專(zhuān)利名稱(chēng)：模塊和便攜式終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括電路板和安裝在該電路板上的電子部件(例如集成電路和無(wú)源元件)的模塊，并且還涉及裝配有該模塊的便攜式終端。
背景技術(shù)：
其中安裝在電路板上的小型電子部件構(gòu)成電路的任何模塊通常具有被電磁屏蔽的電路，以防止它們?cè)谀K內(nèi)相互干擾或者防止它們干擾其它電子機(jī)器的動(dòng)作，或者防止它們不利地影響人體。另外，電磁屏蔽那些易受到電磁干擾的電路以便給它們提供電磁抗性是通常的實(shí)踐。圖7的示意圖示出了利用模塊上的屏蔽帽的電磁屏蔽方法的一個(gè)示例。圖中示出了電路板100和安裝在電路板100上的電子部件101、102、103、104和 105。電子部件101、102和103覆蓋有金屬屏蔽帽(shield cap) 106，并且電子部件104和 105也覆蓋有金屬屏蔽帽107，二者都旨在用于EMC(電磁適應(yīng)性)。屏蔽帽106和107連接到電路板100的表面上形成的接地焊墊，并且接地焊墊通過(guò)通孔電連接(或接地)到作為電路板100上內(nèi)層的平衡板面地線層(solid plane ground)。前述布置需要用于防止屏蔽帽106和107由于它們的尺寸變化和它們的錯(cuò)誤安裝排列而干擾電路板100上安裝的電子部件101、102、103、104和105的措施。為此，有必要使屏蔽帽和電子部件定位為足夠遠(yuǎn)離，并且屏蔽帽應(yīng)充分高于電子部件。更具體地，屏蔽帽106和電子部件101的端部(或陸地(land))之間應(yīng)具有至少 0. 3mm的間隙。而且，屏蔽帽106和電路板100的端部之間應(yīng)具有至少0. 3mm的間隙。這意味著電子部件101的端部(或者陸地的端部)應(yīng)至少遠(yuǎn)離電路板100的端部0. 7mm，如果屏蔽帽106的厚度為0. 1至0. 2_。另外，從電子部件102的頂部(為最高)到屏蔽帽106在垂直方向上應(yīng)具有約0. 1 至0. 2mm的空氣間隙。因此，從電路板100到屏蔽帽106的距離應(yīng)為1. 2至1. 5mm。進(jìn)而， 如果電路板100的厚度為0. 3至0. 5mm，且屏蔽帽106的厚度為0. 1至0. 2mm，則模塊應(yīng)具有約1. 6mm到2. 2mm的高度。利用屏蔽帽106和107的電磁屏蔽需要大的面積用于其安裝并且需要足夠的上部空間(upward space)；因此，阻礙了模塊的尺寸減小和高度降低。圖8的示意圖示出了利用屏蔽涂層的樹(shù)脂密封模塊的電磁屏蔽方法的一個(gè)示例。 圖8與圖7中相同或等同的構(gòu)造給出相同的附圖標(biāo)記而不重復(fù)其詳細(xì)的描述。上述電磁保護(hù)方法采用成型樹(shù)脂(mold resin) 108(用于密封)和通過(guò)涂敷或者印刷施加到樹(shù)脂外部的屏蔽導(dǎo)電膜109(導(dǎo)電涂料)。這節(jié)省了安裝的面積和高度，從而實(shí)現(xiàn)了模塊的尺寸減小和高度降低(例如，見(jiàn)日本特開(kāi)2005-79139號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi) 2008-288610 號(hào)公報(bào))。以這樣的方式屏蔽的模塊在電路板100的端部與電子部件101的端部(或者陸地的端部)之間具有0.3mm的最小間隙。而且，屏蔽導(dǎo)電膜109的厚度為0.01至0.1mm，且屏蔽導(dǎo)電膜109電連接到作為電路板100上內(nèi)層的平衡板面地線層。屏蔽導(dǎo)電膜109和最高的電子部件102的頂部之間的間隙為0. 05至0. 1mm。在成型樹(shù)脂108的頂部之上，屏蔽導(dǎo)電膜109的厚度為0. 01至0. 05mm。在電路板100和屏蔽導(dǎo)電膜109之間，成型樹(shù)脂108 具有1.05至1.2mm的厚度。電路板100的厚度為0. 3至0. 5mm。因此，模塊高度限定為約 1. 36 至 1. 75mm。用成型樹(shù)脂108密封且通過(guò)涂敷或者印刷被覆蓋屏蔽導(dǎo)電膜109的模塊提供了節(jié)約安裝面積、降低高度以及提高強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
盡管前述工藝能夠通過(guò)用樹(shù)脂密封電子部件以及用屏蔽導(dǎo)電材料覆蓋密封樹(shù)脂而減小模塊的尺寸和高度，但是它涉及在電路板上個(gè)別地屏蔽電路塊的困難。其原因是在執(zhí)行樹(shù)脂成型工藝時(shí)，電路板還沒(méi)有分成單獨(dú)的模塊，而是集合在子板上。如果在模塊中具有多個(gè)電路塊，則在此狀態(tài)下執(zhí)行的成型工藝，因電路塊和EMC之間的串?dāng)_而導(dǎo)致特性劣化。本發(fā)明考慮到上述情況而完成。本發(fā)明的目標(biāo)是提供允許電子部件用成型樹(shù)脂密封以屏蔽單獨(dú)分開(kāi)的電路塊的模塊。本發(fā)明的主要實(shí)施例體現(xiàn)在模塊中，該模塊包括電路板、安裝在該電路板上的電子部件、絕緣且密封該電子部件的成型樹(shù)脂、覆蓋該成型樹(shù)脂的外側(cè)的屏蔽導(dǎo)電膜以及形成在該成型樹(shù)脂中以將該成型樹(shù)脂分成多個(gè)區(qū)域的屏蔽導(dǎo)電壁。如上構(gòu)造的模塊允許成型樹(shù)脂中形成的屏蔽導(dǎo)電壁屏蔽每一個(gè)都包括安裝在電路板上的電子部件的電路塊。采用上述構(gòu)造的模塊，能夠在小單元中屏蔽電路塊而不會(huì)不利地影響利用成型樹(shù)脂密封和具有屏蔽涂層的模塊，其優(yōu)點(diǎn)是尺寸小且高度低。因此，該模塊保護(hù)其特性不因電路塊和EMC輻射噪聲之間的串?dāng)_而劣化。


圖IA和IB是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)的示意圖，圖IA是模塊的示意性截面圖，而圖IB是模塊的示意性平面圖；圖2A和2B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的模塊詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示圖(側(cè)視圖)，圖 2A是示出模塊結(jié)構(gòu)的部分截面圖(側(cè)視圖)，圖2B是示出修改形式的模塊結(jié)構(gòu)的部分截面圖(側(cè)視圖)；圖3A和:3B是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)的示圖，圖3A是模塊的示意性截面圖，圖3B是模塊的示意性平面圖；圖4A和4B是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)的示圖，圖4A是模塊的示意性截面圖，圖4B是模塊的示意性平面圖；圖5是示出便攜式終端的RF模塊結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖6是示出裝配有模塊的便攜式終端的示意圖；圖7是示出利用屏蔽帽的模塊的電磁屏蔽方法的示例的示圖；以及圖8是示出利用屏蔽涂層的樹(shù)脂密封模塊的電磁屏蔽方法的示例的示圖。
具體實(shí)施例方式下面，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖IA和IB是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)的示意圖。圖IA是模塊的示意性截面圖。圖IB是模塊的示意性平面圖。圖2A和2B是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的模塊詳細(xì)結(jié)構(gòu)的示圖(側(cè)視圖)。圖2A是示出模塊結(jié)構(gòu)的部分截面圖(側(cè)視圖)。圖2B 是示出修改形式的模塊結(jié)構(gòu)的部分截面圖(側(cè)視圖)。根據(jù)第一實(shí)施例的模塊包括電路板10和形成在其上的多個(gè)電子部件11、12、13、 14和15。電子部件11、12和13包括表面安裝型的晶體管、二極管、電阻器、電容器、電感器等。電子部件14和15是集成電路。電路板10上安裝了金屬的導(dǎo)電件16。附帶地，電路板10可以是玻璃環(huán)氧的塑料板或者LTCC(低溫共燒陶瓷，Low Temperature Co-fired Ceramics)、氧化鋁或氮化鋁的陶瓷板。導(dǎo)電件16安裝在電路板10的表面上形成的接地焊墊17上，如圖IA所示。該接地焊墊17通過(guò)通孔18電連接到平衡板面地線層(solid plane ground) 19(電路板10上的內(nèi)層)。電路板10的頂表面上設(shè)置和安裝了數(shù)個(gè)導(dǎo)電件16，如圖IB所示。因此，它們形成導(dǎo)電屏蔽壁，其電磁屏蔽電路塊的包含電子部件11、12和14的區(qū)域以及電路塊的包含電子部件13和15的區(qū)域。附帶地，根據(jù)第一實(shí)施例的模塊采用以確定的節(jié)距布置的幾件小的導(dǎo)電件16作為屏蔽導(dǎo)電壁。該設(shè)計(jì)假設(shè)采用用于小尺寸的電子部件的通常目的的表面安裝件。然而，如果能夠安裝大尺寸的電子部件的表面安裝件是可用的，則它可修改為用單件代替幾件(圖IB中的五件)。安裝在電路板10上的電子部件11至15和導(dǎo)電件16用諸如環(huán)氧樹(shù)脂的絕緣成型樹(shù)脂20密封，并且成型樹(shù)脂20的表面涂有屏蔽導(dǎo)電膜21。樹(shù)脂密封通過(guò)使成型樹(shù)脂20在電路板10(以單獨(dú)的電路板的集合的方式)上方流動(dòng)而完成，該電路板10上安裝了構(gòu)成每個(gè)模塊的電子部件11至15以及導(dǎo)電件16。屏蔽導(dǎo)電膜21的涂敷通過(guò)印刷導(dǎo)電膏(例如， 銀膏)或者通過(guò)噴射導(dǎo)電涂料(例如，銀涂料、銅涂料和銅-銀涂料)而實(shí)現(xiàn)。涂敷屏蔽導(dǎo)電膜21之前，在沿著切割線運(yùn)動(dòng)的寬劃片鋸的協(xié)助下，在成型樹(shù)脂20 中形成半切槽(half-cut groove)(到達(dá)電路板10上的接地圖案)，以將大的電路板分成單獨(dú)的小電路板。按照這樣的方式的涂敷在成型樹(shù)脂20的頂部和半切槽的內(nèi)壁上形成屏蔽導(dǎo)電膜21。半切槽的內(nèi)壁上形成的屏蔽導(dǎo)電膜21在大電路板已經(jīng)被切割成用于單獨(dú)模塊的小電路板后用作成型樹(shù)脂20側(cè)面的導(dǎo)電膜。附帶地，如果導(dǎo)電件16足夠高而從成型樹(shù)脂20的頂部被暴露，則在涂敷后其將與屏蔽導(dǎo)電膜21電接觸。屏蔽導(dǎo)電膜21 (形成在成型樹(shù)脂20的側(cè)面)根據(jù)半切槽的深度在不同的位置處與電路板10的接地導(dǎo)通。在圖2A所示的情況下，半切槽形成為到達(dá)作為電路板10的內(nèi)層的平衡板面地線層19，從而屏蔽導(dǎo)電膜21與平衡板面地線層19導(dǎo)通。同樣，在如圖2B所示的情況下，半切槽形成為到達(dá)接地焊墊17，從而屏蔽導(dǎo)電膜21與接地焊墊17導(dǎo)通。在成型樹(shù)脂20已經(jīng)被涂敷有屏蔽導(dǎo)電膜21且半切槽已經(jīng)填充有導(dǎo)電膏后，大的電路板通過(guò)窄的劃片鋸被完全地切割且分成用于單獨(dú)模塊的小電路板。附帶地，成型樹(shù)脂 20的側(cè)面上的屏蔽導(dǎo)電膜21也可在切割成小電路板后通過(guò)印刷導(dǎo)電膏或者在切割成小電路板后將模塊的底部遮蔽而噴射導(dǎo)電涂料而形成。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的模塊除了在電路板10上安裝導(dǎo)電件16的附加步驟外， 可以以與現(xiàn)有技術(shù)基本上相同的方式生產(chǎn)。根據(jù)該實(shí)施例中采用的制造方法，屏蔽導(dǎo)電壁在導(dǎo)電件16 (幾個(gè)導(dǎo)電件)安裝在電路板10上時(shí)形成。因此，屏蔽導(dǎo)電壁可以在電路板10 上通過(guò)適當(dāng)設(shè)置導(dǎo)電件16而形成任何圖案。例如，該圖案可包括L形狀、T形狀、π形狀以及十字形狀。另外，它們可連續(xù)地或斷續(xù)地設(shè)置成直線或Z字形(以避開(kāi)密集地安裝電子部件)。圖3Α和;3Β是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)的示圖。圖3Α是該模塊的示意性截面圖。圖3Β是該模塊的示意性平面圖。圖3Α和;3Β中與圖IA和IB中的相同或等同的組件被給定相同的附圖標(biāo)記而不重復(fù)其的詳細(xì)描述。根據(jù)第二實(shí)施例的模塊具有通過(guò)如圖2Β所示相同的方法(涂敷)形成的屏蔽導(dǎo)電壁。就是說(shuō)，電路板10上到達(dá)接地焊墊17的半切槽在成型樹(shù)脂20的規(guī)定位置處通過(guò)劃片鋸形成。然后，半切槽被填充導(dǎo)電膏或者導(dǎo)電涂料以形成屏蔽導(dǎo)電壁22。所得到的屏蔽導(dǎo)電壁22與形成于其上的屏蔽導(dǎo)電膜21導(dǎo)通。用導(dǎo)電膏或?qū)щ娡苛咸畛浒肭胁劭梢耘c用屏蔽導(dǎo)電膜21覆蓋成型樹(shù)脂20的頂部相同的方式實(shí)現(xiàn)，從而屏蔽導(dǎo)電壁22與屏蔽導(dǎo)電膜 21 一體形成。在難以用在成型外表面上形成屏蔽導(dǎo)電膜21的導(dǎo)電膏或?qū)щ娡苛贤耆畛浒肭胁?下至接地焊墊17)的情況下，必須在形成屏蔽導(dǎo)電膜21前形成屏蔽導(dǎo)電壁22。為此， 所希望的是適當(dāng)選擇半切槽的狹長(zhǎng)切口寬度以及用于填充的導(dǎo)電涂料的粘度。例如，如果半切槽的狹長(zhǎng)切口寬度為0. 3mm，則導(dǎo)電涂料的粘度應(yīng)為約25至40Pa/s，并且應(yīng)可選地通過(guò)抽空而脫泡。根據(jù)第二實(shí)施例的模塊可具有形成為直線或十字(橫穿模塊)的屏蔽導(dǎo)電壁22， 如圖3A和;3B所示。然而，半切槽不應(yīng)形成為L(zhǎng)形狀、T形狀或π形狀，因?yàn)橹谱靼肭胁鄣膭澠?dicing saw)為圓形的，并且一個(gè)模塊中的半切槽應(yīng)與相鄰模塊中的半切槽連續(xù)。圖4A和4B是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的模塊結(jié)構(gòu)的示圖。圖4A是模塊的示意性截面圖。圖4B是模塊的示意性平面圖。圖4A和4B中與圖3A和;3B中的相同或等同的組件被給定相同的附圖標(biāo)記而不重復(fù)其的詳細(xì)描述。根據(jù)第三實(shí)施例的模塊的屏蔽導(dǎo)電壁包括幾個(gè)導(dǎo)電柱23，其以預(yù)定的節(jié)距沿著分開(kāi)成型樹(shù)脂20的邊界形成在成型樹(shù)脂20中。導(dǎo)電柱23通過(guò)將導(dǎo)電膏填充在通過(guò)激光束加工(laser beam machining)已經(jīng)形成在成型樹(shù)脂20中的未穿通的孔中而形成。在未穿通的孔的正下方是電路板10上的接地焊墊17。接地焊墊17略微反射激光束，從而如果該激光束的強(qiáng)度被適合地控制，則導(dǎo)電柱23到達(dá)適當(dāng)?shù)纳疃取Ｔ摲绞街械募す馐庸ぴ试S屏蔽導(dǎo)電壁形成T形狀或π形狀。導(dǎo)電柱23包括圓柱形的未穿通的孔和填充其中的導(dǎo)體， 因此它類(lèi)似于一種盲(blind)通孔。因此，所得到的屏蔽導(dǎo)電壁不是連續(xù)的，但是能夠防止 EMC泄漏，如果導(dǎo)電柱23以適當(dāng)?shù)拈g隔被布置。圖5是示出便攜式終端的RF模塊結(jié)構(gòu)的示例的框圖。圖6是示出裝配有該模塊的便攜式終端的示意圖。作為便攜式終端之一的便攜式電話通常裝配有用于不同通訊系統(tǒng)的模塊，并且它能夠根據(jù)需要從一個(gè)通訊系統(tǒng)切換到另一個(gè)通訊系統(tǒng)。例如，圖5所示的便攜式電話的 RF(高頻)模塊30具有CDMA(碼分多址)接收電路31、CDMA傳輸電路32、功率放大器33和雙工器34。它還具有GSM (全球移動(dòng)通訊系統(tǒng))傳輸-接收電路35和功率放大器36。雙工器34和功率放大器36連接到與天線終端連接的天線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)37。CDMA接收電路31、 CDMA傳輸電路32和GSM傳輸-接收電路35連接到便攜式電話的主CPU (中央處理器)38。該便攜式電話可以具有在傳輸信號(hào)系統(tǒng)的電路塊和接收信號(hào)系統(tǒng)的電路塊之間建立電磁屏蔽的能力，或者具有在單獨(dú)的通訊系統(tǒng)的電路塊之間建立電磁屏蔽的能力，或者具有在單獨(dú)的頻段的電路塊之間建立電磁屏蔽的能力。圖5所示的RF模塊30具有由虛線表示的屏蔽導(dǎo)電壁屏蔽的電路塊(包含CDMA接收電路31、雙工器34和天線轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 37)。該屏蔽導(dǎo)電壁由根據(jù)上述第一至第三實(shí)施例的任何一個(gè)屏蔽導(dǎo)電壁實(shí)現(xiàn)。CDMA傳輸電路32的電路塊、GSM傳輸-接收電路35的電路塊以及包含功率放大器33和功率放大器 36的電路塊也被提供屏蔽導(dǎo)電壁。便攜式電話中安裝的RF模塊30的示例如圖6所示。該便攜式電話由通過(guò)鉸鏈42 結(jié)合在一起的兩個(gè)外殼40和41制造。一個(gè)外殼40保持液晶顯示器43和用于該液晶顯示器43的電路板44。另一個(gè)外殼41保持鍵盤(pán)45、加強(qiáng)金屬板46、主電路板47、副電路板48 和天線49。主電路板47包含主CPU38、主存儲(chǔ)器、RF電路等。在主電路板47中安裝圖5所示的RF模塊30。RF模塊30構(gòu)造為成型樹(shù)脂20由屏蔽導(dǎo)電壁分開(kāi)；因此，與具有成型樹(shù)脂密封和屏蔽涂層的模塊情況一樣，其提供了尺寸小和高度低的優(yōu)點(diǎn)。而且，電路塊被屏蔽在小單元中的事實(shí)有效地防止了特性因電路塊和EMC輻射噪聲之間的串?dāng)_而劣化。本申請(qǐng)包含與2010年7月8日提交日本專(zhuān)利局的日本優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2010-155903中公開(kāi)的相關(guān)的主題，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，在權(quán)利要求或其等同方案的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要和其他因素，可以進(jìn)行各種修改、結(jié)合、部分結(jié)合和替換。
權(quán)利要求
1.一種模塊，包括 電路板；電子部件，安裝在所述電路板上；成型樹(shù)脂，使所述電子部件絕緣且密封所述電子部件；屏蔽導(dǎo)電膜，覆蓋所述成型樹(shù)脂的外側(cè)；以及屏蔽導(dǎo)電壁，形成在所述成型樹(shù)脂中且將所述成型樹(shù)脂分成多個(gè)區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述屏蔽導(dǎo)電壁是金屬件，該金屬件安裝在所述電路板上且接地。
3.如權(quán)利要求2所述的模塊，其中所述金屬件由以預(yù)定節(jié)距布置的多個(gè)導(dǎo)電部件組成。
4.如權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述屏蔽導(dǎo)電壁通過(guò)用導(dǎo)電膏或?qū)щ娡苛咸畛湟苑珠_(kāi)所述成型樹(shù)脂的方式已經(jīng)形成于所述成型樹(shù)脂的槽而形成。
5.如權(quán)利要求4所述的模塊，其中所述屏蔽導(dǎo)電壁與覆蓋所述成型樹(shù)脂的所述屏蔽導(dǎo)電膜導(dǎo)通。
6.如權(quán)利要求4所述的模塊，其中因?yàn)樗霾垡缘竭_(dá)所述電路板上的接地焊墊的方式形成于所述成型樹(shù)脂，所以所述屏蔽導(dǎo)電壁接地。
7.如權(quán)利要求4所述的模塊，其中所述導(dǎo)電膏或所述導(dǎo)電涂料的粘度適合于完全填充所述槽。
8.如權(quán)利要求1所述的模塊，其中所述屏蔽導(dǎo)電壁通過(guò)用導(dǎo)電膏或?qū)щ娡苛咸畛溲刂珠_(kāi)所述成型樹(shù)脂的邊界形成在所述成型樹(shù)脂中的多個(gè)未穿通的孔而形成。
9.如權(quán)利要求8所述的模塊，其中所述未穿通的孔形成為到達(dá)所述電路板上的所述接地焊墊。
10.一種便攜式終端，包括 模塊；所述模塊包括 電路板；電子部件，安裝在所述電路板上；成型樹(shù)脂，使所述電子部件絕緣且密封所述電子部件；屏蔽導(dǎo)電膜，覆蓋所述成型樹(shù)脂的外側(cè)；以及屏蔽導(dǎo)電壁，形成在所述成型樹(shù)脂中且將所述成型樹(shù)脂分成多個(gè)區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種模塊和便攜式終端，該模塊包括電路板；電子部件，安裝在電路板上；成型樹(shù)脂，使電子部件絕緣且密封電子部件；屏蔽導(dǎo)電膜，覆蓋成型樹(shù)脂的外側(cè)；以及屏蔽導(dǎo)電壁，形成在成型樹(shù)脂中且將成型樹(shù)脂分成多個(gè)區(qū)域。
文檔編號(hào)H05K9/00GK102315199SQ20111018076
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者塚本宗太郎, 稻垣榮吾 申請(qǐng)人:索尼公司