專利名稱：屏蔽箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種屏蔽箱(shielding cage)，其由多個壁限定，并包括一個或多個用于將所述屏蔽箱安裝在電路板上的安裝尾部(mountingtail)。
背景技術：
US 6,416,361公開了一種金屬板收發機箱，其具有柔性腿、針眼腿和支撐腿。在將所述箱安裝到印刷電路板(PCB)上時，柔性腿和針眼腿延伸通過在PCB中限定的相應孔。所述箱可以在有焊接或沒有焊接的情況下固定到PCB上。支撐腿以及中央和后部腿用作支座絕緣子，將所述箱與PCB分離以便于準確地焊接。
現有技術的屏蔽箱的問題在于，形成這些箱的自由度受到限制，這是由于它們由金屬薄板制成。例如，箱不能設有用于接收相配合的電纜連接器的螺釘的結構，例如螺紋。通常通過設置夾在電纜連接器的相關特征上的閂鎖來實現通過金屬薄板形成的箱來安裝電纜連接器。金屬薄板屏蔽箱的另一問題在于缺乏堅固性。
發明內容
本發明的目的在于提供一種改進的屏蔽箱，其至少解決或減少了現有技術屏蔽箱的一些問題。
該目的通過提供這樣一種屏蔽箱來實現，其特征在于，所述屏蔽箱為壓鑄的屏蔽箱，所述安裝尾部是所述壓鑄屏蔽箱的一體安裝尾部。通過提供一種在壓鑄過程中形成的箱，可以在屏蔽箱中實現更復雜的形狀，而整體的或一體的安裝尾部提供了在一個步驟中將屏蔽箱放置在PCB上的方案。一體的安裝尾部應在所述箱安裝在PCB上之前安裝在屏蔽箱上，而由于整體的安裝尾部，所述箱和尾部制成為單件。由于屏蔽箱是壓鑄的，因此安裝尾部可容易地形成為屏蔽箱的整體或一體的安裝尾部。
在本發明的優選實施例中，屏蔽箱的安裝尾部為柔性的安裝尾部。由于屏蔽箱是壓鑄箱，例如由鋅合金制成，因此在箱和PCB之間的熱膨脹系數可能存在差異。根據將箱安裝在PCB上的方式，可能由于溫度變動而在箱和PCB之間產生剪應力或推/拉應力。柔性安裝尾部的優點在于，為由于溫度變動而產生的力提供了釋放，從而確保將箱安裝在PCB上。現有技術已知的由金屬薄板形成的箱不易于受熱膨脹系數差的影響，這是由于用于箱和PCB中的材料的這些特性非常相似。
在本發明的實施例中，壓鑄箱包括與安裝尾部成一體的接收結構。如上所述，可以在壓鑄箱中容易地形成所述結構。應注意，安裝尾部可以直接安裝在壓鑄箱上，或者間接地，即將一金屬條安裝在接收結構上同時該金屬條包括所述安裝尾部。安裝尾部例如是銅或銅合金表面安裝技術(SMT)尾部。通過將銅或銅合金作為用于安裝尾部的材料，減少了由于溫度變動而產生的力，因為安裝尾部和PCB的熱膨脹系數大致相同。
在本發明屏蔽箱的優選實施例中，安裝尾部包括細長的整體壓鑄尾部，例如引腳插入錫膏(PIP)或波焊料尾部。整體的安裝尾部的優點在于，它們可與屏蔽箱的其它特征一起在單個步驟中形成。通過使壓鑄的安裝尾部細長，可獲得柔性的安裝尾部。
在本發明的實施例中，所述壁優選地在所述安裝尾部的區域外側包括插入止動結構。該插入止動結構通過在蓋罩的壁和PCB之間設置支座絕緣子而防止了屏蔽箱的壁與焊膏接觸，因此避免了焊料在加熱(回流)期間流到箱上。該插入止動結構自身優選地位于不與膏劑接觸的部位。
在本發明的優選實施例中，在所述壁中環繞至少一個安裝尾部設置一凹口。該凹口防止了焊料通過安裝尾部流到屏蔽箱的壁上，即，該凹口用作焊料的阻擋件(dam)。
在本發明的優選實施例中，至少一個壁包括定位柱。這些柱能夠增加準確度，因為它們將被放置在其中不存在焊劑的未電鍍的通孔中。
在本發明的優選實施例中，屏蔽箱是具有整體安裝尾部的壓鑄屏蔽箱。該箱由具有與該箱待安裝其上的基底相似的熱膨脹系數的材料壓鑄而成。壓鑄的黃銅金屬屏蔽箱的優點在于，它們的熱膨脹系數與用于形成PCB的傳統玻璃/環氧樹脂疊片的熱膨脹系數幾乎相同。因此，在回流安裝過程中，在屏蔽箱之間不會由于加熱形成大的應力。另外，壓鑄的黃銅屏蔽箱對于大量生產而言更經濟。優選地，壓鑄的屏蔽箱只包括幾個一體的安裝尾部，例如在箱的角部處或角部附近。另外，壓鑄的屏蔽箱可包括沿著屏蔽箱周邊朝向PCB伸出的幾個延伸部。在用于將屏蔽箱安裝在PCB上的膏劑中，這些延伸部(可被截頂)抵靠在PCB上或稍位于其上方。這些延伸部具有幾個優點，例如在安裝過程中控制膏劑以及避免在PCB中設置用于安裝屏蔽箱的穿孔。此外，該壓鑄的屏蔽箱可具有焊料阻擋件，用于在加熱的同時防止焊料流到屏蔽箱上。
在本發明的優選實施例中，屏蔽箱適于覆蓋頭部，并包括適于接收待連接到所述頭部上的電纜連接器的安裝裝置的結構。這種復雜的結構可容易地形成在壓鑄蓋罩中。
應理解，上述實施例或其方面可以組合在一起。
應注意，所述壓鑄屏蔽箱是已知的。然而，這些壓鑄屏蔽箱并不包括便于容易地用一個步驟布置的整體安裝尾部。使用事先放置在PCB上的SMT金屬彈簧來執行這些壓鑄箱的放置。這些金屬彈簧昂貴且需要額外的放置操作，即，在安裝彈簧后需要用于各個彈簧的操作和用于壓鑄蓋罩的操作。
下面將參照附圖進一步說明本發明，附圖顯示出根據本發明的優選實施例。應理解，根據本發明的屏蔽箱并不以任何方式限于該具體且優選的實施例。在附圖中圖1顯示出連接到具有根據本發明實施例的屏蔽箱的電路板上的兩個電纜連接器；圖2顯示出具有根據本發明實施例的屏蔽箱的前面板的不同視圖；圖3A和3B顯示出根據本發明第一實施例的屏蔽箱的詳細部分；
圖4顯示出根據本發明第二實施例的屏蔽箱；圖5顯示出根據本發明第三實施例的屏蔽箱的詳細部分；圖6A和6B顯示出根據本發明第四實施例的屏蔽箱。
具體實施例方式
在圖1中，所示的連接器系統包括用于將電纜2連接在前面板3上的電纜連接器1，該前面板3具有用于插入電纜連接器1的開口4。電纜連接器1是本申請人于同一日提交的未決專利申請(“電纜連接器和將電纜裝配到該電纜連接器上的方法”)的主題。前面板3包括電路板5，下文也稱為PCB5。PCB5通常包括多個信號軌和電氣元件(未示出)，用于向電纜2的一個或多個導線傳輸電信號或者從電纜2的一個或多個導線傳輸電信號。通過提供包括頭部15(圖4中所示)的頭部結構來實現將這些導線連接到PCB5的信號軌上，該頭部由具有豎直防護罩的包覆成型(overmolded)的導電引線框形成，其通過保持器結構6而被保持并定位。保持器結構6包括側壁7，便于將電纜連接器1引導至頭部。PCB5還包括具有壁9的壓鑄屏蔽箱8，其安裝在PCB5上用于覆蓋頭部結構。PCB5還具有預形成孔5′和5″，用于布置并安裝屏蔽箱8。
圖2顯示出沒有電纜連接器1而具有壓鑄屏蔽箱8的前面板3的不同視圖。如圖所示，壓鑄屏蔽箱8的前部分10從前面板3中的開口4伸出。下面將詳細地描述壓鑄屏蔽箱8的不同實施例。
圖3A和3B詳細地顯示出根據本發明的壓鑄屏蔽箱8的第一實施例。壓鑄箱8的壁9包括鑄造在壁9上的接收結構11。該接收結構11適于與金屬條12成一體。金屬條12形成為具有適于將屏蔽箱8安裝在PCB5上的安裝尾部13。因此，屏蔽箱8包括一體的安裝尾部13。應理解，安裝尾部13也可直接(即，沒有金屬條12)整合到屏蔽箱8的壁9上。另外，金屬條12和/或安裝尾部13可通過各種連接方式整合在一起。在圖3A和3B中，金屬條12鉚接在壁9上。然而，其它連接方式包括將金屬條12或安裝尾部13鑄造、沖壓或夾在屏蔽箱8上。還應注意，安裝尾部13可彎曲以提供更大的焊接表面，以將屏蔽箱8安裝在PCB5的焊腳14上。
金屬條12優選地由銅或銅合金制成，并且安裝尾部13是金屬板SMT尾部。在SMT中，PCB5設有膏劑，并且屏蔽箱8放置在PCB5上從而使安裝尾部13定位在焊腳14上。隨后進行加熱(也稱作回流)，從而使用膏劑作為焊劑將安裝尾部焊接在焊腳14上。安裝尾部13是柔性的，從而為由于PCB5和壓鑄屏蔽箱8之間熱膨脹系數差而形成的剪應力提供釋放。鋅合金的壓鑄屏蔽箱8的典型熱膨脹系數為2.67×10-5mm/mK，而PCB5以及PCB5的銅和銅/錫部分的熱膨脹系數在1.4-1.9×10-5mm/mK的范圍內。柔性安裝尾部13確保了在安裝尾部13和PCB5之間的焊縫不會過應力。
在圖4中，顯示出根據本發明的壓鑄屏蔽箱8的第二實施例。在屏蔽箱8中，顯示出保持器結構6的壁7以及頭部15。頭部15包括用于與電纜連接器1的連接裝置相連的各種銷。壓鑄屏蔽箱8還包括前部分10，該前部分從前面板3中的開口4(圖2中所示)伸出。在前部分10中，采用多個與電纜連接器1的金屬殼體接觸并施加到前面板3的彈簧16，以提供連續的屏蔽。
壓鑄屏蔽箱8包括多個整體的壓鑄安裝尾部17，用于將屏蔽箱8安裝在PCB5上。安裝尾部17優選地為引腳插入錫膏(PIP)或波焊料安裝尾部。在PIP過程中，首先如SMT中一樣在PCB5上施加膏劑。隨后將屏蔽箱8放置在PCB5上，從而將安裝尾部17定位在PCB5的電鍍通孔5′(見圖1)中，而與其中尾部抵靠在PCB5上的SMT工藝相反。孔5′例如具有0.9mm的直徑。接著進行回流，從而用膏劑圍繞著所插入的安裝尾部17來填充孔5′，并且膏劑用作用于將屏蔽箱8安裝在PCB5上的焊劑。通過使安裝尾部17的長度例如為安裝尾部直徑的五倍可實現安裝尾部17的柔性。安裝尾部17的直徑例如為0.65mm。安裝尾部例如以4.5mm的間距施加。然而，安裝尾部17的間距也可以改變，例如通過增加安裝尾部17朝向屏蔽箱8的前部10的密度來實現。細長的安裝尾部17和孔5′中的膏劑對于推/拉力的釋放提供了足夠的柔性，該推/拉力是在溫度變化的情況下由于熱膨脹系數差而導致的。用于溫度變動的典型范圍是-40至+70攝氏度。
根據本發明的屏蔽箱8的其它元件包括插入止動結構18和定位柱19。插入止動結構18避免了當將屏蔽箱8安裝在PCB上時，屏蔽箱8的壁9“浸”在膏劑中。結果，在壁9和PCB5之間形成支座絕緣子，從而在回流期間焊料不會流到壁上，而是流入電鍍通孔與PIP或波焊料尾部17之間的間隙中。如圖所示，插入止動結構18位于安裝尾部17的區域外側。當將屏蔽箱8設置在PCB5上時，定位柱19利用孔5″(見圖1)提供引導。孔5″是未電鍍通孔且不包含焊劑或金屬沉積物，從而定位柱19與孔5″的對齊增加了準確性。
另外，屏蔽箱8的前部分10包括用于接收電纜連接器1的緊固裝置(未示出)的結構20。該結構20可以是復雜的，例如帶螺紋部分，因為箱8是壓鑄的。用于該復雜結構20的特定布置是本申請人共同未決申請的主題。
在圖5中，顯示出圖4所示的屏蔽箱8的壁9的邊緣部分。該壁包括由凹口21包圍的PIP安裝尾部17。采用凹口21以避免在回流期間膏劑通過安裝尾部17流到屏蔽箱8，并且進一步增加了安裝尾部17的柔性。
圖6A和6B顯示出壓鑄的黃銅屏蔽箱8，其由多個壁9和四個用于將箱8安裝到電路板5上的安裝尾部30限定。安裝尾部30與屏蔽箱8成一體。安裝尾部30可將作用在電纜連接器1上的力直接引導到PCB5上。
屏蔽箱8的黃銅材料的熱膨脹系數與上述PCB5大致匹配。對于壓鑄的黃銅屏蔽箱8，熱膨脹系數為1.7×10-5mm/mK。結果，在箱8和PCB5之間沒有形成剪應力或推/拉應力。因此，安裝尾部30與用于圖4中所示壓鑄的鋅屏蔽箱相比，更堅固和/或更短。安裝尾部30優選地具有在1.5-2mm范圍內的直徑。安裝尾部30的長度可以比用于圖4的壓鑄的鋅屏蔽箱短，這降低了鑄造這些尾部30的復雜性。另外，因為該效果可以減少安裝尾部30的量，這可導致減少在PCB5中用于安裝的孔5′。
除了安裝尾部3外，黃銅屏蔽箱8包括多個沿著箱8周邊的截頂延伸部31。當定位在PCB5上(即，安裝尾部30裂開到它們相應的孔5′中)時，截頂延伸部31抵靠在PCB5上或者位于為安裝所設置的膏劑中的表面上方。與連續邊緣相比，當該膏劑由于開口32而附著在延伸部31上時，延伸部31可控制膏劑。在延伸部31之間的開口32應保持為最小尺寸，以避免箱8的電磁屏蔽性能退化。延伸部31沿著屏蔽箱31周邊的三個邊緣均勻分布，以保持充分的電磁屏蔽。在該實施例中，因為壓鑄黃銅的熱膨脹特性，所以可采用截頂延伸部31來代替圖4實施例的柔性銷。
壓鑄的黃銅屏蔽箱8具有焊料阻擋件33，以避免在回流過程中焊料向上流到屏蔽箱8的壁。
壓鑄的黃銅屏蔽箱8還具有與圖4中所示的壓鑄屏蔽箱相應的特征，例如用于接收電纜連接器1的緊固裝置(未示出)的一個或多個結構20。該結構20可以是復雜的，例如帶螺紋部件，因為箱8是壓鑄的。應注意，盡管在圖6A和6B中結構20是位于屏蔽箱8外部的結構，但是結構20也可結合在壓鑄的黃銅屏蔽箱的內部。另外，壓鑄的黃銅屏蔽箱8包括用于容納多個彈簧16(如圖4所示)的彈簧夾緊元件34，所述彈簧與電纜連接器1的金屬殼體接觸并施加在前面板3上以提供連續的屏蔽。
權利要求
1.一種屏蔽箱(8)，其由多個壁(9)限定，并包括一個或多個用于將所述屏蔽箱(8)安裝在電路板(5)上的安裝尾部(13；17；30)，其特征在于，所述屏蔽箱(8)是壓鑄的屏蔽箱(8)，所述安裝尾部(13；17；30)是所述壓鑄屏蔽箱(8)的一體的安裝尾部(13；17)。
2.根據權利要求1所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述安裝尾部(13；17)是柔性的安裝尾部。
3.根據權利要求1或2所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述壓鑄的屏蔽箱(8)包括與所述安裝尾部(13)整合的接收結構(11)。
4.根據權利要求3所述的屏蔽箱，其特征在于，所述安裝尾部(13)是金屬薄板SMT尾部。
5.根據權利要求1或2所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述安裝尾部(17)是細長的整體壓鑄尾部。
6.根據權利要求5所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述細長的壓鑄尾部(17)是PIP尾部或者波焊料尾部。
7.根據前述權利要求中任一項所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，至少一個所述壁(9)包括插入止動結構(18)。
8.根據權利要求7所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述插入止動結構(18)設置在所述安裝尾部(13；17)的區域外側。
9.根據前述權利要求中任一項所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，一凹口(21)圍繞著至少一個安裝尾部(13；17)。
10.根據前述權利要求中任一項所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，至少一個所述壁(9)包括至少一個定位柱(19)。
11.根據權利要求1所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述屏蔽箱由這樣的壓鑄材料制成，該壓鑄材料具有與電路板(5)的熱膨脹系數基本相等的熱膨脹系數。
12.根據權利要求11所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述壓鑄材料是黃銅。
13.根據權利要求11或12所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述屏蔽箱包括在一個或多個所述壁(9)上的多個延伸部(31)，這些延伸部沿著所述屏蔽箱的周邊朝向所述電路板(5)伸出。
14.根據前述權利要求中任一項所述的屏蔽箱(8)，其特征在于，所述屏蔽箱(8)適于覆蓋頭部(15)，并包括適于接收待連接到所述頭部(15)上的電纜連接器(1)的連接裝置的結構(20)。
全文摘要
本發明涉及一種屏蔽箱(8)，其由多個壁(9)限定，并包括一個或多個用于將所述屏蔽箱(8)安裝在電路板(5)上的安裝尾部(13；17)。所述屏蔽箱(8)是壓鑄的屏蔽箱(8)，而所述安裝尾部(13；17)是所述壓鑄屏蔽箱(8)的一體的安裝尾部(13；17)。優選地，安裝尾部(13；17)是柔性的安裝尾部(13；17)，從而為溫度引起的力提供釋放。
文檔編號H01R13/658GK1726622SQ200380106479
公開日2006年1月25日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月20日
發明者格特·德勒斯比克, 羅納德·克里斯蒂安·韋伯 申請人:Fci公司