CN115696888A - 屏蔽结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种屏蔽结构及其制造方法。屏蔽结构包括金属外壳、塑料件以及导电线路；金属外壳具有内表面以及内部空间；塑料件设于金属外壳的内表面上并具有容置空间，塑料件位于内部空间内；导电线路设于塑料件上并位于容置空间内；其中，塑料件位于导电线路与金属外壳之间。本发明的屏蔽结构及其制造方法通过塑料件将导电线路设于金属外壳的内部，使屏蔽结构兼具屏蔽与导电控制的功能，藉由导电线路的配置，多个电子元件可因此在屏蔽结构内堆叠于电路板上，提升空间使用率。

Description

屏蔽结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种屏蔽结构及其制造方法，尤其涉及一种具有导电线路的屏蔽结构及其制造方法。

背景技术

电子装置在运作上仰赖许多电子元件，其中有些电子元件需要设置屏蔽罩使其不受电磁波的干扰。目前市面上的屏蔽罩设计通常可覆盖多个水平摆放的电子元件，若电子元件需要额外控制功能则需要较大的空间供电路使用，将占据已经所剩无多的电路板空间。

因此，如何在电路板上堆叠多个电子元件并同时提供电子元件所需的屏蔽效果，以提升空间使用率，为一重要的课题。

因此，需要提供一种屏蔽结构及其制造方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屏蔽结构及其制造方法，屏蔽结构包含设于内部的电路设计，使电子元件得以在屏蔽结构内堆叠，达到电子元件组合控制的需求，节省电路板空间。

本发明的一实施例提供一种屏蔽结构，该屏蔽结构包括一金属外壳、一塑料件以及一导电线路。金属外壳具有一内表面以及一内部空间。塑料件设于金属外壳的内表面上并具有一容置空间，塑料件位于内部空间内。导电线路设于塑料件上并位于容置空间内。其中，塑料件位于金属外壳与导电线路之间。

本发明的一实施例提供一种屏蔽结构的制造方法，该屏蔽结构的制造方法包括提供一金属板件；冲压金属板件形成上述的金属外壳；埋入注塑塑胶材料于金属外壳中以形成上述的塑料件，其中塑料件的一连接表面与金属外壳的一内表面相连；在塑料件的一外露表面上进行激光图形化；以及在塑料件的外露表面上进行化学镀以形成上述的导电线路。

如上所述，本发明的屏蔽结构及其制造方法通过塑料件将导电线路设于金属外壳的内部，使屏蔽结构兼具屏蔽与导电控制的功能。藉由导电线路的配置，多个电子元件可因此在屏蔽结构内堆叠于电路板上，如此一来，可提升空间使用率。

附图说明

图1A为根据本发明一实施例的屏蔽结构的示意图。

图1B为根据本发明一实施例的屏蔽结构另一视角的示意图。

图2为根据本发明一实施例的屏蔽结构的剖面图。

图3为根据本发明一实施例的屏蔽结构的使用状态图。

图4A为根据本发明另一实施例的屏蔽结构的示意图。

图4B为图4A的屏蔽结构的俯视图。

图4C为图4A的屏蔽结构的剖面图。

图4D为图4C处的IVD局部放大图。

图5A为根据本发明又另一实施例的屏蔽结构的俯视图。

图5B为图5A的屏蔽结构的剖面图。

图5C为图5B处的VC局部放大图。

图6为根据本发明一实施例的屏蔽结构制造方法的流程图。

主要组件符号说明：

100 屏蔽结构 400 第二电子元件

110 金属外壳 500 屏蔽结构

111 侧墙 510 金属外壳

1111 第一端 511 侧墙

1112 第二端 513 顶面

1113 外表面 5131 金属开孔

112 内部空间 519 裙边结构

113 顶面 520 塑料件

1131 金属开孔 523 塑料开孔

115 固定结构 5231 开孔侧壁

1151 第一弯折部 530 导电线路

1152 第二弯折部 600 屏蔽结构

117 内表面 610 金属外壳

119 裙边结构 613 顶面

120 塑料件 620 塑料件

121 连接表面 623 塑料开孔

122 外露表面 626 顶侧

123 塑料开孔 630 导电线路

124 容置空间 635 外接部

125 底侧 650 金属部

130 导电线路 A 拔模角度

131 第一接触部 d1 弯折长度

132 第二接触部 d2 裙边宽度

133 连接部 d3 孔径

134 导电部 g 间隙

140 开口 t1、t2 厚度

200 电路板 t3 顶部肉厚

300 第一电子元件 S710～S750 步骤

具体实施方式

请参照图1A、图1B以及图2，根据本发明一实施例的屏蔽结构100主要包括金属外壳110、塑料件120以及导电线路130，其中，塑料件120设于金属外壳110内，而导电线路130设于塑料件120上。屏蔽结构100约略呈一罩体状并具有一开口140，用以覆盖设于电路板上的电子元件。

详细地说，金属外壳110约略呈一罩体状，具有侧墙111与顶面113，侧墙111的一端(第一端)1111连接顶面113，另一端(第二端)1112形成开口140，侧墙111与顶面113形成一与开口140相通的内部空间112。其中，顶面113可设有至少一金属开孔1131供电子元件进行功能性的操作，例如但不限定，激光或射频发射使用。金属开孔1131与内部空间112相通，亦即开口140、内部空间112以及金属开孔1131组成一中空通道。

金属开孔1131可如图1A所示为矩形或如图4A所示为圆形，本发明不以此限定。较佳地，金属开孔1131的尺寸大于或等于0.5mm。在其他实施例中，金属外壳110可包含一个或更多个金属开孔1131，本发明不限定金属开孔1131的数量。

金属外壳110包括一固定结构115，用以强化金属外壳110与塑料件120之间的结合。固定结构115为一朝金属外壳110的内部空间112延伸的弯折结构，较佳地，固定结构115与金属外壳110的内表面117呈正交垂直。如图2所示，当顶面113具有金属开孔1131时，固定结构115可由金属开孔1131的边缘朝金属外壳110的内部弯折。进一步地说，固定结构115由金属开孔1131的边缘朝开口140垂直弯折。

具体而言，固定结构115包含一第一弯折部1151和一第二弯折部1152，其中第一弯折部1151的一端与顶面113的金属开孔1131连接，另一端则和第二弯折部1152连接。第一弯折部1151以垂直于顶面113且朝向内部空间112的配置连接于金属开孔1131，第二弯折部1152以垂直于侧墙111与第一弯折部1151的配置连接于第一弯折部1151。如此一来，第一弯折部1151以及第二弯折部1152形成一L状的结构，而第一弯折部1151、第二弯折部1152以及顶面113形成一钩状的结构。换言之，第一弯折部1151以及第二弯折部1152位于金属外壳110的内部空间112内，且第一弯折部1151垂直于金属外壳110邻近顶面113的内表面117，第二弯折部1152垂直于金属外壳110邻近侧墙111的内表面117。

在其他实施例中，固定结构115可设于屏蔽结构100的开口140处。举例而言，固定结构115可由金属外壳110的侧墙111的第二端1112朝金属外壳110的内部空间112延伸。进一步地说，固定结构115由侧墙111的第二端1112朝相对的侧墙111水平弯折，例如由第二端1112朝开口140中心延伸后朝金属外壳110的内部方向(朝向顶面的方向)进行弯折。亦即，第一弯折部1151以平行于顶面113且朝向开口140内部的配置连接侧壁111的第二端1112，第二弯折部1152以垂直于顶面113与第一弯折部1151的配置连接第一弯折部1151。

简言之，固定结构115位于金属外壳110的内部空间112内，垂直于金属外壳110的内表面117，并具有至少一弯折部1151、1152。其中每一个弯折部的弯折长度d1为0.5mm到1mm。须注意的是，上述固定结构115的细节结构仅作为本发明实施例的叙述，但不限定本发明的固定结构115的结构配置。

金属外壳110还包括一裙边结构119，设于侧墙111的第二端1112，用以控制屏蔽结构100的尺寸。具体而言，裙边结构119由侧墙111的第二端1112朝金属外壳110的外部方向延伸，约略与侧墙111的外表面1113呈正交垂直或与顶面113呈平行。换言之，裙边结构119为由侧墙111的第二端1112延伸外翻的结构，较佳地，裙边结构119外翻的裙边宽度d2为0.05mm到0.15mm。

在一实施例中，金属外壳110的厚度t1为0.1mm到0.4mm，但本发明不依此限定金属外壳110的厚度。

在一实施例中，金属外壳110的组成为不锈钢或洋白铜、黄铜等铜类金属，但本发明不依此限定金属外壳110的材料。

塑料件120位于金属外壳110的内部空间112中且设于金属外壳110的内表面117上，可因应需求调整结构设计以及参数，使设于其上的导电线路130接触电子元件。塑料件120包含连接表面121以及相对的外露表面122，其中连接表面121与金属外壳110的内表面117连接结合。请参照图2，塑料件120大致上覆盖金属外壳110全部的内表面117，并包覆整个固定结构115，其中，被包覆的第一弯折部1151和第二弯折部1152与塑料件120形成卡合关系，进而增加塑料件120和金属外壳110之间的结合强度。

塑料件120的外露表面122形成一与金属外壳110的内部空间112部分重叠的容置空间124，而容置空间124与开口140相通。在一实施例中，塑料件120的容置空间124呈阶梯状，亦即外露表面122具有阶梯状结构，但本发明不依此为限，容置空间124的形状可因应电子元件的尺寸、外观、堆叠设置、电路设计等相关的设计参数而调整，并无一定形状。

在一实施例中，塑料件120包括一对应金属开孔1131的塑料开孔123，其中塑料开孔123可为矩形或圆形，且其尺寸较佳地大于或等于0.15mm，但小于金属开孔1131。塑料开孔123与容置空间124相通，亦即开口140、容置空间124以及塑料开孔123组成一中空通道。

在一实施例中，塑料件120的厚度t2为0.15mm到1mm，可依屏蔽结构100的空间设计调整，其中厚度t2为连接表面121到外露表面122之间的距离。须注意的是，本发明不依此限定塑料件120的厚度，

在一实施例中，塑料件120以埋入注塑(insert molding)的方式形成于金属外壳110内并与金属外壳110结合，但本发明不依此限定塑料件120的形成方式和塑料件120与金属外壳110的结合方式。

在一实施例中，塑料件120的组成为激光直接成型塑胶材料(Laser-direct-structuring plastic material)，例如具高流动性的聚酰胺(Polyamide，PA)或液晶高分子(Liquid crystal polymers，LCP)，但本发明不依此限定塑料件120的材料。

导电线路130设于塑料件120的容置空间124内，用来与电子元件接触，作为电子元件与外部控制元件之间的(电路)链接。具体而言，导电线路130位于塑料件120的外露表面122上，由邻近金属外壳110的顶面113延伸到金属外壳110的侧墙111邻近第二端1112处，换句话说，导线电路130由塑料件120的塑料开孔123处延伸到外露表面122接近开口140处。

在一实施例中，导电线路130包括至少一第一接触部131，至少一第二接触部132以及至少一连接部133。第一接触部131位于塑料件120的外露表面122靠近开口140的地方，较佳地朝向开口140配置，用以贴合接触电子元件或电路板。第二接触部132位于塑料件120的外露表面122靠近塑料开孔123的地方，较佳地朝向塑料开孔123配置，用以贴合接触电子元件或其他部件。连接部133位于第一接触部131与第二接触部132之间的外露表面122上，用以连接第一接触部131以及第二接触部132，也可用以和导电膜(例如氧化铟锡，ITO)或电子元件或其他部件接触。

在一实施例中，导电线路130呈现长条状，其中第一接触部131以及第二接触部132分别位于导电线路130的两端，而连接部133则位于导电线路130的两端之间。

在一实施例中，导电线路130呈现两个长条状，各长条状的两端分别设有第一接触部131以及第二接触部132，还有各长条状的两端之间设有连接部133。

在一实施例中，导电线路130还包括至少一导电部134设于塑料件120的底侧125，位于开口140处，用以与电路板连接。

请参照图3，本发明的屏蔽结构100的结构设计使电路板200上可垂直设置第一电子元件300以及第二电子元件400，并提供第一电子元件300以及第二电子元件400所需要的屏蔽效果。详细地说，屏蔽结构100以开口140朝向电路板200的方向将第一电子元件300以及第二电子元件400纳入容置空间124内，其中塑料件120的结构设计使第二电子元件400可架设于邻近塑料开孔123的地方并与导电线路130的第二接触部132贴合接触，而第一电子元件300则与导电线路130的连接部133接触。如此一来，通过屏蔽结构100的塑料件120以及导电线路130，第二电子元件400得以堆叠于第一电子元件300之上且可连接其他电子元件，例如但不限定第一电子元件或外部控制元件，进而节省电路板200的使用空间，提升空间使用率。

请参照图4A、4B、4C以及4D，本发明另一实施例的屏蔽结构500包括金属外壳510、塑料件520以及导电线路530，其中塑料件520位于金属外壳510和导电线路530之间，而导电线路530通过塑料件520延伸至外部。进一步地说，金属外壳510的顶面513上设有金属开孔5131，塑料件520具有一相对金属开孔5131的塑料开孔523，导电线路530沿着塑料件520的塑料开孔523延伸到外部。一般而言，塑料件520的塑料开孔523会小于金属外壳510的金属开孔5131。若塑料件520的开孔侧壁5231的拔模角度A小于30度，塑料开孔523的孔径d3需等于或大于两倍顶部肉厚t3。

在一实施例中，金属外壳510的侧墙511远离顶面513的一端设有裙边结构519，以约略垂直于侧墙511的配置由侧墙511往外部延伸。

请参照图5A、5B以及5C，本发明又另一实施例的屏蔽结构600大致上与屏蔽结构500相似，包括金属外壳610、塑料件620以及导电线路630，其中塑料件620位于金属外壳610和导电线路630之间，而导电线路630通过塑料件620延伸至外部。与屏蔽结构500不同的是，屏蔽结构600的导电线路630还包括一外接部635位于塑料件620的顶侧626。详言之，导电线路630沿着塑料件620的塑料开孔623延伸到外部并覆盖部分塑料件620的顶侧626，形成外接部635作为与导电膜或其他元件连接的接点。

再者，屏蔽结构600还包括一金属部650设于塑料件620的顶侧626，用以补强屏蔽结构600的开孔屏蔽效果。金属部650邻近金属外壳610的顶面613并与导电线路630的外接部635间隔一间隙g，其中间隙g大于或等于0.2mm。金属部的组成为金属材料，且本发明不限定金属部的材质。

图6为本发明一实施例的屏蔽结构的制造方法。请参照图6，首先提供一金属板件(步骤S710)，然后在步骤S720中冲压金属板件，以形成金属外壳。金属外壳为罩状且具有侧墙与顶面，其中，顶面可具有金属开孔以及固定结构，侧墙一端可具有裙边结构。金属开孔的数量可为单数或复数，而金属开孔的形状可为矩形或圆形，本发明不限定金属开孔的数量以及形状。

步骤S730为使用塑胶材料以埋入注塑的方式在金属外壳内形成塑料件。塑料件覆盖金属外壳的内表面并包覆固定结构，以强化塑料件与金属外壳的结合，其中塑料件的连接表面与金属外壳的内表面相连。塑料件对应金属开孔处可具有塑料开孔。

接下来在步骤S740中，对塑料件的外露表面进行激光图形化的制程。最后，步骤S750为进行化学镀使导电线路形成于塑料件的外露表面上。

在一实施例中，步骤S740对塑料件的外露表面预设形成导电线路的地方(例如但不限定，塑料件的顶侧)与预设形成金属部的地方(例如但不限定，塑料件的顶侧)进行激光图形化的制程，而步骤S750进行化学镀使导电线路与金属部分别形成于塑料件的外露表面上其等预设形成的地方(例如但不限定，塑料件的顶侧)。

本发明实施例的屏蔽结构的制造方法较佳地是采用激光直接成型(Laser directstructuring，LDS)的制程在金属板件冲压而成的金属外壳内形成塑料件以及导电线路。

金属板件的材质为不锈钢、铜类、洋白铜或黄铜。塑胶材料为具有高流动性的PA或LCP材料，除了耐高温之外，良好的流动性可易于成型于金属外壳内部。金属外壳的厚度为0.1mm到0.4mm，塑料件的厚度范围为0.15mm到1mm。金属开孔的尺寸为等于或大于0.5mm，塑料开孔的尺寸大于0.15mm但小于金属开孔。其中，若塑料开孔侧壁的拔模角度大于30度，可一次性完成LDS制程的激光图形化；若拔模角度小于30度，塑料开孔需等于或大于两倍顶部肉厚，才能够进行加工。在一实施例中，塑胶材料的组成为PA或LCP材料加上玻璃填料(Glass Filled，GF)，其中GF占了总组成的15％到50％。

本发明实施例的屏蔽结构的制造方法主要是对金属板件进行埋入注塑形成内部塑料层，然后通过LDS制程激光图形化塑料层的表面后，经由化学镀使电路得以成型于屏蔽结构内。

通过本发明所提供的屏蔽结构及其制造方法，屏蔽结构内部可设有导电线路，使电路可以设计在屏蔽结构内部，使电子元件得以进行堆叠，达到电子元件组合控制的需求。再者，屏蔽结构上方可配合需求进行开孔供激光或射频发射使用，内部电路设计可通过改变塑料件结构的方式达到弹性设计的目的。如此一来，节省电路板上的空间并提升空间使用率。

虽然本发明已以具体的较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，仍可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书的范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种屏蔽结构，该屏蔽结构包括：

一金属外壳，该金属外壳具有一内表面以及一内部空间；

一塑料件，该塑料件设于该金属外壳的该内表面上并具有一容置空间，该塑料件位于该内部空间内；以及

一导电线路，该导电线路设于该塑料件上并位于该容置空间内；

其中，该塑料件位于该金属外壳与该导电线路之间。

2.如权利要求1所述的屏蔽结构，其中，该金属外壳包括一顶面、一侧墙以及一开口，该顶面以及该侧墙形成该内部空间，该侧墙的一端连接该顶面，该侧墙的另一端形成该开口。

3.如权利要求2所述的屏蔽结构，其中，该金属外壳还包括一固定结构，该固定结构位于该内部空间内，该固定结构垂直于该内表面，且该固定结构包括至少一弯折部，该塑料件包覆该固定结构。

4.如权利要求2或3所述的屏蔽结构，该屏蔽结构还包括一金属开孔以及一对应该金属开孔的塑料开孔，该金属开孔位于该顶面上，该塑料开孔位于该塑料件上，其中，当该塑料件的一开孔侧壁的一拔模角度小于30度，该塑料开孔的孔径等于或大于该塑料件的一顶部肉厚的两倍。

5.如权利要求4所述的屏蔽结构，其中该固定结构连接该侧墙形成该开口的一端或连接该金属开孔。

6.如权利要求4所述的屏蔽结构，其中该金属外壳还包括一裙边结构，该裙边结构垂直于该侧墙并由该侧墙形成该开口的一端向外延伸。

7.如权利要求4所述的屏蔽结构，其中该导电线路包括：

一第一接触部，该第一接触部位于该塑料件靠近该开口处，用以接触一电子元件或一电路板；

一第二接触部，该第二接触部位于该塑料件靠近该顶面处，用以接触另一电子元件；以及

一连接部，该连接部位于该第一接触部与该第二接触部之间，用以连接该第一接触部和该第二接触部。

8.如权利要求7所述的屏蔽结构，其中该导电线路还包括一导电部，该导电部位于该塑料件的底侧，用以与该电路板连接。

9.如权利要求7所述的屏蔽结构，该屏蔽结构还包括一金属部，该金属部位于该塑料件的顶侧，该导电线路还包括一外接部，该外接部位于该顶面，用以接触一外接元件，其中，该金属部与该外接部之间具有一大于或等于2mm的间距。

10.如权利要求1所述的屏蔽结构，其中该塑料件包括一连接表面以及一外露表面，该连接表面与该内表面相连，该导电线路设于该外露表面上。

11.一种屏蔽结构的制造方法，该屏蔽结构的制造方法包括：

提供一金属板件；

冲压该金属板件，以形成如权利要求1～10任一项所述的屏蔽结构的金属外壳；

在该金属外壳中埋入注塑塑胶材料，以形成如权利要求1～10任一项所述的屏蔽结构的塑料件，其中该塑料件的连接表面与该金属外壳的内表面相连；

激光图形化该塑料件的外露表面；以及

在该塑料件的外露表面上进行化学镀，以形成如权利要求1～10任一项所述的屏蔽结构的导电线路。

12.如权利要求11所述的屏蔽结构的制造方法，该屏蔽结构的制造方法还包括：

激光图形化该塑料件的顶侧；以及

在该塑料件的顶侧上进行化学镀，以形成如权利要求9所述的金属部。

13.如权利要求11或12所述的屏蔽结构的制造方法，其中该金属板件的材质为不锈钢、铜类、洋白铜或黄铜，该塑胶材料的组成为高流动性的聚酰胺或液晶高分子材料加上一玻璃填料，其中该玻璃填料占了该塑胶材料总组成的15％到50％，该金属外壳的厚度为0.1mm到0.4mm，该塑料件的厚度范围为0.15mm到1mm。

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