CN1385054A - 由一种聚合收缩材料形成的电模块机构 - Google Patents

Abstract

一种微电模块,其包括一个电路基板,一个或多个盖或电磁屏蔽物置于该电路基板上。为了将该盖或电磁屏蔽物固定在电路基板上,同时也为了在该盖与下面的接地图案之间提供电接触,将一个薄塑料薄膜延伸套在盖或电磁屏蔽物以及电路基板上。加热该薄膜,使之收缩并有效地提供一个受控力,用于将盖或电磁屏蔽物保持或锁定在电路基板上。因此,该受热收缩的薄膜以机械方式将该盖或电磁屏蔽物固定在电路基板上,同时密封制成的微电模块。

Description

由一种聚合收缩材料形成的电模块结构

技术领域

本发明涉及电子模块结构，特别涉及用于将盖、电磁屏蔽物和元件固定在电路基板上的方法。

技术背景

在多种类型的电子模块中，将一个盖或电磁屏蔽物置于电气元件的一个部分的上方是很关键的，这些电气元件通常安装在一块印刷电路基板上。为了将盖或电磁屏蔽物固定在电路基板上，通常采用焊料、粘结剂以及机械约束件，例如固紧件、夹子、销钉等。尽管这些方法已广泛使用并在多年内证明是成功的，但焊料、粘结剂和固紧件在某些应用场合下不便于使用，尤其是二次加工或维修的情况和被固定元件很小的情况。另外，在进行二次加工和维修时，焊接需要使用高温。因此，在二次加工过程中，必须十分小心，以免损坏位于二次加工位置附近的元件。另一方面，可通过多种方法固化粘结剂，但在二次加工过程中通常需要热、溶剂或机械辅助设备。最后，固紧件、夹子及类似物件由于其尺寸的原因而通常不能采用。

因此，我们一直都需要一种自动组装电子模块或元件的方法，该方法采用单一材料和一个加工步骤将该模块的各个元件机械固定在一起，并且该方法同时还提供了一种适用于二次加工的组装电子模块。

发明内容

本发明提供了一种微电模块，其包括一个电路基板和至少一个置于该电路基板上的盖或电磁屏蔽物。为将该盖或电磁屏蔽物固定在电路基板上，一个热收缩聚合物层或薄膜延伸覆盖在该盖或电磁屏蔽物以及电路基板上。该热收缩聚合物层或薄膜在加热和收缩之后，在盖或电磁屏蔽物上施加一个向下的压力，将盖或电磁屏蔽物固定在电路基板上，并且同时在盖或电磁屏蔽物与加工在电路基板上的一个接地图案之间保持电接触。

在本发明的一个实施例中，热收缩聚合物薄膜或层呈管状套筒形。该热收缩聚合物管状套筒延伸和围绕在至少一个盖或电磁屏蔽物和一个电路基板上。其后，加热该聚合物薄膜，使之围绕由盖和电路基板构成的模块向内收缩。由于聚合物收缩，故将盖或电磁屏蔽物锁定在电路基板的相应位置上，并且提供一个受控力，该力使盖或屏蔽与电路基板上的接地图案保持连续电接触。

通过对下述仅作说明用的描述及其附图的研究，本发明的其它目的和优点将显得更清楚和明确。

附图说明

图1是本发明电子模块的透视图。

图2是该电子模块的横剖视图。

具体实施方式

进一步参看附图，本发明的电子模块总体由附图标记10表示。对于图中所示的实施例而言，电子模块10包括一个印刷电路基板形式的电路基板12。如图2所示，电路基板12包括一个集成电路元件阵列。本文所述的电路基板一词是指一种集成电路、混合电路、多芯片模块或电路基板的任何底层。这种电路基板可根据不同用途由多种不同材料制成，包括半导体、陶瓷、纤维玻璃、玻璃或金刚石。

一个或多个盖或电磁屏蔽物16置于电路基板12上。对本文所示的实施例而言，该电路基板包括相对的两侧，并且在每一侧都放置一个盖16。然而我们应清楚，本发明的电子模块10可以只包括一个盖或电磁屏蔽物16。在任何情况下，每个盖16都包括一个大体扁平的顶16a和一个环绕的侧壁结构16b。环绕的侧壁结构16b包括一个与设在电路基板12上的接地迹线或接地图案14直接或间接接触的终端围绕边缘。盖16与接地迹线14之间的接触可以通过传统的欧姆触点或者通过较为先进的镀金属的聚合物屏蔽垫圈接口进行。此外，该接触可以是简单地金属对金属接触，例如金对金接触。一种如上所述的镀金属的聚合物屏蔽垫圈可以置于接地迹线14和盖16的环绕侧壁16b的终端边缘之间，取代金属对金属的直接接触。对图2所示的实施例而言，一种传统的导电热塑性塑料18置于侧壁16b的终端边缘和设在电路基板12上的接地图案14之间。

为了将一个或多个盖16固定在电路基板12上，设置一个热收缩聚合物层或薄膜20，它延伸在盖16之上和周围并有效地以机械方式将盖16固定在电路基板12上，从而使盖16与电路基板12上的相邻接地图案14之间保持电接触。

聚合物层或薄膜20通常由聚偏氟乙烯(PVF)制成。该聚合物层或薄膜可以具有多种形状。然而，在本文所示的实施例中，热收缩聚合物薄膜20呈管状套筒形。一般而言，将管状套筒或聚合物薄膜20制成具有合适的直径和周长，并被切成选定的段。一般而言，该管状聚合物套筒被拔出并充分聚合。之后，机械拉伸该聚合物套筒或薄膜。然后，在一个自动或手工加工过程中，将该聚合物薄膜的管状套筒拉盖在一个电路基板12以及其上的一个或多个盖16上。然后，加热该聚合物薄膜的管状套筒，使之围绕盖16和基板12向内收缩。应该指明的是，PVF材料将能承受大约250℃的软熔焊接温度。这允许同时执行和完成传统的焊接过程和聚合物薄膜20的热收缩。对该塑料管状套筒的加热可以通过多种方式完成。例如，可以传送其上带有聚合物管状套筒20的电子模块10通过一个加热管道，该管状套筒将在该管道中被一个热气系统加热。当然，在加热该管状套筒时，它会围绕盖16收缩并有效地对盖16施加一个受控力，该受控力以机械方式将一个或多个盖固定在电路基板12上，并且同时使盖16与加工在电路基板12上的接地迹线或图案14之间保持电接触。

在该聚合物层或薄膜围绕电模块热收缩之后，该聚合物薄膜在收缩状态下的特性导致一个施加在盖16上的持续的残余力，该力更有助于形成一个电子模块结构，各元件都固定容纳在该模块结构中，并且其中保持了盖16与电路基板12上的接地迹线或图案14之间的电接触。

聚合物层或薄膜20可具有一个或多个通道孔22。孔22可以在聚合物层或薄膜围绕电子模块10热收缩之后开在其上。另外，也可以在聚合物层或薄膜20延伸围绕在构成电子模块10的元件周围之前在聚合物层或薄膜20中预穿或预制孔22。无论怎样，一个或多个孔22将容纳可能需要从电子模块10中延伸出来的导线，或者用于重新配置位于电路基板12上的元件或开关。另外，孔22在某些情况下可以为置于电路基板12上的元件提供适当的通风。

本发明的电子模块结构10的一个主要优点在于，该模块的结构，尤其是热收缩聚合物薄膜的使用，使二次加工和维修变得相对简单。对本发明的电子模块进行二次加工或维修只需切割聚合物薄膜20并从将其从盖16和电路基板12上拆下。维修或二次加工一旦完成，可以通过另一个聚合物层或薄膜围绕盖16热收缩而将盖16重新固定在电路基板12周围。因此，我们知道，当个人进行这种维修工作时，就不再需要处理焊料、粘结剂、固紧件或夹子这些可能要使用的将盖16固定在电路基板上的材料和工具了。

由上述详细说明和论述可知，本发明提供了一种微电模块结构，它使用一种热收缩聚合物将元件例如盖或电磁屏蔽物固定在一个电路基板上。当加热该热收缩聚合物时，该材料收缩，同时这种收缩将下面的组合元件锁定在相应位置上，并且提供一个受控力，该力促使一个或多个盖与电路基板上的接地图案电接触。该热收缩聚合物提供足够的压力，以保持接地图案与固定在电路基板上的一个或多个盖之间的电接触。

当然，本发明也可以按不同于本文所述方式的其它具体方式实施，但这都不脱离本发明的思想和实质特征。因此，本发明实施例的所有方面都只是说明性的，而非限制性的，并且所有的在后附的权利要求书所记载的思想及等同范围内的改变都旨包括在其中。

Claims (22)

1.一种电模块，其包括：一个电路基板，至少一个置于该电路基板附近的盖和一个热收缩聚合物层，该层延伸套在盖和电路基板上，以将盖固定在电路基板上。

2.按照权利要求1的电模块，其中电路基板包括一个用于与盖相接触的接地图案，并且其中该热收缩聚合物层使该盖与电路基板上的接地图案保持电接触。

3.按照权利要求1的电模块，其中聚合物层呈一种热收缩管的形状，该热收缩管延伸套在盖和电路基板上。

4.按照权利要求1的电模块，其中热收缩层由聚偏氟乙烯制成。

5.按照权利要求1的电模块，其中该模块包括至少一个置于电路基板任一侧上的盖，并且其中聚合物层延伸套在盖和电路基板上，以将盖固定在电路基板上。

6.一种加工按照权利要求1的电模块的方法，其包括：将盖置于电路基板上，用聚合物层覆盖住盖和电路基板，和加热聚合物层并使之至少部分地围绕模块收缩，以便将盖固定在电路基板上。

7.按照权利要求6的电模块及其加工过程，其中聚合物层呈一个管的形状，并置于盖和电路基板上，然后加热，从而使聚合物管围绕盖和电路基板收缩。

8.按照权利要求6的电模块及其加工过程，其中将至少一个盖置于电路基板的任一侧上，再将聚合物层延伸套在盖和电路基板上，然后加热该聚合物层使之收缩。

9.按照权利要求1的电模块，包括一个大体置于盖和电路基板之间的导电热塑性接口。

10.一种将一个盖固定在一个电路基板上的方法，其包括：将一个盖置于电路基板附近；将一个热收缩塑料层延伸套在盖和电路基板上；和加热和收缩该塑料，从而该受热收缩的塑料将盖固定在电路基板上。

11.按照权利要求10的方法，其中电路基板包括相对的两侧，并且每一侧附近都放置一个盖，并且其中热收缩塑料先延伸套在盖和电路基板上，然后再加热，因此在加热之后，收缩的塑料将盖固定在电路基板的相对的两侧上。

12.按照权利要求11的方法，其中热收缩塑料呈一个管状套筒形，并拉套在盖和电路基板上，然后被加热，以使塑料管状套筒围绕盖和电路基板收缩，从而将盖固定在电路基板的相对的两侧上。

13.按照权利要求11的方法，其中电路基板包括至少两个设置在其上的接地图案，并且其中每个盖都通过延伸在盖和电路基板周围的热收缩塑料与各自的接地图案保持电接触。

14.按照权利要求13的方法，其包括在盖和接地图案之间插入一种导电热塑性材料。

15.按照权利要求10的方法，其中热收缩塑料呈管状套筒形，在加热前围绕盖和电路基板设置。

16.按照权利要求10的方法，其中热收缩塑料由聚偏氟乙烯制成。

17.按照权利要求10的方法，其包括收缩该塑料，从而收缩状态的塑料将该盖锁定在电路基板的相应位置上，并且提供一个施加在盖上的受控力。

18.按照权利要求17的方法，其中由收缩的塑料施加在盖上的受控力允许盖和电路基板上的一个接地图案之间进行欧姆接触。

19.按照权利要求17的方法，其包括在盖和设置于电路基板上的接地图案之间插入一种镀金属的聚合物复合物，并且其中由加热收缩的塑料施加的受控力允许该盖和接地图案之间通过该镀金属的聚合物获得电接触。

20.按照权利要求10的方法，其包括在加热收缩的塑料上加工一个或多个孔。

21.一种维修或二次加工一种电子模块结构的方法，其中该电子模块结构具有一个电路基板和通过一种热收缩聚合物材料固定在该电路基板上的元件，该方法包括以下步骤：将该热收缩聚合物材料从电子模块结构上拆下；维修或二次加工该电子模块结构；通过一个热收缩聚合物材料围绕一个或多个元件及电路基板延伸，并加热该聚合物材料使之收缩和固定一个或多个元件在电路基板周围，将一个或多个元件固定在电路基板上。

22.按照权利要求21的方法，其中热收缩聚合物材料从电子模块结构上的拆除包括从电子模块结构上切割该聚合物材料。

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