專利名稱：帶有導電涂覆的屏蔽密封層或屏蔽壁的設備罩的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子設備的設備罩，它至少有一個有導電涂覆的屏蔽密封層或屏蔽壁，該電子設備作為遠程通訊終端設備(特別是移動電話)大量制造和使用。
為了使上面所說的密封層帶有在進行EMI屏蔽作用時要求的導電性，同樣已知了不同的技術。
特別廣泛使用的是在液體或膏狀的密封材料中添加導電材料(特別是金屬，但也可是碳和其它類似物質)的較小顆粒，添加物的比例要足以保證密封塊有足夠的體積電導率。但是這一方法的缺點在于，需要使用大量的導電材料，并且一方面為了保證屏蔽的高質量，要求很高的填充度，同時又要盡量減少對原材料彈性和壓縮能力參數的影響，要在兩者之間找到一個折衷方案。此外這個方法還存在一個沉積問題，它可能會影響所添加的用于特定應用場合的導電密封材料的適用性。
另一個辦法就是涂上一層由純的密封材料構成的可導電的密封層。該層既可以施加一個另外的以上述方式導電填充的密封材料—也就是說作為彈性材料的保護層—也可以施加上一層純金屬化薄層。這種方法在其各種實施例中也存在著一定的缺陷，對于第一種方案來說，特別是屏蔽作用受到了一定的由原理所造成的限制，而第二種方案中的金屬材料則容易受到腐蝕和機械損傷。
這一目的按照本發明的第一方面通過具有權利要求1的特征的設備罩和按照本發明的一個第二個相對獨立的方面通過帶權利要求7或8中的特征的設備來實現。從屬權利要求涉及本發明的一些有利的具體方案。
按照上面提到的第一個方面的解決方案，提供一個設備罩，其EMI屏蔽即使在周圍環境十分惡劣的情況下—比如在室外使用，和在化學腐蝕性氣氛下，或者在經常打開和關閉設備罩時，也可以有較高的耐久/穩定性。此外，生產屏蔽密封層的成本低，工藝簡單，從而降低了整個設備罩的成本。
在本發明的這一意義上的一個優選的實施例中使用錫和鉛混合而成的錫合金，其中鉛含量很低，質量特別是比少于5％。這種合金成份與一般使用的焊錫合金成份不同，不管是在導電性方面還是在機械和使用性能方面，對于EMI屏蔽都是非常適合的。
在一個花費略高但屏蔽特性特別好的實施形式中，導電涂層有一個帶有高導電性能的金屬—尤其是銅或銅合金—組成的基礎層和由錫或錫合金組成的薄層作為保護層構成的雙層結構。由此，具有高度導電性能的基礎層可以使屏蔽密封層有利地降低表面電阻，而保護層則使整個涂層具有很高的化學和物理性能。
在另一個優選實施例中，導電涂層的總厚度在0.5μm至10μm之間。盡管在用作專門用途時可以有較厚的涂層，但是上面所說的這種涂層厚度對于標準使用時完全可以達到所要求的EMI特性，而且比較節省材料，成本也相應比較低。
在本發明的另外一個有意義的實施形式中，屏蔽密封層或屏蔽壁是由一種分配在基板上的彈性體形成的。這允許在小型電子設備中專門對帶較小橫截面的屏蔽密封層進行有利的處理，同時這個彈性體也使密封層具有非常好的機械穩定性。
基板通常是設備罩的某個部分，它可以本身由金屬組制成，來形成密封的屏蔽網，或者是進行金屬化涂層，這時屏蔽密封層的導電表面與另外一個同樣有著屏蔽作用的設備罩的部分連接。但是這個基板—或者是在它對面的那個與屏蔽密封層表面相接觸的設備部件—是一個部件基板(特別是一個印刷電路板)。
如果設備罩中具有一個按照上面的方案涂覆的“屏蔽壁”的話，那么這個屏蔽壁有利地由很多條相互疊加的彈性體或是單獨的一層較高的彈性體(其高度至少為寬度的兩倍)組成。這樣的屏蔽壁具有在上面對于分配的屏蔽密封層所述的優點。此外通過以這種方式形成的屏蔽壁將設備罩的內部分隔開來的方法可以使設備罩的結構改造簡單而迅速，因為這樣的話在改造設備罩的結構時，并不需要改變模具而基本上只需要對已知的分配設備以及施加上述導電層的設備重新編程就可以了。
根據本發明的一個比較明顯的方面，屏蔽密封層或屏蔽壁基本是由一種熱塑性或是熱固性塑料聚合物構成的。這種聚合物通過適當的影響彈性和壓縮性等物理特性的添加劑(增塑劑等)來滿足在構造條件下所必需的機械密封作用，同時也非常適合作為上面所提到的具有屏蔽作用的涂層的基板。
當在一個優選的實施例中以壓鑄的方法來制作特別是與基板材料相關的屏蔽密封層或密封壁，那么在技術上就更具有優點。因為這樣一來，就可以省掉制作屏蔽密封層或密封壁基本形狀的單獨的過程，從而進一步節約了生產設備罩的成本。
如果需要，當屏蔽密封層或密封壁使用的材料具有導電材料，特別是導電的金屬和/或碳顆粒的填料時，那么上述方式的設備罩的屏蔽密封層或屏蔽壁的屏蔽作用就會進一步得到改善—當然這樣就要使用較多的導電材料，而費用也就相應提高了。
上面所提到的錫或錫合金的導電涂層通過一個真空涂覆層工藝-特別是作為真空蒸鍍膜層或是濺射層—可在工業上以高的和恒定的質量來生產。也可以使用“傳統”的噴射涂層(在大氣壓下生產)。最后也可使用其它的用于金屬化的或是含金屬的層的涂覆工藝，如電鍍或是浸鍍法。
這里所說的設備罩特別是無線移動終端設備或是其它遠程通信終端設備或是組成EMI源或是對此敏感的無線移動網絡(特別是基站)的部件，也可以是對EMI干擾敏感的數據通信或數據處理設備或是這些設備的組成部分。另外它也可以是用于傳感技術、運行測試技術和過程控制技術領域中的設備以及無線電導航設備及其它設備。
設備罩的這個外部密封層13由兩個相互疊加地分配到設備罩下面的殼層11的折彎部分11a上面的彈性體層14a和14b構成。其中下面的彈性體14a緊緊貼附在設備罩下殼層11的表面上，而上面的彈性體14b由于是在下面的彈性體14a成型之后直接疊放在14a上面的，所以和它材料一致地相連。然后在這個基礎密封體14a/14b上面首先放置一個銅制的薄層作為具有高導電性能的基礎層15，接著再在上面放置一個由含少量鉛的錫合金構成的保護層16，這兩個層都是用高真空涂覆工藝施加的。基礎層15和保護層16的厚度根據對設備罩外部密封層13的可變形性及它的屏蔽效果的要求來確定的，同時根據設備罩10的具體使用目的，要充分考慮到設備罩的受周圍環境影響(濕度，鹽水等)的耐用/穩定性。
圖2示意表示采用塑料-壓鑄(注)法用熱塑性聚合物制成的設備罩20的一個部分的一個橫截面圖，其中，只表示出一個帶有垂直分隔壁22的下殼部分21。分隔壁22機械地和電磁密封地將相對EMI屏蔽的第一設備罩區域20A和第二區域20B分隔開來。分隔壁22的頂部是一個橫截面逐漸變小的而且可彎曲變形的密封唇部分23，在它的上面安放一個帶有電子元件的印刷電路板24，它下面的方框示意表示一個EMI敏感元件25。
設備罩的第一區域20A向上是通過有導電作用的印刷電路板24上的表面涂層26電磁地基本上密封地閉合的。而向下和側面區域的電磁屏蔽是通過設備罩下部的部件21的左段和與其相連的分隔壁22(左側)的表面的整個面施加的錫合金層27來保證的。
本發明的實施形式不僅僅局限于這些例子，而是同樣可以具有很多屬于專業處理范圍之內改進，這的改進。特別是在不同的設備罩結構時壓鑄的和必要時與設備罩部分材料一致地形成的屏蔽壁與分配的屏蔽密封層結合使用。同樣地，帶有錫基的單元件薄層的屏蔽密封層或屏蔽壁可以在同一設備罩中與具有一個基層(銅，銀等)和一個錫保護層組成的兩元件導電層組合。
標號表10，20設備罩11，21設備罩下殼層11a 折彎部分12a 折彎部分12設備罩上殼層13設備罩外部密封層(屏蔽密封層)14a，14b 彈性體條/層14a/14b 基礎密封體15銅薄層(基礎層)16，27錫合金層(保護層)20A，20B 設備罩區域22分隔壁23密封唇24印刷電路板25元件26表面涂層
權利要求
1.有導電涂覆的屏蔽密封層或屏蔽壁的設備罩，其特征為，該導電涂層是由錫或錫合金構成的薄層。
2.根據權利要求1的設備罩，其特征為，錫合金是錫/鉛合金，其中鉛的含量很低，其質量比特別是小于5％。
3.根據權利要求1或2的設備罩，其特征為，導電涂層是雙層結構的，包括一個由高導電性能的金屬特別是銅或是銅合金構成的基礎層，以及由錫或錫合金構成的保護層薄層。
4.根據上述權利要求之一的設備罩，其特征為，導電涂層總厚度在0.5μm到10μm之間。
5.根據上述權利要求之一的設備罩，其特征為，屏蔽密封層或屏蔽壁由分配在基板上的彈性體組成。
6.根據權利要求5的設備罩，其特征為，屏蔽壁由多層基本上相互疊加的彈性體或是總高度至少為其寬度兩倍的一層彈性體組成。
7.特別是根據權利要求1到4之一所述的帶有導電涂覆的屏蔽密封層或屏蔽壁的設備罩，其特征為，屏蔽密封層或屏蔽壁基本上是由一種熱塑性聚合物組成。
8.特別是根據權利要求1到4之一所述的帶有導電涂覆的屏蔽密封層或屏蔽壁的設備罩，其特征為，屏蔽密封層或屏蔽壁基本上是由一種熱固性塑料聚合物組成的。
9.根據權利要求7或8的設備罩，其特征為，屏蔽密封層或屏蔽壁特別是與基板材料相關地用壓鑄法制成。
10.根據上述權利要求之一的設備罩，其特征為，構成屏蔽密封層或屏蔽壁的材料具有由帶導電能力的材料特別是導電金屬和/或碳顆料組成的填料。
11.根據上述權利要求之一的設備罩，其特征為，導電涂層或者至少是保護層，是一個真空的蒸鍍膜層或是濺射層。
12.根據權利要求1到10中之一的設備罩，其特征為，導電涂層，或者至少是保護層，是噴射層。
13.具有根據上述權利要求之一的設備罩的設備，其特征在于它設計成遠程或是數據通信設備。
全文摘要
帶有導電涂覆的屏蔽密封層或屏蔽壁的設備罩，其中導電涂層是由錫或錫合金構成的薄層。
文檔編號H05K9/00GK1444439SQ0312269
公開日2003年9月24日 申請日期2003年3月11日 優先權日2002年3月11日
發明者赫爾穆特·卡爾, 貝恩德·蒂布爾齊烏斯 申請人:赫爾穆特·卡爾, 貝恩德·蒂布爾齊烏斯