TWI644613B - 電路板集成與屏蔽裝置 - Google Patents

Abstract

一種電路板集成，包括一電路板、一屏蔽框、一晶片以 及一散熱件。屏蔽框固定且凸出於電路板上，屏蔽框具有遠離於電路板的第一環狀定位部。晶片配置於電路板上且位於屏蔽框內。散熱件可拆卸地配置於屏蔽框，散熱件包括一板體以及配置於板體的一第二環狀定位部。當散熱件配置於電路板時，板體承靠於屏蔽框並罩覆晶片，且第二環狀定位部與第一環狀定位部的形狀與位置係相互配合，以定位板體與屏蔽框。一種屏蔽裝置亦被提及。

Description

電路板集成與屏蔽裝置

本發明是有關於一種電路板集成與屏蔽裝置，且特別是有關於一種防止電磁干擾的電路板集成與屏蔽裝置。

電子產品和電機設備運作時所產生的電磁波或電磁場的分佈，將影響其它的電子裝置、設備或元件的運作性能，此現象稱為電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）。由於電子裝置之操作頻段的提高以及製程的微小化，使印刷電路板上的電子元件的數量大幅增加，因而造成嚴重的電磁干擾且將影響電子裝置的運作效能。為此，如何改善電子裝置中各個電子元件於運作時所產生的電磁干擾，是當前的重要課題。

本發明提供兩種電路板集成，其透過散熱件與屏蔽框的相互交疊以防止電磁干擾。

本發明提供一種屏蔽裝置，適於配置在電路板以防止電磁干擾。

本發明的一種電路板集成，包括一電路板、一屏蔽框、一晶片以及一散熱件。屏蔽框固定且凸出於電路板上，屏蔽框具有第一環狀定位部散熱件可拆卸地配置於屏蔽框。晶片配置於電路板上且位於屏蔽框內。散熱件包括一板體以及配置於板體的一第二環狀定位部。當散熱件配置於電路板時，板體承靠於屏蔽框並罩覆晶片，且第二環狀定位部與第一環狀定位部的形狀與位置係相互配合，以定位板體與屏蔽框。

在本發明的一實施例中，上述的第二環狀定位部為一環狀溝槽，第一環狀定位部為對應於環狀溝槽的一環狀凸部。

在本發明的一實施例中，上述的第一環狀定位部具有一彎折段，接觸環狀溝槽的一底壁。

在本發明的一實施例中，上述的屏蔽框電連接電路板的一接地端。

在本發明的一實施例中，更包括多個固定件，散熱件還具有多個穿孔，形成在第二環狀定位部的外圍，其中些固定件分別穿過些穿孔並固定於電路板，且電連接電路板的一接地端。

本發明的一種電路板集成，包括一電路板、一屏蔽框、一晶片以及一散熱件。屏蔽框固定且凸出於電路板上。晶片配置於電路板上且位於屏蔽框內。散熱件可拆卸地配置於屏蔽框。其中當散熱件配置於電路板時，散熱件承靠於屏蔽框並罩覆晶片，且屏蔽框在晶片為中心的放射方向上與散熱件在交界處重疊。

本發明的一種屏蔽裝置，適於配置在一電路板上並罩覆電路板上的一晶片。屏蔽裝置包括一屏蔽框以及一散熱件。屏蔽框包括一第一環狀定位部。散熱件包括一板體以及配置於板體的一第二環狀定位部。其中第二環狀定位部與第一環狀定位部的形狀與位置係相互配合，以定位板體與屏蔽框，當屏蔽裝置配置於電路板上時，屏蔽框的第一環狀定位部承靠於電路板，且屏蔽框與散熱件共同罩覆於晶片。

在本發明的一實施例中，上述的第二環狀定位部為環狀溝槽，第一環狀定位部為對應於環狀溝槽的環狀凸部。

在本發明的一實施例中，上述的第一環狀定位部具有一彎折段，接觸環狀溝槽的一底壁。

在本發明的一實施例中，上述的板體包括相對的一第一面及一第二面，第二環狀定位部位於第一面，散熱件包括位於第二面上的多個鰭片。

基於上述，本發明的電路板集成，當散熱件配置於電路板時，散熱件的板體承靠於屏蔽框並罩覆晶片，且第二環狀定位部與第一環狀定位部的其中一者沿著板體的一法線方向伸入另一者以形成相互交疊，本發明的屏蔽框與散熱件的板體相承靠並用以罩覆晶片，透過板體與屏蔽框的結合可阻擋電磁波的傳遞以避免電磁干擾對於晶片運作的影響。

再者，本發明的屏蔽裝置由散熱件與屏蔽框所構成，並以散熱件的板體做為屏蔽框的上蓋。換句話說，本發明的屏蔽框無需配置上蓋，此利於縮減屏蔽裝置的厚度尺寸並能減少製作成本。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

一般而言，電磁干擾於電子裝置中屬常見的現象，舉例而言，電腦主機板上承載多種運作效能較高電子元件如中央處理器(CPU)、記憶體、南橋晶片、北橋晶片以及繪圖晶片等。當以上多種電子元件運作時會各自產生電磁場以及向外傳遞的電磁波，使各個電子元件之間的相互電磁干擾而影響運作效能。

本實施例提供一種除具有防護電磁干擾的功效還可有效地縮減厚度尺寸的電路板集成，下面將對此進行說明。

圖1A是一實施例的一種電路板集成的立體分解示意圖。圖1B是圖1A的電路板集成於另一視角的立體分解示意圖。圖2A是圖1A的的電路板集成的平面結合示意圖。圖2B是圖1A的電路板集成的平面分解示意圖。

請參閱圖1A、1B、2A、2B，本實施例的電路板集成100包括一電路板110、一屏蔽框120、一晶片130及一散熱件140。電路板110例如是印刷電路板(printed circuit board)且適於應用在各類電子裝置。在本實施例中，電路板110例如是電腦主機板、行動電話主機板，在此本發明不以此為限制。在其它實施例中，電路板110也可以是任意電子裝置中承載所有電子元件的主機板。

屏蔽框120例如是一中空框體並具有兩開口。當屏蔽框120固定於電路板110上時，電路板110覆蓋屏蔽框的一開口，且屏蔽框120向外延伸以凸出於電路板110。晶片130配置於電路板110上且位於屏蔽框120內，在本實施例中晶片130例如是中央處理器(CPU)或是其它電子元件。

散熱件140可拆卸地配置在屏蔽框120上方且固定於電路板110，其中散熱件140覆蓋屏蔽框120的另一開口，且散熱件140適於面接觸晶片13以達到傳導散熱的功效。於本實施例中，當屏蔽框120與散熱件140同時配置於電路板110時，將構成適於容納晶片130以防止電磁干擾的一種屏蔽裝置。

圖3A是圖1A的電路板集成的剖面示意圖。圖3B是圖3A的電路板集成的局部區域A1放大示意圖。

請參閱圖3A、3B，在本實施例中，屏蔽框120具有一第一環狀定位部121、一環狀抵靠部121a及一彎折段122。第一環狀定位部121朝遠離電路板110的方向延伸。環狀抵靠部121a連接於第一環狀定位部121朝向電路板110延伸並承靠於電路板110。彎折段122成形在第一環狀定位部121的內緣上且間隔於電路板110。散熱件140包括一板體141及一第二環狀定位部142，板體141面向電路板110，第二環狀定位部142配置在板體141。於本實施例中，第二環狀定位部142與第一環狀定位部121的形狀與位置係相互配合，以定位板體141與屏蔽框120。

其中，當散熱件140配置於電路板110時，板體141承靠於屏蔽框120的彎折段122上並罩覆晶片130，且第二環狀定位部142與第一環狀定位部121的其中一者沿著板體141的一法線方向Dn伸入另一者，以使第一環狀定位部121與第二環狀定位部142在垂直於法線方向Dn的一水平方向Dp相互重疊。

參考圖3A、3B，於本實施例中，第一環狀定位部121例如是一環狀凸部，第二環狀定位部142例如是一對應於環狀凸部的環狀溝槽，其中環狀凸塊與環狀溝槽為相對應的多邊形外觀，則環狀凸部可沿著法線方向Dn伸入環狀溝槽，則環狀凸部與環狀溝槽沿著水平方向Dp具有相互重疊的區域，且彎折段122接觸至環狀溝槽的一底壁W1及垂直於底壁W1的一側壁W2以相互定位。進一步而言，屏蔽框120伸入第二環狀定位部142(環狀溝槽)；或是未突出於板體141之第一面S1的部分為第一環狀定位部121(環狀凸部)，而屏蔽框120位在第二環狀定位部142(環狀溝槽)外，或是突出於板體141之第一面S1的部分為環狀抵靠部121a。

於另一實施例中，第一環狀定位部也可以是成形在屏蔽框上的環狀溝槽，而第二環狀定位部也可以是成形在板體上的環狀凸部。當散熱件配置於電路板時，則環狀溝槽可沿著法線方向容納環狀凸部，則環狀凸部伸入環狀溝槽中，並且屏蔽框接觸至環狀凸部周圍的板體以相互定位。但本發明並不以此為限。

請參閱圖1A、1B，板體141包括相對於第一面S1的一第二面S2，第二環狀定位部142位於第一面S1。該散熱件140還包括多個鰭片143以及一散熱墊144。多個鰭片143位於第二面S2且互相間隔地排列，任兩相鄰的鰭片143之間的間隔處可容納空氣，因此各鰭片143適於將板體141吸收自晶片130的熱能散逸到空氣中。散熱墊144（請參閱圖2B及圖3A）配置在板體141的第一面S1且位在屏蔽框120與第二環狀定位部142內側，散熱墊144平面接觸晶片130，此適於提升散熱件140對於晶片130的熱傳導效率，參閱圖3B，在本實施例中，散熱墊144例如是散熱膏或是其它具有熱傳導性質的材質。進一步而言，第二環狀定位部142之環狀溝槽的底壁W1與板體141的第一面S1存在沿著法線方向Dn的高度差。

進一步而言，請參閱圖1A、1B，電路板集成100更包括多個固定件150且散熱件140還具有多個穿孔O。多個穿孔O貫穿板體141的第一面S1與第二面S2且形成在第二環狀定位部142的外圍，且電路板110包括對應多個穿孔O的多個鎖附孔H及一接地端G。多個固定件150例如是螺絲且分別穿過多個穿孔O並固定於電路板110的鎖附孔H中。接地端G電連接各鎖附孔H的內壁面。在本實施例中，散熱件140例如是金屬材質且藉由多個固定件150電連接電路板110的接地端G，屏蔽框120例如是金屬材質並透過焊接方式組裝於電路板110並電連接接地端G，此外散熱件140的板體141與屏蔽框120也相互電連接。因此，圍繞於晶片130外的板體141、屏蔽框120可將靜電引導接地。

請參閱圖1A、圖3A、圖3B，當晶片130運作時，電磁波E1以晶片130為中心且沿著一放射方向朝板體141及屏蔽框120的內側行進，外部的電磁波E2則沿著另一放射方向朝屏蔽框120的外側形進。其中電磁波E1、E2的放射方向例如是平行於水平方向Dp或與水平方向Dp間具有夾角。由於屏蔽框120部分伸入板體141的第二環狀定位部142(環狀溝槽)內，使得第二環狀定位部121(環狀凸部)與第二環狀定位部142(環狀溝槽)的側壁W2構成交疊且彎折段122抵靠於底壁W1。其中，第二環狀定位部142的底壁W1與板體141的第一面S1之間存在平行於Dn方向的高度差T，且電磁波E1、E2的傳遞特性為直線行進，於傳遞過程中，電磁波E1無法先轉向90度以沿著Dn方向進入板體141的第二環狀定位部142(環狀溝槽)，後再轉向90度以沿著Dp方向通過底壁W1與彎折段122，故電磁波E1自晶片130向外放射行進時將受到板體141以及屏蔽框120的阻擋。在其它實施例中，底壁與彎折段之間例如存在一定尺寸大小的間隙，但電磁波E1受限於直線行進的傳遞特性，也無法經由兩次的轉向而通過間隙。

再者，當電磁波E1接觸至板體141以及屏蔽框120時，將被導入電路板110的接地端G，以避免電磁波E1向外傳遞。相同的，當外部的電磁波E2沿著板體141、電路板110朝晶片130行進時，電磁波E2也無法先轉向90度以沿著Dn方向進入板體141的第二環狀定位部142(環狀溝槽)，後再轉向90度以沿著相反於Dp的方向通過底壁W1與彎折段122。故電磁波E2將受到板體141以及屏蔽框120的阻隔，當電磁波E2接觸至板體141以及屏蔽框120時，將被導入電路板110的接地端G，以避免電磁波E2影響晶片130的運作。因此，屏蔽裝置120可防護晶片130，以避免電磁干擾所造成的不良影響。

請參閱圖1A及圖1B，在本實施例中，屏蔽框120還具有多個定位部123，形成在屏蔽框120朝向電路板110的一表面上，多個定位部123例如是相互間隔成形的凸塊且定位於電路板110，以利於將屏蔽框120透過焊錫焊接於電路板110。因此，屏蔽框120可透焊錫電連接電路板110的接地端G。

圖3C、3D是取代圖3A局部區域A1的其它實施例之電路板集成的局部區域A2、A3放大示意圖。下面將介紹本發明的其它實施例，要說明的是，在下面的實施例中，與前一實施例相同或是相似的元件以相同或是相似的符號表示，不再多加贅述，下面僅就主要差異之處進行說明。

請配合參閱圖3A、圖3C與圖3D，其中，圖3A的局部區域A1也可替換為圖3C與圖3D的局部區域A2、A3所揭示的局部放大圖。於其它實施例中，當散熱件140配置於電路板110時，於屏蔽框120B、120C沿法線方向Dn與散熱件140相承靠且散熱件140罩覆於晶片130，此外，在晶片130為中心的放射方向(即電磁波E1的行進方向，其中放射方向例如是平行於水平方向Dp或與水平方向Dp間具有夾角)上，屏蔽框120B、120C與散熱件140在交界處重疊。具體而言，參閱圖3C、3D，板體141B、141C上具有第二環狀定位部142B、142C。第二環狀定位部142B、142C為延伸自板體141B、141C的環狀凸部，當板體141B、141C承靠於屏蔽框120B、120C，第二環狀定位部142B、142C例如是位在屏蔽框120B、120C的內側或外側，則環狀凸部與屏蔽框120B、120C在水平方向Dp上具有相互重疊的區域。由於，屏蔽框120B、120C與板體141B、141C之間的間隙與環狀凸部存在高度差，使內部電磁波E1與外部電磁波E2無法轉向並通過屏蔽框120B、120C與環狀凸部，進而達到防護電磁干擾的功效。

綜上所述，本發明的電路板集成具有可拆卸的屏蔽裝置，其不同於現有一體成型的遮罩，當散熱件配置於電路板時，與屏蔽框形成可防止晶片受到電磁干擾的屏蔽裝置，本發明的屏蔽框為中空且與散熱件的板體相承靠用以罩覆晶片，屏蔽框與板體之間形成重疊以及具有高度差的間隙，則電磁波無法通過具有高度差的間隙而受到屏蔽框與板體的阻擋，且屏蔽框與板體可將電磁波導引入接地端以防止電磁干擾影響晶片的運作。

再者，本發明的電路集成採用散熱件與屏蔽框所構成的屏蔽裝置，並以散熱件的板體做為屏蔽框的上蓋，也就是說，本發明的屏蔽框無需配置上蓋，而利於縮減屏蔽裝置的厚度尺寸並能減少製作成本。進一步而言，由於縮減了厚度尺寸，使本發明的電路集成可適用於厚度尺寸較小的電子裝置中。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電路板集成

110‧‧‧電路板

120、120B、120C‧‧‧屏蔽框

121‧‧‧第一環狀定位部

121a‧‧‧環狀抵靠部

122‧‧‧彎折段

123‧‧‧定位部

130‧‧‧晶片

140‧‧‧散熱件

141、141B、141C‧‧‧板體

142、142B、142C‧‧‧第二環狀定位部

143‧‧‧散熱鰭片

144‧‧‧散熱墊

150‧‧‧固定件

G‧‧‧接地

Dn‧‧‧法線方向

Dp‧‧‧水平方向

W1‧‧‧底壁

W2‧‧‧側壁

S1‧‧‧第一面

S2‧‧‧第二面

H‧‧‧鎖附孔

O‧‧‧穿孔

E1、E2‧‧‧電磁波

A1、A2、A3‧‧‧局部區域

T‧‧‧高度差

圖1A是一實施例的一種電路板集成的立體分解示意圖。 圖1B是圖1A的電路板集成於另一視角的立體分解示意圖。 圖2A是圖1A的電路板集成的平面結合示意圖。 圖2B是圖1A的電路板集成的平面分解示意圖。 圖3A是圖1A的電路板集成的剖面示意圖。 圖3B是圖3A的電路板集成的局部區域A1放大示意圖。 圖3C、3D是取代圖3A局部區域A1的其它實施例之電路板集成的局部區域A2、A3放大示意圖。

Claims (10)

1. 一種電路板集成，包括：一電路板；一屏蔽框，固定且凸出於該電路板上，該屏蔽框具有遠離該電路板的一第一環狀定位部，該第一環狀定位部與該屏蔽框為一體；以及一晶片，配置於該電路板上且位於該屏蔽框內；以及一散熱件，可拆卸地配置於該屏蔽框，該散熱件包括一板體以及配置於該板體的一第二環狀定位部，當該散熱件配置於該電路板時，該板體承靠於該屏蔽框並罩覆該晶片，且該第二環狀定位部與該第一環狀定位部的形狀與位置係相互配合，以定位該板體與該屏蔽框。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電路板集成，其中該第二環狀定位部為一環狀溝槽，該第一環狀定位部為對應於該環狀溝槽的一環狀凸部。
3. 如申請專利範圍第2項所述的電路板集成，其中該第一環狀定位部具有一彎折段，接觸該環狀溝槽的一底壁。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電路板集成，其中該屏蔽框電連接該電路板的一接地端。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電路板集成，更包括：多個固定件，該散熱件還具有多個穿孔，形成在該第二環狀定位部的外圍，其中該些固定件分別穿過該些穿孔並固定於該電路板，且電連接該電路板的一接地端。
6. 一種電路板集成，包括：一電路板；一屏蔽框，固定且凸出於該電路板上，該屏蔽框包括一第一環狀定位部，該第一環狀定位部與該屏蔽框為一體；一晶片，配置於該電路板上且位於該屏蔽框內；以及一散熱件，可拆卸地配置於該屏蔽框，其中當該散熱件配置於該電路板時，該散熱件承靠於該屏蔽框並罩覆該晶片，且該屏蔽框在該晶片為中心的放射方向上與該散熱件在交界處重疊。
7. 一種屏蔽裝置，適於配置在一電路板上並罩覆該電路板上的一晶片，該屏蔽裝置包括：一屏蔽框，包括一第一環狀定位部，該第一環狀定位部與該屏蔽框為一體；以及一散熱件，包括一板體以及配置於該板體的一第二環狀定位部，其中該第二環狀定位部與該第一環狀定位部的形狀與位置係相互配合，以定位該板體與該屏蔽框，當該屏蔽裝置配置於該電路板上時，該屏蔽框連接該第一環狀定位部的一環狀抵靠部承靠於該電路板，且該屏蔽框與該散熱件共同罩覆於該晶片。
8. 如申請專利範圍第7項所述的屏蔽裝置，其中該第二環狀定位部為環狀溝槽，該第一環狀定位部為對應於該環狀溝槽的環狀凸部。
9. 如申請專利範圍第7項所述的屏蔽裝置，其中該第一環狀定位部具有一彎折段，接觸該環狀溝槽的一底壁。
10. 如申請專利範圍第7項所述的屏蔽裝置，其中該板體包括相對的一第一面及一第二面，該第二環狀定位部位於該第一面，該散熱件包括位於該第二面上的多個鰭片。