CN1242687A - 印刷电路板的电磁屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

一种用于印刷电路板的电磁屏蔽装置,它包括一个具有多个侧壁和一个整体顶面的屏蔽罩,上述的顶面包括一个便于去除顶面之内部部分的刻痕线,从而限定一个保留的周边边缘,还包括一个用来连接到该保留的盖边缘上的替代盖。这种替代盖上包括具有一个粘结面的金属箔或者金属板材料。

Description

印刷电路板的电磁屏蔽装置

本发明总体涉及到印刷电路板的屏蔽装置，特别是涉及到具有一个整体屏蔽罩的屏蔽装置，罩上的固定盖可以永久地拆除，该罩还具有一个连接于其上的替代盖。

按照公知的现有技术，印刷电路板上选定的电气或者电子部件会发出电磁波，从而在印刷电路板上相邻的电气或电子部件或是处在印刷电路板附近的电气或电子部件和装置中产生噪声或不应有的信号。因而就需要为印刷电路板上的电子元件提供屏蔽，诸如那些采用了发射电磁辐射或是对电磁辐射敏感的电路的无线电发射机、无线电接收机、计算机以及其它电子设备。众所周知可以通过对这些元件屏蔽来减少对这些元件的不应有的电磁干扰和/或敏感性，利用导电的屏蔽来反射或散发电磁电荷和电场。这种屏蔽是需要接地的，以便使不应有的电荷和电场得以散发，而不会影响到被封闭在屏蔽内部的电子元件的工作。

各种各样的装置被用来为电子元件提供屏蔽，但是这些现有技术的装置并不是完全令人满意的，因为在安装了这些屏蔽装置之后不容易接近装在它下面的电子元件。

例如，常规的金属屏蔽盖或者壳是用适合这种用途的紧固件安装到印刷电路板上的。然后将金属屏蔽盖在侧壁上选定的位置处焊接到印刷电路板上选定的接地条上。采用焊接使金属屏蔽盖与印刷电路板形成机械夹持和电路连接可以使金属屏蔽盖永久性地固定在选定的电子元件上面。

在装配好包括必要的金属屏蔽盖在内的整个印刷电路板之后，印刷电路板通常需要经过“老化”处理，在此期间使其经受高温试验。然而，如果有一个电子元件在老化期间发生故障，就需要更换这个元件。因而就需要从印刷电路板上拆下焊接的金属屏蔽盖以便能触及出现故障的元件并且对其进行更换。这种工作是非常困难的，有时候会造成整个印刷电路板的损坏。

为了克服这一问题，本申请参考了属于本受让人的美国专利US4754101中所述的屏蔽装置，它包括一个壁面分离的罩和一个可拆除的盖。通过从壁面的上边沿延伸的弯折啮合尖头来弹性地将上述盖保持就位。弹性保持盖的作用是为了能在必要时接触到位于下面的电子元件，但是在形成啮合尖头的同时也会增加相应的制造成本。

因而就需要有这样一种能够焊接到印刷电路板上的屏蔽盖，它应该仍然能够接触到它下面的那些有可能需要更换、维修或进行调整的电子元件，并且其制作成本应该很低。

本发明克服这些缺点的办法是提供一种电磁屏蔽装置，它包括一个具有多个侧壁和一个整体顶面的屏蔽罩。上述的顶面包括一个便于拆除顶面之内部部分的刻痕线，从而限定一个保留的周边边缘。还包括一个用来在拆除了内部部分之后连接到保留的盖边缘上的替代盖。这种替代盖上包括具有一个粘结面的金属箔或者是金属板材料。

本发明还提供了一种用来屏蔽和接触印刷电路板上的元件的方法。该方法包括提供一个具有被屏蔽罩包围的元件的印刷电路板。上述屏蔽罩包括多个侧壁和一个整体的顶面，在顶面上具有用来限定一个内部部分的刻痕线。切割屏蔽罩顶面上的刻痕线，并且可以拆掉由刻痕线所限定的顶面上的内部部分，以便在印刷电路板上留下周边的边缘，并且能够触及边缘以内的元件。可以通过抓持屏蔽罩顶面中的孔并且施加一定的力来切割刻痕线。还为屏蔽罩的顶面装设了替代的盖。将替代的盖连接到屏蔽罩上，以便围住和屏蔽上述的元件。

本领域的技术人员在结合着相关的附图阅读了以下的详细说明之后就能够清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征及其优点，在附图中：

图1是按照本发明的一个印刷电路板屏蔽罩的透视图；

图2是按照本发明一个实施例的用于图1所示屏蔽罩的替代盖；

图3是按照本发明第二实施例的用于图1所示屏蔽罩的替代盖；

图4是图1所示的屏蔽罩被拆掉了盖子之后的透视图；以及

图5是图4的屏蔽罩的一个透视图，在上面连接了图3所示的替代盖。

参见图1，在图中用总的标号10表示了按照本发明的印刷电路板的电磁屏蔽装置。在制造过程中可以通过焊接或其它方式将屏蔽装置10固定在一个印刷电路板(未示出)上，并且包围和屏蔽下面的装在印刷电路板上的一或多个电子元件。这一电磁屏蔽装置10可以用来屏蔽印刷电路板上的一部分元件，或是用来屏蔽整个印刷电路板。

屏蔽装置10包括一个由侧壁14及与其整体接合的一个顶面16所限定的罩12。在必要时可以将侧壁14做成任何需要的结构。然而，在本发明的优选实施例中，壁14被制成正方形、矩形或者是其它的四边形。由于采用了矩形的壁14，顶面16的结构被简化了，并且还便于将壁14安装到常规的印刷电路板上。壁14和顶面16最好是用金属材料制成，例如是镀锡的钢板。然而，根据屏蔽的要求，当然也可以使用包括镀锡的磷青铜、铜铍合金及其它铜的合金等等其它金属在内的其它材料。但是这种材料应该是能够焊接的金属，并且应该具有低电阻的导电性能。然而，如果屏蔽的主要用途是为了降低磁场的干扰，则应该首选在低频下具有较高磁导率的钢或其它合金。为了使电阻比较大的材料导电，可以给这种材料镀上低电阻的金属，例如镀锡。如果主要的目的是降低电场干扰，通常是首选一种铜的合金，这都是电磁屏蔽领域的技术人员所公知的。如果采用镀锡的钢、镀锡的磷青铜或不锈钢等等金属材料，壁14和顶面16的厚度优选大约是0.005英寸。当然也可以采用其它的厚度，这取决于构成壁14和顶面16的材料以及罩12最终被放置在什么样的使用环境中。

每个壁14包括一个侧部件18，并且优选包括一或多个从侧部件18的下边沿延伸的凸块20。优选将凸块20焊接到印刷电路板上，从而安装到电路板的表面上，或者是可以采用通孔安装或其它任何类型的已知安装结构。从这一点来看，本发明的罩12适用于在标准的自动化拾取和放置设备中使用的条带和卷轴包装，或者是可以将本发明的罩装在托架中以便准确地定位在一个自动化系统内部，或者是象普通设备所要求的那样将它们堆叠成垛。

如图1中所示，顶面16上包括一个与其周边平行延伸的刻痕线22。尽管图示的刻痕线围绕着周边基本上是连续的，但在本发明范围之内的这种刻痕线22也可以是不连续的，并且沿着刻痕线还可以包括没有刻痕的部位，例如是沿着顶面的一或多个侧面。不连续的刻痕线22可以被用来加强顶面16的刚性及其在使用过程中承受振动和冲击的能力。在图示的实施例中，刻痕线22优选与外周边边沿相距大约0.020英寸，然而，本领域的技术人员显然都知道可以根据罩及其顶面的具体结构和尺寸来选择其它的位置。利用刻痕线22可以拆除顶面16的一个内部部分26，由此就限定了一个如图4所示的保留的周边边缘28。由于能够拆掉顶面16上的一个整体部分、即内部部分26，这样就便于接近下面的电子元件而不需要拆掉整个罩12，如下文详细所述。

为了便于通风，顶面16上可以具有图1所示的小圆孔形式的通气孔24。为了便于去除内部部分，图中处在顶面角上的孔24是与刻痕线22连通的。处在内部部分26内的孔24还可以在开始去除内部部分时被当作拇指指甲的握夹口。除了孔24之外，顶面16上还可以包括用于通风的通气缝或穿孔、散热部件、把手、或者是其它适合特定需要或功能的附件。另外，还可以在顶面16的内侧连接或是接合诸如微波吸收器等等能够吸收电能的材料。

如果需要接触被罩12所屏蔽的电子元件，并且顶面16的内部部分26被去除了，则还需要提供一个盖子，用来在完成了对电子元件的维修或更换之后代替被拆除的内部部分26。参见图2，在图中表示了按照本发明的一个替代的盖30。替代盖30优选是用与罩12相同的金属材料制成的，当然也可以使用与其不同的金属材料。替代盖30上也包括孔24和多个蚀刻形成的或是切开的元件32，它们的作用是有助于将盖子30自身定位在周边边缘的顶部上。通过焊接或其它任何惯用的连接方式将替代盖30连接到罩12的周边边缘28上。

在图3中用标号30’表示了替代盖的另一实施例。替代盖30’包括一个主体部分38，其形状大体上对应着周边边缘28的结构。优选地，盖子30’还包括多个由其延伸的侧凸缘40和位于主体部分38和凸缘40之间的多个预定的弯折线42。替代盖30’是用金属箔制成的，并且包括一个粘结面34，至少是最初在粘结面上设有防粘纸36。替代盖30’被连接到罩的周边边缘28上且优选也连接到侧壁14上，通过拆掉防粘纸36而暴露出粘结面34，并且使粘结面34接触到边缘28，然后使侧凸缘40沿着弯折线42向下折叠，使凸缘40接触到侧壁14，如图5所示。

以下要解释本发明的屏蔽装置10的操作过程。在最初制作一个印刷电路板期间，在一或多个电气或电子元件上面或是整个电路板上面放置屏蔽罩12，以用来降低对相邻元件的电磁干扰。在经过老化后的某个时间或者之后，有可能需要更换、维修或调整被屏蔽罩12屏蔽的某一个元件。在这种情况下可以用通风孔24作为握夹口或者稍微用力来切断刻痕线22并且使内部部分26完全分离，从而通过刻痕线22从罩12上拆除其内部部分26。如图4所示，罩12的周边边缘28会仍然连接在印刷电路板(未示出)上。因此，本发明的屏蔽装置10能够接触到出现故障的元件、比如说本身需要更换的元件，而不会因舍弃整个印刷电路板而造成整体的损失。

在从印刷电路板上的边缘28内部拆除了出现故障或是损坏的元件并且插入一个新的或是经过维修的元件之后，或者是在印刷电路板上对出现故障或是损坏的元件进行维修或其它调整之后，将替代盖30、30’连接到周边边缘28上，在电子元件上面重新形成一个完整的屏蔽罩。如图5所示，通过在边缘上直接放置粘结面34将替代盖30’连接到边缘28上。同样，替代盖30被焊接或以其它方式机械连接到边缘28上。在每一种情况下，替代盖30、30’和周边边缘28共同包围并且屏蔽位于下面的被安装在印刷电路板上的一或多个电子元件。

与现有技术的弹性夹持盖相比，本发明的屏蔽装置10便于制作并且价格低廉。在制作过程中，包括盖16在内的罩12是用板材冲压或冲制而成的。刻痕线22和通风孔24也是在冲压步骤中切割板材形成的。然后弯折罩的侧面，形成侧部件18，从而获得最终的成品。盖子30，30’都可以用标准的金属板材或是箔板加工工艺制成。

尽管本发明是参照了最佳实施例来说明的，本领域的技术人员显然还可以对其实现各种各样的修改和变更。这种修改和变更应该被视为处在附属的权利要求书所要求的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于印刷电路板的电磁屏蔽装置，它包括：

一个包括多个侧壁和一个整体顶面的屏蔽罩，上述的顶面包括一个便于拆除上述顶面之内部部分的刻痕线，从而限定了一个保留的周边边缘；以及

用来连接到上述保留的盖边缘上的一个替代盖。

2.按照权利要求1的屏蔽装置，其特征是上述替代盖上包括具有一个粘结面的金属箔。

3.按照权利要求1的屏蔽装置，其特征是上述替代盖包括一个主体部分，它的尺寸和形状大体上对应着上述保留的周边边缘。

4.按照权利要求3的屏蔽装置，其特征是上述替代盖还包括从上述主体部分延伸的多个侧凸缘。

5.按照权利要求4的屏蔽装置，其特征是上述替代盖还包括设置在上述主体部分和上述侧凸缘之间的多个预定的弯折线。

6.按照权利要求1的屏蔽装置，其特征是上述替代盖是用金属材料制成的。

7.按照权利要求6的屏蔽装置，其特征是上述替代盖的尺寸和形状大体上对应着上述保留的周边边缘。

8.按照权利要求1的屏蔽装置，其特征是上述刻痕线被限定为一条连续的刻痕线。

9.按照权利要求1的屏蔽装置，其特征是上述刻痕线位于距上述顶面的边沿面大约0.02英寸处。

10.按照权利要求1的屏蔽装置，其特征是上述屏蔽罩是用镀锡的钢制成的。

11.按照权利要求1的屏蔽装置，其特征是上述刻痕线被切割以用来去除上述顶面的内部部分。

12.一种用来屏蔽并且便于接触印刷电路板上的元件的方法，该方法包括：

提供一个具有被屏蔽罩所包围的元件的印刷电路板，屏蔽罩包括多个侧壁和一个整体的顶面，在顶面上具有用来限定一个内部部分的刻痕线；

切割屏蔽盖顶面上的刻痕线；

去除由刻痕线所限定的顶面上的内部部分，从而在印刷电路板上留下一个保留的周边边缘并且能够触及边缘以内的元件；

为屏蔽罩的顶面装设一个替代的盖；

将替代的盖连接到屏蔽盖上，以便围住和屏蔽上述的元件。

13.按照权利要求12的方法，其特征是上述切割步骤还包括抓持屏蔽罩顶面上的孔以及通过施加力来切割上述刻痕线。

14.按照权利要求12的方法，其特征是上述连接步骤包括将替代的盖焊接到屏蔽罩的周边边缘上。

15.按照权利要求12的方法，其特征是上述连接步骤包括将替代盖的一个粘结面压在屏蔽罩的周边边缘上面。

16.按照权利要求15的方法，其特征是替代盖上包括多个侧凸缘，并且上述连接步骤还包括将替代盖的侧凸缘的粘结面压在屏蔽罩的侧壁上。

17.按照权利要求15的方法，其特征是上述替代盖包括多个侧凸缘以及与每一个侧凸缘相关的一条预定的弯折线，上述连接步骤还包括沿着预定的弯折线弯折上述的侧凸缘以及将替代盖的侧凸缘的粘结面压在屏蔽罩的侧壁上。

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