CN115103583B - 一种实现局部电磁屏蔽的方法、电子封装模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种实现局部电磁屏蔽的方法、电子封装模组及电子设备。所提供的方法用于为具有异形侧边的电子封装模组实现局部电磁屏蔽，包括步骤：S1、提供PCB基板，包括位于一面的若干安装区域和若干特定区域，特定区域具有异形侧边；S2、于安装区域内设置电子元器件；S3、形成塑封后的电子封装模组；S4、进行第一次切割，形成若干单颗电子封装模组；S5、于特定区域黏贴胶带；S6、形成屏蔽层；S7、移除特定区域的胶带；S8、沿单颗电子封装模组的异形侧边进行第二次切割；S9、于特定区域设置电子元器件，形成电子封装模组产品。电子封装模组包括用上述方法形成的局部电磁屏蔽结构，电子设备包括上述电子封装模组。

Description

一种实现局部电磁屏蔽的方法、电子封装模组及电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备和电磁屏蔽技术领域，尤其涉及一种实现局部电磁屏蔽的方法、电子封装模组及电子设备。

背景技术

电子设备在日常生活中随处可见，部分电子产品的防电磁干扰要求较高，不仅需要在产品开发的早期进行系统性的设计，而且实现理想的解决方案需要投入较高的材料成本和工艺成本。电磁干扰包括芯片、PCB电路板等电子设备内部的电子元器件之间的内部干扰，和电子设备或电子系统之外的因素对电子设备的干扰以及电子设备对其外部的干扰。随着电子设备越来越复杂，同时在车辆等安全性要求很高的系统中的应用对电子设备或电子元器件的可靠性要求越来越高，对电子设备和电子元器件的抗电磁干扰即电磁屏蔽技术提出了很高的要求。

除了通过滤波、合理的接地等手段控制干扰源、减少电子设备对干扰信号的敏感程度之外，最常用的抗电磁干扰技术是通过屏蔽隔离等技术阻断干扰信号的传导路径，并抑制干扰信号的强度。例如为电子元器件设置电磁屏蔽罩，或通过涂覆工艺在电子元器件外表面的绝缘结构上形成电磁屏蔽层。但是部分电子元器件除了连接用的焊盘外，还包括微带天线、其他连接件和须同外部交互的电子单元，例如传感器、光电单元等。这些结构需要处于非屏蔽区内。

现有技术中，一般通过在电磁屏蔽罩上开设窗口，或在涂覆电磁屏蔽层之前通过胶带等保护手段覆盖部分结构的方法，形成局部非屏蔽区。但这些方法难以在呈扁平结构的基板的侧面形成局部非屏蔽区，因此通常对电子元器件的侧壁统一定义为电磁屏蔽区或者非电磁屏蔽区，无法完成局部电磁屏蔽。若侧壁需要电磁屏蔽，则在同一基板上批量制作的多个元器件切割成单颗产品后增加屏蔽体；若侧壁不需要电磁屏蔽，则在增加屏蔽体后进行切割。由于这些技术手段的适应性不佳，为了实现最佳的电磁屏蔽效果，往往需要通过设置更多或者更为复杂的电磁屏蔽结构来达到目标，从而增加电子元器件的尺寸和成本。

发明内容

针对现有技术存在的以上不足之处，本申请的目的在于提供一种适应性好，形成紧凑的局部电磁电磁屏蔽结构，可在电子封装模组的各种结构上实现局部电磁屏蔽的方法，以及基于该方法的电子封装模组和电子设备。

为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案。

一种实现局部电磁屏蔽的方法，用于为具有异形侧边的电子封装模组实现局部电磁屏蔽，包括步骤：

S1、提供一PCB基板，所述PCB基板包括位于端面的若干安装区域和若干特定区域，所述特定区域位于所述PCB基板的边缘，且具有所述异形侧边；

S2、于所述安装区域内设置电子元器件；

S3、对所述PCB基板于除所述特定区域外的区域进行塑封，形成塑封后的电子封装模组；

S4、沿预设切割路径对所述塑封后的电子封装模组进行第一次切割，形成若干单颗电子封装模组，所述单颗电子封装模组包括一塑封区域和一所述特定区域，且预留所述特定区域异形侧边的外扩部分；

S5、于所述特定区域黏贴胶带；

S6、于所述单颗电子封装模组上形成屏蔽层；

S7、移除所述特定区域的胶带；

S8、沿所述单颗电子封装模组的异形侧边进行第二次切割；

S9、于所述特定区域设置电子元器件，形成电子封装模组产品。

在一些实时方式中，在步骤S4中，所述预设切割路径包括第一切割路径和第二切割路径，所述第一切割路径为形成若干所述单颗电子封装模组的除所述异形侧边外的切割道；所述第二切割路径为移除所述异形侧边处的切割道外扩特定距离d以外部分结构的切割路径。

在一些实施方式中，所述特定距离d的最小值由切割制程能力决定。

在一些实施方式中，在步骤S8中，所述第二次切割的切割路径为异形侧边处的切割道，以切割掉预留的外扩部分。

在一些实施方式中，于步骤S5前还包括一步骤：准备若干胶带，所述胶带的形状与步骤S4中的所述特定区域的外轮廓吻合。

在一些实施方式中，在步骤S6中，所述屏蔽层由溅镀或电镀工艺形成。

在一些实施方式中，在步骤S9中，所述电子元器件包括连接件和/或须同外部交互的电子单元；所述电子元器件还包括微带式或贴片式的天线。

本申请还提供了一种电子封装模组，具有局部电磁屏蔽结构，所述局部电磁屏蔽结构通过前述的任一种实现局部电磁屏蔽的方法形成。

在一些实施方式中，所述特定区域内设置有：连接件和/或须同外部交互的电子元器件；微带式或贴片式的天线；所述天线靠近所述异形侧边的边缘，且所述异形侧边的侧面至少部分面积为局部非屏蔽区。

本申请还提供了一种电子设备，包括前述的任一种电子封装模组。

本申请的各个实施例具有以下技术效果中的至少一种：

1.通过在单颗电子封装模组的异形侧边上预留供移除的结构，并在形成屏蔽层后将该结构移除的方式，可在电子封装模组的各种结构上形成局部电磁屏蔽结构，尤其是PCB基板的侧面，可在任意形状的PCB基板的侧面形成连续的或不连续的局部非屏蔽区；

2.通过和粘贴胶带等保护结构的方法结合，可在电子封装模组的PCB基板上形成各种形状的局部非屏蔽区，使这些局部非屏蔽区适于设置天线、连接件和须同外部交互的电子单元；

3.通过将微带天线或贴片天线设置在具有异形侧边的非屏蔽区，并使异形侧边的侧面设置为非屏蔽区，可使天线信号受到的阻挡最小；

4.通过实现具有最大屏蔽面积的局部电磁屏蔽结构，并在非屏蔽区设置连接件、天线以及须同外部交互的电子元器件如传感器和光电元件等，可实现功能更加复杂、运行可靠性更高的系统级芯SOC和带射频功能的PCB电路板等电子封装模组产品。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是实现局部电磁屏蔽的方法的一个实施例的流程图；

图2是实现局部电磁屏蔽的方法一个实施例的塑封后的电子封装模组爆炸图；

图3是图2中的PCB基板置件后示意图；

图4是图2实施例进行第一次切割后形成的单颗电子封装模组示意图；

图5是图2实施例的第一切割路径示意图；

图6是另一个实施例的单颗电子封装模组示意图；

图7是图6实施例的带屏蔽层的单颗电子封装模组示意图；

图8是图6的带屏蔽层的单颗电子封装模组的爆炸图；

图9是图6实施例的第二次切割过程示意图；

图10是图9中的第二次切割的切割路径示意图；

图11是图9中局部A的放大图；

图12是图6实施例的电子封装模组产品的立体图；

图13是图12中局部B的放大图；

图14是另一个实施例的电子封装模组产品的立体图；

图15是图14中局部C的放大图；

附图标号说明：

100.屏蔽层，110.端面屏蔽层，120.侧面屏蔽层，200.塑封层，300.PCB基板，301.安装区域，302.特定区域，303.第一次切割的切割路径，304.第二次切割的切割路径，310.单颗电子封装模组的PCB基板，311.电子封装模组产品的PCB基板，312.外扩部分，314.侧面非屏蔽区，320.微带天线，330.电子元器件，400.胶带，1000.塑封后的电子封装模组，2000.单颗电子封装模组，2500.带屏蔽层的单颗电子封装模组，3000.电子封装模组产品。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本申请的具体实施方式。下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本申请相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例一。如图1所示，本申请的实现局部电磁屏蔽的方法用于为具有异形侧边的电子封装模组实现局部电磁屏蔽，包括步骤：

S1、提供一PCB基板300，如图2和图3所示，PCB基板300包括位于一面的安装区域301和特定区域302，特定区域302位于PCB基板300的边缘，且具有异形侧边；

S2、于安装区域301内设置电子元器件330；电子元器件330可为多个；

S3、对PCB基板300于除特定区域302外的区域进行塑封，形成塑封层200，并获得塑封后的电子封装模组1000；

S4、沿预设切割路径对塑封后的电子封装模组1000进行第一次切割，形成若干单颗电子封装模组2000。PCB基板300经第一次切割后成为单颗电子封装模组的PCB基板310。其中，如图5所示，第一次切割的切割路径303即单颗电子封装模组的PCB基板310的轮廓。单颗电子封装模组2000包括一塑封区域和一特定区域302，以及预留的特定区域302异形侧边的外扩部分；如图4所示，塑封区域即塑封层200覆盖的区域；特定区域302为非塑封区域，位于塑封区域之外；

S5、于特定区域302黏贴胶带400；如图6所示，胶带400覆盖特定区域302；

S6、于单颗电子封装模组2000上形成屏蔽层100；如图7和图8所示，本步骤完成后形成带屏蔽层的单颗电子封装模组2500；

S7、移除特定区域302的胶带400，形成局部非屏蔽区；

S8、沿带屏蔽层的单颗电子封装模组2500的异形侧边进行第二次切割；单颗电子封装模组的PCB基板310经第二次切割后成为电子封装模组产品的PCB基板311。如图9所示，第二次切割沿电子封装模组产品的PCB基板311的轮廓进行，将外扩部分312切除；

S9、于特定区域302设置电子元器件330，如图14所示，形成电子封装模组产品3000。

其中PCB基板300可仅包括单个PCB单元，用于制成1个电子封装模组产品3000，也可包括在一个尺寸较大的基板上制成的多个PCB单元组成的阵列，用于制成多个电子封装模组产品3000。包括单个PCB单元或多个PCB单元的PCB基板300经过第一次切割，形成图3所示的用于制成单个电子封装模组产品3000的单颗电子封装模组的PCB基板310。

第一次切割和第二次切割的方式可为激光切割或机械切削等手段。本发明通过在第一次切割形成的单个电子封装模组的PCB基板310的基础上，在形成屏蔽层100之后再进行第二次切割将PCB基板300上的预留的外扩部分移除的方式，可以实现更加复杂的局部电磁屏蔽结构。具体地，可在电子封装模组产品的PCB基板311的外缘外扩部分312(参见图9)，并在步骤S8中将该外扩部分312切除，即可形成任意异形侧边上的局部非屏蔽区。

电子封装模组产品3000带有射频功能，其中需要发射或者接收信号的部分电路必须设置于非屏蔽区内，而其它电路结构需要设置于屏蔽层100内。作为本实施例的变化方式，电子封装模组产品3000也可为集成电路芯片，例如包括复杂功能和复杂结构的系统级芯片SOC，其主要结构需要设置在屏蔽层100内，以使其在复杂的应用环境下仍能保证很高的可靠性；而须同外部交互的电子元器件330则需要设置在非屏蔽区内，例如用于穿戴设备、车辆、无人机等智能设备上的SOC上的微传感器、光电单元等结构。

在面积较大的特定区域302，比较容易通过粘贴和后续撕除胶带400的方法形成局部非屏蔽区，但在电子封装模组产品的PCB基板311的侧面，则不容易很好地粘贴胶带400，特别是当该处为异形侧边时更是如此。而通过激光切割等方式将外扩部分312移除的方式，则可应用于各种结构，例如本实施例的带有凹槽结构的基板结构。本申请通过上述方式，可在复杂的结构上设置局部非屏蔽区和局部屏蔽结构，不仅结构紧凑，而且可根据仿真模拟结果设计出抗干扰效果和成本均较理想的最佳屏蔽方案。

实施例二。在实施例一的基础上，在步骤S4中，第一次切割的预设切割路径包括第一切割路径和第二切割路径，第一切割路径为形成若干单颗电子封装模组2000的除异形侧边处的切割道；即图4和图5所示的单颗电子封装模组的PCB基板310除异形侧边的轮廓；第二切割路径为移除异形侧边处的切割道外扩特定距离d以外部分结构的切割路径，即如图9和图10所示的切除外扩部分312以外区域的切割路径。特定距离d的细节如图11所示。

实施例三。在实施例二的基础上，特定距离d的最小值由切割制程能力决定。例如可在0.1mm-1.0mm之间选择。

实施例四。在实施例二的基础上，在步骤S8中，第二次切割的切割路径304即异形侧边处的切割道，以切除异形侧边处的切割道外扩特定距离d的部分结构。

实施例五。在上述各实施例的基础上，于步骤S5前还包括一步骤：准备若干胶带400，如图6所示，胶带400的形状与步骤S4中的特定区域302的外轮廓吻合。

如图12和图13所示，屏蔽层100包括覆盖塑封层200外表面的端面屏蔽层110、侧面屏蔽层120，端面屏蔽层110和侧面屏蔽层120均为局部屏蔽结构，共同形成电子封装模组产品3000的局部电磁屏蔽结构。同样地，局部非屏蔽区包括位于电子封装模组产品的PCB基板311的上端面或上下端面的端面非屏蔽区(即图中所示的特定区域302)、以及位于侧面部分面积上的侧面非屏蔽区314，端面非屏蔽区和侧面非屏蔽区314同样都是局部非屏蔽区。

实施例六。在上述各实施例的基础上，在步骤S6中，屏蔽层100由溅镀或电镀等工艺形成。

实施例七。在上述各实施例的基础上，在步骤S9中，电子元器件330包括连接件和/或须同外部交互的电子单元；以及微带式天线320，或贴片式的天线。

参见图14和图15，本实施例的局部非屏蔽区的部分面积设置有微带天线320，在步骤S5中，胶带400覆盖微带天线320的至少部分面积；微带天线320设置在靠近电子封装模组产品的PCB基板311的异形侧边的被移除的部分。微带天线320也可以是其他形式的天线，如贴片式天线，或者固定至基板上的装配式天线。将微带天线320靠近异形侧边的边缘设置时，可以远离屏蔽层100，以免在收发信号时被屏蔽层100阻挡；同时由于靠近微带天线320的基板侧面也是局部非屏蔽区，因此也不会造成对天线信号的阻挡，而离开微带天线320的其它端面和侧面则最大程度地被屏蔽层100保护，使屏蔽层100构成的局部电磁屏蔽结构和局部非屏蔽区的设置实现最优化。

实施例八。如图12和图13所示，本实施例为一种电子封装模组产品3000，具有局部电磁屏蔽结构，该局部电磁屏蔽结构通过前述的任一种实现局部电磁屏蔽的方法形成。电子封装模组产品3000可为射频PCB板，也可以是带有微带天线320或者光电单元、微型传感器等电子元器件330的系统级芯片SOC。

实施例九。在实施例八的基础上，电子封装模组产品3000的特定区域302即局部非屏蔽区内设置有：连接件(图中未示出)和须同外部交互的电子元器件330，以及微带天线320或贴片式的天线；电子封装模组产品3000具有异形侧边，微带天线320靠近上述异形侧边的边缘，且该异形侧边的边缘的侧面至少部分为非屏蔽区，使微带天线320远离屏蔽层100，从而使微带天线320的信号受到的阻挡最小化。

实施例十。本实施例为一种电子设备，包括上述实施例中的电子封装模组产品3000。本实施例可为带有传感器的穿带式设备，或者带有无线收发功能的智能设备。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本申请构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点和功效。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (8)

1.一种实现局部电磁屏蔽的方法，用于为具有异形侧边的电子封装模组实现局部电磁屏蔽，其特征在于，包括步骤：

S1、提供一PCB基板，所述PCB基板包括位于一面的若干安装区域和若干特定区域，所述特定区域位于所述PCB基板的边缘，且具有所述异形侧边；所述特定区域为非塑封区域；

S2、于所述安装区域内设置电子元器件；

S3、对所述PCB基板于除所述特定区域外的区域进行塑封，形成塑封后的电子封装模组；

S4、沿预设切割路径对所述塑封后的电子封装模组进行第一次切割，形成若干单颗电子封装模组，所述单颗电子封装模组包括一塑封区域和一所述特定区域，且预留所述特定区域异形侧边的外扩部分；

S5、于所述特定区域黏贴胶带；

S6、于所述单颗电子封装模组上形成屏蔽层；

S7、移除所述特定区域的胶带；

S8、沿所述单颗电子封装模组的异形侧边进行第二次切割；

S9、于所述特定区域设置电子元器件，形成电子封装模组产品；

其中，步骤S4中，所述预设切割路径包括第一切割路径和第二切割路径，所述第一切割路径为形成若干所述单颗电子封装模组的除所述异形侧边外的切割道；所述第二切割路径为移除所述异形侧边外扩距离d以外部分结构的切割路径；

步骤S8中，所述第二次切割的切割路径为异形侧边处的切割道，以切割掉预留的外扩部分。

2.根据权利要求1所述的实现局部电磁屏蔽的方法，其特征在于，

所述距离d的最小值由切割制程能力决定。

3.根据权利要求1所述的实现局部电磁屏蔽的方法，其特征在于，于步骤S5前还包括一步骤：准备若干所述胶带，所述胶带的形状与步骤S4中的所述特定区域的外轮廓吻合。

4.根据权利要求1所述的实现局部电磁屏蔽的方法，其特征在于，步骤S6中，所述屏蔽层由溅镀或电镀工艺形成。

5.根据权利要求1所述的实现局部电磁屏蔽的方法，其特征在于，步骤S9中，所述电子元器件包括连接件和/或须同外部交互的电子单元；

所述电子元器件还包括微带式或贴片式的天线。

6.一种电子封装模组，其特征在于，

具有局部电磁屏蔽结构，所述局部电磁屏蔽结构通过权利要求1至5中任一项所述的实现局部电磁屏蔽的方法形成。

7.根据权利要求6所述的电子封装模组，其特征在于，所述特定区域内设置有：

连接件和/或须同外部交互的电子元器件；

微带式或贴片式的天线；

所述天线靠近所述异形侧边的边缘，且所述异形侧边的侧面至少部分面积为局部非屏蔽区。

8.一种电子设备，其特征在于，

包括权利要求6或7所述的电子封装模组。