述多层板级屏蔽件具有由设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的所述导电屏蔽层限定的平坦片状构造；以及
包括设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的具有所述平坦片状构造的所述导电屏蔽层的所述多层板级屏蔽件大体在所述基板上的所述一个或更多个部件上方和周围能够变形成非平坦构造。
8.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，所述导电屏蔽层还包括：在所述内电介质层和所述外电介质层中的一者或两者上的金属涂层，所述金属涂层具有至少大约10微米的最小厚度以在从大约50兆赫到大约6千兆赫提供至少40分贝的屏蔽效果。
9.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，所述导电屏蔽层电联接到系统级封装的印刷电路板的接地件，并且其中，所述多层板级屏蔽件被大体遮盖、折曲或包裹在所述印刷电路板的一个或更多个部件上，从而向所述一个或更多个部件提供板级屏蔽。
10.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中：
所述内电介质层和所述外电介质包括内电介质热塑性层和外电介质热塑性层；并且
所述导电箔位于所述内电介质热塑性层与所述外电介质热塑性层之间。
11.根据权利要求1所述的多层板级屏蔽件，其中，所述导电屏蔽层以及所述内电介质层和所述外电介质层被构造成使得包括所述导电屏蔽层以及所述内电介质层和所述外电介质层的所述多层板级屏蔽件具有足够的柔性以能够在所述基板上的一个或更多个部件上方和周围从平坦片状构造变形、遮盖或包裹成非平坦构造，由此：
所述导电屏蔽层的一个或更多个部分能够直接抵靠所述基板上的接地件并与其电接触；并且
所述内电介质层的一个或更多个部分能够直接抵靠所述一个或更多个部件的上表面定位，从而消除所述一个或更多个部件的所述上表面与所述内电介质层的所述一个或更多个部分之间的任何间隙。
12.一种多层板级屏蔽件，该多层板级屏蔽件包括设置在内电介质层与外电介质层之间的导电屏蔽层，其中，所述多层板级屏蔽件具有足够的柔性以能够大体在基板上的一个或更多个部件上方重新构造，从而为印刷电路板上的一个或更多个部件提供板级屏蔽，其中：
所述导电屏蔽层包括设置在所述内电介质层与所述外电介质层之间的导电箔；
当所述多层板级屏蔽件被应用于所述一个或更多个部件时，所述导电箔在不需要任何接合焊盘的情况下且在不需要板级屏蔽件栅栏或框架的情况下直接电联接到所述印刷电路板的一个或更多个接地迹线，并且在所述印刷电路板与所述外电介质层之间限定了一个或更多个电介质接合部，所述一个或更多个电介质接合部将所述多层板级屏蔽件附接到所述印刷电路板，其中，所述一个或更多个电介质接合部由所述外电介质层的部分来限定并且该部分将所述外电介质层粘合到所述基板，使得所述导电屏蔽层电接触所述基板的接地件，其中，所述外电介质层的所述部分包括所述外电介质层的一个或更多个熔融然后固化的部分。
13.一种系统级封装，该系统级封装包括根据权利要求1或12所述的多层板级屏蔽件和具有接地件和一个或更多个部件的印刷电路板，其中，所述导电屏蔽层电联接到所述接地件，并且其中，所述多层板级屏蔽件被大体遮盖、折曲或包裹在所述印刷电路板的所述一个或更多个部件上，从而向所述一个或更多个部件提供板级屏蔽。
14.一种向基板上的一个或更多个部件应用板级屏蔽的方法，该方法包括以下步骤：
将根据权利要求1或12所述的多层板级屏蔽件大体定位在所述基板上的所述一个或更多个部件上方；以及
将所述导电屏蔽层电联接到所述基板的接地件。
15.一种多层板级屏蔽件，所述多层板级屏蔽件包括设置在内电介质层与外电介质层之间的导电屏蔽层，其中，所述多层板级屏蔽件具有足够的柔性以能够大体在印刷电路板上的一个或更多个部件上方重新构造，从而为所述一个或更多个部件提供板级屏蔽，其中：
所述内电介质层和所述外电介质层包括内电介质热塑性层和外电介质热塑性层；
所述导电屏蔽层包括位于所述内电介质热塑性层与所述外电介质热塑性层之间的导电箔；
当所述多层板级屏蔽件被应用于所述一个或更多个部件时，所述多层板级屏蔽件大体被遮盖、折曲或包裹在所述印刷电路板的所述一个或更多个部件上，所述导电箔在不需要任何接合焊盘并且不需要板级屏蔽围栏或框架的情况下直接电联接到所述印刷电路板的一个或更多个接地迹线，并且在所述印刷电路板与所述外电介质热塑性层之间限定有一个或更多个电介质接合部，所述一个或更多个电介质接合部将所述多层板级屏蔽件附接至所述印刷电路板，
其中，所述一个或更多个电介质接合部包括一个或更多个激光或声波电介质焊接部，所述一个或更多个激光或声波电介质焊接部由所述外电介质层的部分并且该部分将所述外电介质层联接至所述印刷电路板，使得所述导电屏蔽层电接触所述印刷电路板的接地件。
16.一种多层板级屏蔽件，所述多层板级屏蔽件包括设置在内电介质层与外电介质层之间的导电屏蔽层，其中，所述多层板级屏蔽件具有足够的柔性以能够大体在印刷电路板上的一个或更多个部件上方重新构造，从而为所述一个或更多个部件提供板级屏蔽，其中：
所述内电介质层和所述外电介质层包括内电介质热塑性层和外电介质热塑性层；
所述导电屏蔽层包括位于所述内电介质热塑性层与所述外电介质热塑性层之间的导电箔；
当所述多层板级屏蔽件被应用于所述一个或更多个部件时，所述多层板级屏蔽件大体被遮盖、折曲或包裹在所述印刷电路板的所述一个或更多个部件上，所述导电箔在不需要任何接合焊盘并且不需要板级屏蔽围栏或框架的情况下直接电联接到所述印刷电路板的一个或更多个接地迹线，并且在所述印刷电路板与所述外电介质热塑性层之间限定有一个或更多个电介质接合部，所述一个或更多个电介质接合部将所述多层板级屏蔽件附接至所述印刷电路板，其中，所述一个或更多个电介质接合部由所述外电介质热塑性层的部分来限定并且该部分将所述外电介质热塑性层粘合到所述印刷电路板，使得所述导电屏蔽层电接触所述印刷电路板的接地件。
17.根据权利要求16所述的多层板级屏蔽件，其中，所述外电介质热塑性层的所述部分包括所述外电介质热塑性层的一个或更多个熔融然后固化的部分。
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