CN1429470A - 至少对无线通信组件的上部进行屏蔽的方法,及相应的无线通信组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种至少对无线通信组件(1)的上部进行屏蔽的方法，所述的组件被设计为转接到一个母板(5)上并包括焊接在印制线路板上面的元件，并且至少提供下面功能之一：RF处理，数字处理，模拟处理。该创造性方法的特征在于它包括以下步骤：至少在所述的无线通信组件的上部(2)包上树脂和在该树脂表面增加导电层。本发明也涉及一种至少其上部用这种方法进行屏蔽的无线通信组件。

Description

至少对无线通信组件的上部进行 屏蔽的方法，及相应的无线通信组件

技术领域

本发明的领域为可移动的无线通信系统。

本发明特别适用于，但并不专用于，GSM900(全球移动系统—900MHz)，DCS1800(数字蜂窝系统—1800MHz)，PCS1900(个人通信系统—1900MHz)或UMTS(通用移动无线通信系统—2GHz)。

更确切地说，本发明涉及一种至少对装配在无线通信设备(移动电话，以及更普遍地说利用无线通信的任何仪器和设备)的无线通信组件的上部进行屏蔽的方法。

背景技术

首先，让我们回忆一下无线通信组件的含义。

通常，某人预订一个无线通信系统，例如GSM类型时，他可任意使用一个包括通常接合用户识别元件或SIM卡的移动装置(ME)的移动台(有时也叫移动电话或手提电话)。

在他的第一次应用中，最通常地，该无线通信组件(例如GSM元件)被包括在移动装置中并提供无线通信功能、控制移动装置的各种硬件(屏幕，键盘，扬声器，等等)。

无线通信组件的其它应用也是大家熟悉的。

特别建议它被集成在除移动装置外的其它设备中，但是这些设备要求有无线通信功能。例如，我们可以列举遥感勘测设备(计器读数)或银行卡读卡器设备。

也建议应单独提供无线通信组件，特别是当它带有自己的电源时：此时它被叫作调制解调器。这种不包括人/机界面硬件(屏幕，键盘，扬声器，等等)的调制解调器被用于接合那些不具备人/机界面的第三方设备(典型地为单片机)。

无论无线通信组件采取什么应用形式(在移动装置中，在一些其它设备中，或在一个调制解调器中)，它通常包括一个上面焊有元件的印制线路板，一个屏蔽结构和一个用来使该组件与别的元件，如母板连接的机械连接器。

焊接在印制线路板上的元件可以特别地提供数字处理，模拟处理，和/或无线电频率处理功能。

屏蔽结构使得无线通信组件被电磁屏蔽(EMT屏蔽)。在无线通信组件的每一面，屏蔽结构通常包括两根各自分布在印制线路板每一面的带子，以及分别扣到两根带子之一上的两个盖子。换句话说，无线通信组件的上和下表面的每一面的屏蔽通常都需要相互扣住的一根带子和一个盖子。然而，也可用其它的屏蔽结构来完成这种功能。一个可能性为利用平行六面体的盖子直接焊接在电路板上，以让对电磁敏感的功能元件相互隔离。

常规的带子加盖子结构有几个缺陷，它与制造商当前关心的问题背道而驰。

首先，它相当厚，这制约了对无线通信组件减小体积的要求。

在组件包括四个截然不同部分的组合时，这种常规结构很贵且不易装配。

此外，它一般无法提供良好的密封性，特别对空气和灰尘。

最后，它不允许印制线路板上面元件的执行和选择实现保密性，因为只要把上面的盖子掀开就可直接获得这些元件。

发明内容

本发明的特别目的就在于克服现有技术的这些不同缺陷。

更确切地说，本发明的一个目标之一在于提供一种至少对无线通信组件的上部进行屏蔽的方法，这种方法能够满足减小组件体积的要求。

本发明的另一个目标之一在于提供一种能够大大降低屏蔽成本的方法。

除了屏蔽功能外，本发明的另一个目标在于提供一种能够确保组件的密封和保密的方法。

本发明的另一个目标之一在于提供一种方法，以便可能获得一种与常规外壳元件有相同外观的组件。

根据本发明，利用一种至少对无线通信组件的上部进行屏蔽的方法，将达到这些不同的以及下面将要说明的其它目标，所述的组件是用来转接到一个母板上，其包括焊接在印制线路板上面的元件，并至少提供下面功能之一：RF处理，数字处理，模拟处理。根据本发明，所述的方法包括下面步骤：至少在所述的无线通信组件的上部包上树脂，和在所述的树脂表面增加导电层。

因此本发明的主要原理在于利用包有导电层(如金属化膜)的树脂至少在组件的上部替换带子和相关的盖子。

由于不用带子和盖子，这可减少组件所需的成本和空间。此外，树脂包层给组件带来良好的密封性，并有助于印制线路板上面元件的实现和选择的保密性。

值得着重注意的是，即使这种屏蔽技术在硅芯片领域是被熟知的，本领域熟练技术人员把它用于一个完全的无线通信组件也并非是不言而喻的。的确，他的偏见常常使他相信，在存在许多元件的组件中，这些元件需要提供不同的功能，特别是RF功能，因此不可能在该组件上包上树脂。换句话说，他确信对单个元件，即一个芯片可能的事情对采用多种技术(外壳，裸芯片，无线子配件，无源元件，石英，等等)的多个元件是不可能的。

有益的是：所述的无线通信组件被包括在属于下列组的一个设备中：移动装置，除移动装置以外的要求无线通信功能的设备，调制解调器，等等。

有益的是：所述的树脂是能够承受再熔化的类型，因此，通过再熔化，在组件被转接到母板上之前可对其施加树脂包层。

优选地，所述的树脂是这种类型，它能以预定和有限的方式更改围绕组件的RF部分的介质的渗透性和介电常数。请记住，组件的无线功能大大地依赖于各元件之间的电磁相互作用。当这些元件被具有各自相等的渗透性(H)和相对的介电常数(II)的空气隔离时，这些相互作用是众所周知的。实际上，根据本发明，被包住的组件的各元件浸在树脂、介质中，这样树脂、介质的电磁波传输特性不同于空气(特别是H！1)。印制线路板的设计，以及各元件的位置和元件之间的相互连接必须考虑这些相互作用。

寄生耦合现象，特别是电容性类型的寄生耦合现象非常明显。电容(C)与介质(H)成正比，与距离(d)成反比。因此，它随引脚之间距离减小而增加。该电容增加了RF错配和频率限制(RC)。

优选地，所述的树脂是一种铸模树脂。当装配组件时，铸模树脂具有容易使用的优点。另一方面，转移树脂要求加高温而且受压时会喷射，这可能损坏元件和组件。

优选地，所述的树脂是一种环氧族树脂。已知环氧树脂是广泛用于电子元件中塑料结构的合成聚合体材料。其特征在于：在聚合中颈缩程度低，具有良好的粘着性及良好的机械和化学抗性。

在本发明的特定实施例中，所述的树脂被搀入填料。该填料可能为硅石。总填充量的选择必须非常小心。确实，填入树脂的硅石越多，树脂的相对介电常数增加得越多，这使它远离空气特性。相反，填入树脂的硅石越少，由于硬度的降低，被聚合的树脂的机械特性越不令人满意。

根据本发明一个有益的替代，所述的树脂被搀入微小气泡。通过这种方法，树脂的特性再次更接近空气特性。

有益的是，在为所述的无线通信组件包上树脂的步骤中，使用至少一个注射器和一个模具。

通过这种方法，被聚合的树脂的体积被划定界限并获得一个良好的表面。注意，热熔技术通常不用模具，但当必须为要包的表面划定界限时，可能用硅树脂边缘。

优选地，所述的增加一个导电层的步骤包括在树脂表面沉积一层石墨碳膜。该石墨碳膜使表面硬度增加。此外，它使组件的外面不要额外涂漆就呈现黑色。

然而，很显然，可以选择其它材料(金，银，镍，等等)而并未脱离本发明的范围。选择这些材料是因为它们所固有的良好的导电特性(即低电阻)。

优选地，所述的增加一个导电层的步骤通过真空沉淀技术来实现。然而，很显然，本发明并不局限于这种特殊的电镀技术。

在本发明的优选实施例中，所述的组件包括一组分布在印制线路板底面的导电元件，并通过以下方法来制造，即所述的一组导电元件在同一时间构成：

电磁屏蔽所述印制线路板的底面的装置；

到和/或从所述母板传递电信号的电连接装置；及

将所述无线通信组件转接到所述母板的装置；

通过这种方法所述无线通信组件形成一个电子宏元件。

换句话说，本发明与一种全新和创造性方法是一致的，该方法以一个宏元件的形式来设计无线通信组件。

本发明也涉及到一种无线通信组件，该组件将被转接到一个母板上并包括安装在印制线路板上面的元件，并且至少提供下面功能之一：RF处理，数字处理，模拟处理。根据本发明，至少在所述的无线通信组件的上部包上树脂并在树脂表面覆盖导电层。

附图说明

通过阅读以下对本发明完全是示例性的而非限制性的优选实施例的描述，结合附图，本发明的其它的特性和优点将进一步呈现，其中：

图1示出根据本发明的无线通信组件的特定实施例的透视图；

图2示出转接到一个母板上之后的该图1所示的组件；

图3示出给该组件包上树脂的步骤的实施例。

具体实施方式

因此，本发明也涉及一种至少对无线通信组件的上部进行屏蔽的方法。根据本发明，无线通信组件1(即，特别是印制线路板和焊接在上面的不同元件)被包上树脂，树脂表面覆盖导电层(例如金属化膜)。

在所显示的例子中，屏蔽仅仅涉及组件1的上部2。(例如电镀)在树脂表面的导电层或结构为组件被包上树脂的(上部)表面提供对外部的电磁屏蔽。需要围绕这个表面形成一个法拉第笼子，将导电表面连接到覆盖印制线路板表面的接地面。

在图1和图2所显示的例子中，无线通信组件1采取一个宏元件的形式。为此，它包括各导电元件3的组合，该组合用来完成以下三个功能：对组件底部电磁屏蔽，电连接和转接到母板上。以宏元件为形式的无线通信组件的该实施例的更详细说明可以参见法国专利申请第99001264号，于2000年1月31日申请，它的文本和附图在此插入作为参考。

在图2所示的例子中，无线通信组件1通过一个列插入结构4转接到母板上。树脂通过以下方法来选择，即利用SMC(表面安装元件)焊接，通过再熔化来进行转接。

通常，作为例子，树脂的选择标准如下：

高流动性(粘性非常低，在25θC时5000cps)；

最低的聚合温度和时间(T150θC)；

在聚合时颈缩程度低(0.7％)；

并且一旦聚合：

单位介电常数和渗透性最接近；

喷流系数低(在1GHz时，tgг5×10^-2)；

高硬度(支撑硬度D！70)；

高不渗透性(吸水率0.25％)；

膨胀系数低(Δ10^-6M/θC)；

导热率好；

离子导电性低；

粘着能力强；

低密度；

黑色；

可以电镀；

等等。

该树脂例如是环氧族的铸模树脂，并被适当填充。对于硅石填充，树脂以来自DEXER HYSOL的参考编号为FP4450的产品为例子。对于微小气泡填充，树脂是来自上述同一厂商的参考编号为MNB124-28的产品。

从图3一侧可见，给组件涂上铸模树脂的步骤可用含有新鲜树脂的注射器30和一个与组件垫层32有互补形式的模具31来完成。因此，对在垫层32中的每一个组件，该模具有一个用来填充树脂的空穴34，以及为了树脂流动的通道35。

图3的下部示出了具有九个组件33的一个垫层32的顶视图。注意该组件垫层具有用来将元件36装配在印制线路板上作为SMC的格式。

用作表面电镀的材料例如为石墨碳(C)。碳层的厚度选择为可提供足够的无线电衰减。

通常，选择这种材料的标准如下：

低电阻率(即，高导电率)；

黑色；

这一电镀例如通过碳的真空沉淀实现，用非常强的电流加热石墨丝，以便将原子喷射在树脂包层表面。

显然，可以想像到本发明的许多其它实施例。

特别地，可能利用其它类型的树脂和/或其它电镀材料(金，银，镍，等等)。

也可以利用给组件包上树脂的其它技术和/或在该树脂包层表面沉淀金属化膜的其他技术(金属化涂料，等等)。

Claims (13)

1、一种用于至少对无线通信组件(1；33)的上部进行屏蔽的方法，所述的组件是用来转接到一个母板(5)上的，其包括焊接在一印制线路板上的元件，而且至少提供下面功能之一：RF处理，数字处理和模拟处理，其特征在于：该方法包括以下步骤：

至少在所述的无线通信组件的上部(2)包上树脂；

在所述的树脂表面增加导电层。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的无线通信组件(1；33)被包括在属于下列组的设备中，该组包括：

移动装置；

移动装置以外的要求无线通信功能的设备；

调制解调器。

3、如权利要求1和2中任一项所述的方法，其特征在于：所述的树脂是能够承受再熔化的类型，以便通过再熔化，在组件(1；33)被转接到母板(5)上之前能对其涂敷树脂包层。

4、如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于：所述的树脂是这种类型，它能以预定和有限的方法改变围绕组件的RF部分的介质的渗透性和介电常数。

5、如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于：所述的树脂是一种铸模树脂。

6、如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于：所述的树脂是一种环氧族树脂。

7、如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于：所述的树脂被搀入填料。

8、如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于：所述的树脂被搀入微小气泡。

9、如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于：在为所述的无线通信组件(1；33)包上树脂的步骤中，使用至少一个注射器(30)和一个模具(31)。

10、如权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于：所述的增加一个导电层的步骤包括在树脂表面沉积一层石墨碳膜。

11、如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于：所述的增加一个导电层的步骤通过真空沉淀技术来实现。

12、如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于：所述的组件包括一组分布在所述印制线路板底面的导电元件(4)，并通过这种方法来制造，即所述的一组导电元件在同一时间构成：

用于电磁屏蔽所述印制线路板的底面的装置；

用于到和/或从所述母板传递电信号的电连接装置；及

用于将所述无线通信组件转接到所述母板的装置；

通过这种方法所述无线通信组件(1；33)形成一个电子宏元件。

13、一种无线通信组件(1；33)，该类型的无线电通信组件是用来转接到一个母板(5)上的，且该组件包括焊接在印制线路板(37)上的元件(36)，而且至少提供下面功能之一：RF处理，数字处理，模拟处理，

其特征在于：至少在所述的无线通信组件的上部(2)包上树脂并在树脂表面覆盖导电层。

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