互鎖emi屏蔽物的製作方法

2023-08-04 10:37:51

專利名稱：互鎖emi屏蔽物的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於電子器件(device)的互鎖電磁幹擾(EMI)屏蔽系統。
背景技術：
很多電子器件都包括各種發射電磁輻射的電子組件。為了防止電子組件的擾 動，可在電子器件中設置EMI屏蔽物。例如，可將電子器件的組件放置在導電箱(例 如，金屬箱)中，該導電箱防止輻射逃逸出該導電箱。作為另一實例，可為其中放置有 電子組件的殼體塗覆金屬漆或導電塗料。儘管這些用於降低電磁幹擾的解決方案可能是有效的，但是它們卻會佔據相當 大的空間，尤其是考慮到特殊電子組件的尺寸。例如，利用金屬箱全方面地包圍小電路 會佔用大量空間。當需要單獨屏蔽電子器件中的數個電子組件時，用單獨的導電箱包圍 每個組件會佔用甚至更大的空間。因此，需要一種佔用空間小而又提供充分並且有效的 EMI屏蔽的EMI屏蔽系統。

發明內容
提供了用於保護電子器件的組件免受電磁幹擾的互鎖EMI屏蔽系統。本發明提供一種互鎖EMI屏蔽物。每個EMI屏蔽物可由以下部件構造而成 框架，其耦接至電路板或其他電子器件的結構組件；及蓋體，其放在該框架上。可使用 任何適合的方法(包括例如，焊接、機械緊固件、粘合劑或搭扣機構)將框架耦接至電 路板。該框架可包括在該屏蔽物周邊延伸的壁，以及從壁的上部邊緣向屏蔽物中心延伸 (例如，以便提供額外的結構支撐)的懸臂。壁可包括一個或多個扣件、接片頭、孔口或 凹口，用於從蓋體容納對應的元件。每個蓋體可包括操作以放置在框架上的基本平坦的表面。為了將蓋體耦接至框 架，框架可包括數個扣件，這些扣件從蓋體表面向框架所耦接的電路板垂直延伸。在將 蓋體耦接至框架時，扣件可偏向框架壁，使得扣件可操作以與壁接合。在一些實施例 中，扣件可包括一個或多個接片頭、插腳(prong)或其他元件，以與框架壁中的對位點接合。每個蓋體可包括任何適合數量的扣件。例如，每個蓋體可包括數個扣件，每個 扣件之間分開特定的距離(例如，分開達至少扣件的寬度)。扣件可具有相同或不同的尺 寸，且可沿蓋體的周邊均勻地或非均勻地分布。為了減小屏蔽物所佔的空間，電子器件 中相鄰放置的屏蔽物(例如，其邊緣放置成幾乎相接觸)的扣件可被偏置或交錯，使得第 一 EMI屏蔽物的扣件可延伸到第二 EMI屏蔽物的凹口內(例如，位於從第二 EMI屏蔽延 伸出的兩個扣件的中間)，而第二 EMI屏蔽的扣件可延伸到第一 EMI屏蔽的凹口中(例 如，位於從第一 EMI屏蔽延伸出的兩個扣件的中間)。使用這種交錯的方式，可至少為 電子器件的其他組件節省一個扣件厚度的空間，或進一步減小電子器件的尺寸。


結合附圖考慮下面的具體描述，本發明的以上和其他特徵、其性質及各種優點將更為明顯，其中圖1是根據本發明一個實施例的例示性EMI屏蔽物的分解透視圖；圖2是根據本發明一個實施例的分解後的EMI屏蔽裝備的透視俯視圖；圖3是根據本發明一個實施例的耦接至電路板的EMI屏蔽裝備的透視圖；圖4是根據本發明一個實施例的圖3EMI屏蔽裝備的沿著EMI屏蔽物之間邊界的 細部的透視圖；圖5是根據本發明一個實施例的圖3EMI屏蔽裝備的沿著EMI屏蔽物之間邊界的 細部的俯視圖；圖6A-6D是根據本發明一個實施例的EMI屏蔽的沿著EMI屏蔽物之間邊界的細 部的俯視圖；及圖7是根據本發明一個實施例的EMI屏蔽裝備的沿著EMI屏蔽物之間邊界的細 部的俯視圖。
具體實施例方式圖1是根據本發明的一個實施例的例示性EMI屏蔽裝備的分解透視圖。EMI屏 蔽裝備100可由以下部分形成第一 EMI屏蔽物108，其包括框架110和蓋體120;及第 二 EMI屏蔽物138，其包括框架140和蓋體150。框架110和140中的每個可分別包括側 壁112和142及上部懸臂(Iip)或迴轉部114和144。側壁112和142可操作以耦接至電 子器件的電路板130而形成箱體的側壁(例如，以包圍電子組件)。可使用任何適合的方 法將側壁112和142耦接至電路板130。例如，側壁112和142可焊接到電路板130內， 可搭扣到或夾持到電路板130的結構元件(例如，在電路板內的孔口當中延伸的扣件，或 耦接至包含在電路板中包含的容納元件的扣件)內，可使用粘合劑或帶或使用任何其他 適合的方法耦接至電路板130。在一些實施例中，框架110和140可被組合成具有分隔壁 (例如，沿邊界115的分隔壁)的單個框架，不同的蓋體120和150可被附裝在該單個框
1 ο框架110和140可被放在電路板130的任何適合部分上。例如，框架110和140 可被放置成包圍包含在電路板130中的特定電子器件組件132。具體來說，可將框架110 和140放置在發射電磁輻射或易於遭受電磁輻射的不同組件132的周圍。如果電路板130 包括兩個不同組件132，兩個組件都發射電磁輻射並且兩個組件都易於受到對方發射的影 響，則每個組件可由框架110和140中的一個包圍，以防止或減小對組件132操作的電磁 幹擾。另外，可使用兩個單獨的EMI屏蔽物108和138，它們具有能被分別拆卸的單獨 蓋體120和150，這樣便可允許接近特定組件132 (例如，進行維修)，而不會擾亂可能對 於因組件被暴露所導致的幹擾敏感的其他組件。為了分別防止輻射逃出側壁112和142的末端，可分別將蓋體120和150放置在 框架110和140上。一旦蓋體被放置在框架上，則組件132便由蓋體、側壁和電路板全 方向封閉，從而防止幹擾輻射逃逸並損害其他的組件132。蓋體120和150可包括操作以 放置在每個框架110和140上的基本平坦的表面122和152。蓋體120和150可具有任何適合的邊界，例如包括分別基本上沿循側壁112和142的邊界。通過設置不延伸超過或最小程度地延伸超過側壁110和140的蓋體，可最小化蓋體120和150在電子器件中需要 的空間。可使用任何適合的方法將蓋體120和150耦接至框架110和140。在一些實施例 中，蓋體120和150可包括從平坦表面122和152延伸的扣件124和154。例如，扣件 124和154可從表面122正交地(例如，垂直地)延伸，並且定位在表面122和154的周 邊處。通過定位在周邊處，扣件124和154可分別與側壁112和142基本對齊，使得扣 件可與側壁的一部分接合。扣件124和154可包括一個或多個用於與側壁112和142接 合的機構。例如，扣件124和154可彈性地偏向側壁112和142，使得扣件124和154可 在它們分別被放置在框架110和140上時偏動(deflect)，從而產生幹擾配合或摩擦配合。 作為另一實例，扣件124和154可分別包括接片頭或突出部126和156，其可操作以分別 接合側壁中對應的凹口或接片頭116和146。作為再一個實例，帶、粘合劑或機械緊固 件(例如，分別貫穿扣件124和154並接合側壁112和142的螺釘)可用於將扣件124和 154分別固定至框架110和140。每個蓋體120和150可包括任何適合數量的扣件124和154。例如，蓋體可包括 偏置(offset)距離大於扣件寬度的扣件124和154。在一些實施例中，基於例如組件132 的位置是否相鄰於電路板130上的扣件，或基於扣件相對於框架110或140的位置，不同 的扣件124和154可具有不同的尺寸，例如，相鄰於拐角的扣件可寬於壁中間的扣件。扣 件還可使用任何適合的方法(包括例如均勻方式或基於EMI屏蔽的屏蔽要求或結構要求) 沿著蓋體的周邊分布。框架110和140及蓋體120和150可由操作以屏蔽EMI屏蔽物100中包含的組 件免受電磁幹擾(例如，電磁幹擾來自電子器件的其他組件)的任何適合材料製成。在 一些實施例中，屏蔽物100可由導電材料構成，諸如，金屬(例如，銅、銀、鋁、鋼)、 石墨、等離子或任何其他導電材料。框架Iio和140及蓋體120和150可包括非間斷 (unbroken)表面、或具有網或孔的材料(例如，只要孔小於所隔離的輻射的波長)。由於在同一電子器件中可使用兩個框架110和140及兩個蓋體120和150，所以 可能會損失掉在每個EMI屏蔽物之間的空間(例如，沿著邊界115的空間)。為了減小 相鄰EMI屏蔽物108和138之間需要的空間，屏蔽物108和138可沿著邊界115進行互 鎖。圖2是根據本發明一個實施例的分解後的EMI屏蔽裝備的透視俯視圖。EMI屏蔽 物208和238可包括上述EMI屏蔽物108和138 (圖1)的一些或全部特徵。可使用任何 適合的方法將框架210和240耦接至電路板130。然後，可分別將蓋體220和250放置在 框架210和240上，使得每個框架210和240的邊界內的電子器件組件都被完全封閉。使用一些方法，可相鄰地放置EMI屏蔽物208和238，並使它們靠攏，直到形成 EMI屏蔽物最外層(例如，因為從蓋體延伸的接片頭位於框架側壁的外側)的蓋體220和 250(例如，沿著邊界215)相接近。然而，為了節省甚至更多的空間，可將蓋體220和 250設計成互鎖式。圖3是根據本發明一個實施例的裝配後的EMI屏蔽裝備的透視圖。EMI屏蔽裝 備300可包括耦接至電路板330的第一 EMI屏蔽物308和第二 EMI屏蔽物338。EMI屏 蔽物308和338可包括如上結合圖1和圖2所描述的任何EMI屏蔽物的一些或全部特徵。第一 EMI屏蔽物308可包括框架310，蓋體320可耦接至框架310，且第二 EMI屏蔽物 338可包括框架340，蓋體350可耦接至框架340。蓋體320和350可分別包括扣件324 和354，用於分別與框架310和340接合。為了節省EMI屏蔽物308與338之間的沿著 邊界315的空間，可分別將蓋體320和350的扣件324和354布置成使得扣件324和354 可以形成互鎖式。圖4是根據本發明一個實施例的圖3EMI屏蔽裝備沿著EMI屏蔽物之間的邊界的 細部的透視圖。圖5是根據本發明一個實施例的圖3EMI屏蔽裝備沿著EMI屏蔽物之間 的邊界的細部的俯視圖。扣件324和354的構造方式使得扣件324和354延伸超過蓋體 320和350的相應周邊321和351，分別在相鄰扣件324與354之間形成相應的空隙326 和356。空隙326和356可由(例如)下方的框架的側壁以及相鄰扣件324或354的寬度 來限定。通過得當地設計扣件324和354及空隙326和356的尺寸和對其進行分布，扣件 324可延伸到空隙356內，且對應的扣件354可沿著邊界315 (例如，蓋體320與350的接 合處)延伸到空隙324內。另外，如果扣件324和351具有相同的寬度(例如，如果兩 個蓋體320和350都採用相同材料的話就可能是這種情況)，則每個空隙326和356的深 度將匹配於可操作以接合到或延伸到空隙內的每個扣件324和356的寬度。因此，可以 通過扣件324的寬度、及扣件354的寬度、及僅對扣件324和354中的一個的寬度的餘隙 因子、及餘隙因子來減小相鄰蓋體320與350之間需要的空間。這允許相鄰EMI屏蔽物 308與338之間的空間減小多達一半(例如，減小達到材料(例如，金屬片)的厚度加上 隔開扣件所需的任何額外距離)。例如，如果每個扣件224或254的寬度範圍是在0.12 至0.2mm，則可節省例如0.15mm。通過使用這個方法，在俯視圖中，兩個蓋體的扣件可看似形成了放置在兩個 EMI屏蔽物之間的單層(例如，相鄰屏蔽物的扣件基本上或至少部分地對齊)。例如， 單平面可包括扣件324的內表面和相鄰扣件354的外表面。在一些實施例中，蓋體320和350可具有不同的高度。例如，蓋體320可高於 蓋體350(例如，當耦接至框架310時)。為了使蓋體320與350接合，扣件324與354 可在垂直維度上(例如，沿著蓋體320和350的高度)被偏置。例如，由於蓋體320的 位置高於蓋體350，所以當蓋體320與350接合時，扣件324的位置可高於扣件354。因 此，用來使扣件354放置在框架310附近的空隙可以不相鄰於扣件324(例如，位於蓋體 320周邊上的不同點處)，而是位於扣件324的下方(例如，位於扣件324底邊與電路板 330之間)。可使用任何適合的方法來確保相鄰蓋體320和350正確地接合。例如，蓋體320 和350的形狀可被設計為成使得蓋體320和350僅有一種可行的接合方式。如圖3_5中 明確地示出，邊界315包括角形區段316。每個蓋體320和350可分別包括對應的角形部 分321和351。角形部分321和351的尺寸和形狀會使得蓋體320與350的任何接合 都不可能不與角形部分321與351接合(例如，除非角形區段316被正確地產生，否則蓋 體320和350不能被正確地接合併節省空間)。這可確保蓋體320和350被正確地放在其 相應的框架上，並且可確保EMI屏蔽物308和338被正確地安裝。作為角形區段316的替代或除了角 形區段316以外，還可使用其他適合的形狀。圖6A-6D是根據本發明一個實施例的EMI屏蔽裝備沿著EMI屏蔽物之間邊界的細部的俯視圖。EMI屏蔽物608和638可分別包括蓋體620和650。蓋體620可包括接片頭624 和空隙626，且蓋體650可包括接片頭和空隙656。EMI屏蔽物608與638之間的邊界 615可具有僅允許一種合理接合配置的任何適合的並且非線性的形狀。例如，邊界615A 包括曲形，邊界615B包括數個曲形，邊界615C包括一個角，且邊界615D包括突出部。 來自每個蓋體620和650的接片頭可沿著任何適合的表面接合，如果邊界615包括數個表 面，則適合的表面就會包括數個表面(例如，邊界615C包括沿著蓋體620和650兩個表 面的接合接片頭)。然而，應當理解，任何其他的適合形狀可用於邊界615。作為另一實例，扣件324和354及對應的空隙326和356可沿著每個蓋體320和 350的周邊分布，使得沿著形成邊界315的周邊，每個蓋體中的至少一個扣件和空隙被定 制或定位成使得只有一種可能的蓋體接合。圖7是根據本發明一個實施例的EMI屏蔽裝 備沿著EMI屏蔽物之間邊界的細部的俯視圖。EMI屏蔽物708和738可分別包括蓋體720 和750。蓋體720可包括第一接片頭724及不同於第一接片頭724的第二接片頭725。相 反，蓋體750可包括不同於第二空隙757的第一空隙756。當相鄰地放置並接合蓋體720 和750時，接片頭724和725及空隙756和757的尺寸可使得蓋體720與750唯一可行 的接合是利用接片頭724接合空隙756及接片頭725接合空隙757。在一些實施例中，多於兩個的安裝在電路板上的相鄰EMI屏蔽物可包括操作以 接合的接片頭來節省空間。例如，可設置二維互鎖EMI屏蔽物陣列，使得某個特定的 EMI屏蔽物的不同側面可接合不同EMI屏蔽物的側面(3X3陣列的中央EMI屏蔽物的每 一側可接合另一 EMI屏蔽物)。這可允許單獨地屏蔽更多的組件，同時限制了每個屏蔽 物所需的空間量。為了例示性目的而非限制性目的，提出了本發明的上述實施例，並且本發明僅 受限於隨後的權利要求書。
權利要求
1.一種電磁幹擾屏蔽陣列，包括第一框架；及第一蓋體，其操作以放在所述第一框架上，所述第一蓋體至少包括操作以接合所述 第一框架的一部分的第一扣件；第二框架，其相鄰於所述第一框架放置；及第二蓋體，其操作以放在所述第二框架上，所述第二蓋體至少包括操作以接合所述 第二框架的一部分的第二扣件，所述第一蓋體和第二蓋體相鄰地放置以使得所述第一蓋 體與第二蓋體之間的距離小於所述第一扣件和第二扣件的寬度之和。
2.根據權利要求1所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述第二蓋體包括至少兩個限定空 隙邊緣的扣件，且所述第一扣件延伸到所述空隙內。
3.根據權利要求1所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述第一扣件的外表面和所述第二 扣件的內表面基本上處於同一平面內。
4.根據權利要求1所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述第一框架與第二框架之間的邊 界不是直的。
5.根據權利要求4所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述邊界包括角形部分和曲形部分 中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述第一框架和第二框架包括耦接 至電路板的壁。
7.根據權利要求6所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述第一框架和第二框架包括從所 述壁的上部邊緣延伸的迴轉部。
8.根據權利要求1所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述第一扣件包括用於使所述第一 蓋體耦接至所述第一框架的接合部件。
9.根據權利要求1所述的電磁幹擾屏蔽陣列，其中所述第一框架和第二框架的相鄰邊 緣之間的空間基本上等於一個扣件的寬度。
10.—種蓋體，其用於與框架一同使用以形成電磁幹擾屏蔽物，所述蓋體包括基本平坦的表面，其操作以延伸直到所述框架的周邊；及至少兩個從所述表面垂直延伸的相鄰扣件，其中另一電磁屏蔽物的蓋體的扣件操作 以插入由至少兩個相鄰扣件限定的空隙。
11.根據權利要求10所述的蓋體，其中所述平坦表面不延伸超過所述框架的周邊。
12.根據權利要求10所述的蓋體，其中所述至少兩個相鄰扣件的外表面和所述另一扣 件的內表面基本上處於同一平面。
13.根據權利要求10所述的蓋體，其中框架和所述蓋體由導電材料構造而成。
14.根據權利要求10所述的蓋體，其中每個扣件的厚度範圍是0.12mm至0.2mm。
15.—種用於電子器件的電磁幹擾屏蔽物，包括框架，其耦接至所述電子器件的板；及蓋體，其操作以放在所述框架上，所述蓋體包括從所述蓋體的表面垂直延伸並且操 作以接合所述框架的扣件，所述扣件分布在所述蓋體周邊的周圍，使得所述電子器件中 相鄰框架之間的距離不超過扣件寬度的兩倍。
16.根據權利要求15所述的電磁幹擾屏蔽物，其中所述框架包括與每個扣件相對的框架接合部件；以及每個扣件都包括扣件接合部件，所述扣件接合部件操作以在所述蓋體被放在所述框 架上時接合對應的框架接合部件。
17.根據權利要求16所述的電磁幹擾屏蔽物，其中所述扣件操作以脫離所述框架，從 而允許接近位於所述電磁幹擾屏蔽物內的電子器件的組件。
18.根據權利要求15所述的電磁幹擾屏蔽物，其中所述框架使用焊接、粘合劑、接合 構件及機械緊固件中的至少一種耦接至所述板。
19.根據權利要求15所述的電磁幹擾屏蔽物，其中所述蓋體表面的不包括扣件的部分 不延伸超過所述框架的周邊。
20.根據權利要求15所述的電磁幹擾屏蔽物，其中每個扣件的厚度範圍是0.12_至 0.2mmo
全文摘要
提供一種電磁幹擾屏蔽系統。每個EMI屏蔽物包括框架(110)及蓋體(120)，其中框架提供圍繞要被屏蔽的電子器件組件的結構，而蓋體則被放置在所述框架之上以阻止電磁輻射越過框架。每個框架耦接至電路板並且包圍需要屏蔽的電子組件。每個蓋體可以使用從其周邊朝向框架和電路板延伸的一個或多個扣件(124，154)來耦合至該蓋體相應的框架。為了最小化EMI屏蔽物所佔用的空間，相鄰蓋體的扣件可被偏置或交錯，由此使相鄰EMI屏蔽物之間需要的空間減小達扣件的寬度。
文檔編號H05K9/00GK102017830SQ200980115445
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月26日 優先權日2008年4月30日
發明者E·王, S·梅爾斯 申請人:蘋果公司