CN100521898C - 屏蔽掉干扰的移动台和在移动台的干扰屏蔽中相应的方法和结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种屏蔽掉干扰的移动台(10)，其包括电路板(11)、屏蔽罩(12)和可导电的固定元件(13)，该固定元件与屏蔽罩(12)独立，用于连接屏蔽罩(12)。屏蔽罩(12)中有用于固定元件(13)的开孔(15)。该移动台还包括接地元件(16)，用于将屏蔽罩(12)和固定元件(13)与电路板(11)电连接。每个接地元件(16)在固定元件(13)处延伸到所述开孔(15)。同时该接地元件(16)与固定元件(13)接触。此外，接地元件(16)形成为屏蔽罩(12)的一部分，用于将屏蔽罩(12)和固定元件(13)接地到电路板(11)的地电平。本发明还涉及在移动台(10)的干扰屏蔽中相应的结构和方法。

Description

屏蔽掉干扰的移动台和在移动台的干扰屏蔽中相应的方法和结构
技术领域
本发明涉及一种屏蔽掉干扰的移动台，其包括：
电路板，
可导电的屏蔽罩，用于隔离电路板，
可导电的固定元件，其与屏蔽罩独立，用于将屏蔽罩与电路板连接，
屏蔽罩中用于固定元件的开孔，和
接地元件，用于将屏蔽罩和固定元件与电路板电连接。
此外，本发明还涉及移动台的干扰屏蔽中的结构和方法。
背景技术
在工业中，已经就电子设备的电磁兼容性制定了许多标准，其缩写使用EMC(电磁兼容性)表示。换句话说，应该在特定的条件下操作这些设备，但不能彼此干扰。实际上，设备的操作会产生电磁辐射，该电磁辐射还可能干扰其他设备的操作。为了避免这种干扰，通常是把设备元件封闭起来。这样壳体可以防止电磁干扰离开或进入设备。因而屏蔽干扰可确保设备在各种辐射场和与其他设备连接中以尽可能小的干扰进行操作。
特别地由于移动台的操作以电磁辐射为基础，所以将移动台封闭起来就会存在问题。外壳的结构、尺寸和重量还受移动台的尺寸的限制。在移动台中，屏蔽干扰的方法是已知的，根据该方法，可使用成型的屏蔽罩来隔离移动台的电子元件。几个小螺栓可将屏蔽罩固定在电路板上，使得必要时屏蔽罩可以从电路板上拆下。此外，可以使用单独的垫圈或导体来确保由导电材料制成的屏蔽罩与电路板的电连接。为了实现全面的屏蔽干扰，螺栓和其他固定部件也可以接地至电路板。
使用单独的垫圈和其他导电元件非常昂贵。此外，当装配移动台时难以将它们布置在合适的位置。除了附加元件，固定部件如螺栓与电路板的电连接也难以实施，接地也常常不稳定，使得屏蔽干扰仍有缺陷。这样，用于接地的附加元件会增加制造成本并使装配复杂化。由于容易忘记和不仔细，附加元件还增大了装配中制造差错的量。如果去除屏蔽罩，附加的接地元件可能容易丢失或断裂。位于各个元件上的结构元件的接地也存在问题。
发明内容
本发明不仅设计出一种新型的屏蔽干扰移动台，其比以前的移动台更加简单便宜，而且还可以实现更加可靠的屏蔽干扰。在移动台的干扰屏蔽中使用本发明还可以产生一种新的方法和结构，利用上述方法和结构可以避免现有技术的缺陷。在随附的权利要求1中描述了根据本发明的屏蔽掉干扰的移动台的特征。相应地，权利要求5中描述了根据本发明的结构的特征，而权利要求10中相应地描述了根据本发明的方法的特征。在本发明中，屏蔽罩的一部分可以用于使屏蔽罩接地，也可以用于使固定元件接地。在这种情况下，可以实现可靠的接地，并且容易实施。同时，需要的元件数量大大减少，减小了成本，简化了装配。还有助于产品设计，并且打开之后也可以可靠地再次固定屏蔽罩。
附图说明
下面，参考附图更加详细地描述本发明，所述附图示出了本发明的一些应用，其中：
图1示出了根据本发明的移动台的一部分结构的透视图，
图2a示出了根据本发明的屏蔽罩的透视图，
图2b示出了根据本发明的屏蔽罩的局部放大图，
图3示出了根据本发明的部分第二移动台的结构的透视图。
具体实施方式
图1示出了一部分移动台10，也就是已知的移动台。这里，移动台10被打开，可以清楚地看到包含电子元件的电路板11。为了实现电磁兼容性，电路板11至少部分被导电屏蔽罩12隔离，图1中示出了该屏蔽罩的一角。特别地屏蔽罩下方是引起干扰的元件，如微处理器，或者相应地，是那些对干扰敏感的元件。另一方面，实际上几乎电路板上的所有电子元件都由外壳保护。图2a示出了图1中部分示出的屏蔽罩12的全部。为了实现全面的屏蔽干扰，屏蔽罩还与电路板电连接。可导电的固定元件与屏蔽罩独立，并用于连接该屏蔽罩，该固定元件必须与电路板电连接。换句话说，为了使屏蔽干扰最大，固定元件也必须像电路板一样接地在同一电平。屏蔽罩12中有多个合适的用于固定元件13的开孔15。该固定元件通常还用于将电路板与移动台的本体或外壳结构连接。
这样，通常是使用与构成移动台的一部分的电路板电连接的屏蔽罩，从而使其隔离，并从移动台屏蔽掉干扰。利用导电的固定元件将屏蔽罩与电路板连接，当固定元件处于开孔中时，其通过接地元件与电路板电连接，所述开孔布置在屏蔽罩中用于固定元件。
图1中，屏蔽罩12靠置在电路板11上，为了连接屏蔽罩，示出的固定元件13处于安装位置。通常，使用导电螺栓14作为固定元件13，以便允许拆下屏蔽罩12，如果必要例如为了检修元件。螺栓也可以用于将屏蔽罩压靠在电路板上，从而在所述元件之间形成必要的电连接。固定元件可以利用接地元件16接地，根据本发明该接地元件布置成在固定元件13处突出到前述开孔15中并与固定元件接触。此外，每个接地元件形成为不仅构成屏蔽罩的一部分，而且将屏蔽罩和固定元件接地到电路板的地电平。将接地元件布置为屏蔽罩的一部分可以避免必须制造和安装单独的元件。这有助于装配和确保每个固定元件的接地。接地元件延伸入屏蔽罩的开孔中可以确保固定元件和接地元件之间以及与电路板的电连接。实际上，具有接地元件的屏蔽罩布置在电路板上，之后可以简单地安装固定元件。这样就在装配中消除了单独的接地元件的安装和对准。屏蔽罩也可以安全地拆下，而不破坏接地元件。
通过用屏蔽罩的基材形成接地元件可以使其构成屏蔽罩的一部分。实际上，可以在屏蔽罩的制造中就形成接地元件，这将进一步有助于和加快制造。由片材制成的屏蔽罩的基材可以很厚，以便形成足够柔性的接地元件。在图2a中，屏蔽罩12右侧的接地元件16布置在相对较厚的基材中。为了避免产生问题，屏蔽罩可以布置成两层。在这种情况下，布置成与电路板接触的第一层可以形成为单独的导电薄膜，从而形成足够柔性的接地元件。图2a示出了彼此独立的两层屏蔽罩的层17和18。图中，下面的第一层18薄且具有柔性，从而它可在屏蔽罩12的第二层17和电路板之间形成导电垫圈。图2a还示出了同样也具有柔性的接地元件16，其形成在开孔15处。
在根据本发明的结构中，在固定元件位置处的每个接地元件延伸到开孔，该开孔布置在屏蔽罩中用于固定元件。此外，每个接地元件是屏蔽罩的一部分，用于将屏蔽罩和固定元件接地到电路板上。这样可以实现可靠的接地，是实现全面的屏蔽干扰所必须的。图2b示出了从下面看屏蔽罩12的一角。一薄的薄膜状第一层18覆盖了围绕开孔15的较厚的第二层17的延伸区域，从而确保屏蔽罩的接地。另一方面，突出到开孔15区域中的接地元件16较薄，从而它们具有柔性并允许使用固定元件。图2b示出了两个接地元件，它们的尺寸形成为使得螺栓14的螺纹配合在接地元件(图1)之间，该螺栓用作固定元件。此外，以这样一种方式布置接地元件16使得当上紧螺栓14时它们被拉紧。这样接地元件可保持不受损坏。此外，在安装螺栓之后，柔性的接地元件可保持拉紧，从而压靠在螺栓上。由第一层形成的其他突起也可以用作接地元件。例如，第一层中可以有一个小的定位孔，其通过螺栓的作用而展开。螺栓的直径或螺纹对接地的可靠性没有影响。
这样，图2a中示出的屏蔽罩12包括两个层17和18。接地元件16布置在这两个层的第一层18中，该第一层布置成与电路板11接触。这里提到的第一层也可以布置成可从屏蔽罩上拆下，从而能够容易地制造单独的层。然而，这些层也可以一起形成功能性的屏蔽罩，该屏蔽罩与电路板连接并用作屏蔽干扰。在这种情况下，较薄的第一层由薄膜材料制成，其形状适合于与电路板和屏蔽罩的第二层之间形成的相对表面一致。这样，较薄的第一层是一种垫圈，其利用较厚的第二层的形状以及固定元件在合适的位置对准。此外，垫圈状的第一层覆盖了整个前述相对表面，从而确保了电连接。屏蔽罩的这两层也可以布置成彼此接合在一起，从而使屏蔽罩更容易制造。这些层例如可以通过焊接或导电粘合剂接合在一起。
为了形成电连接，在第一层的制造中可以使用导电材料，例如不锈钢。不锈钢具有良好的抗腐蚀性。换句话说，不锈钢可以在各种条件下保持不变，从而保持接地。此外，不锈钢具有良好的挠曲特性，从而接地元件可以形成为一种弹簧。其他合适的材料例如可以是铝和镁，但是其挠曲特性比不锈钢差。
在两层的屏蔽罩中，较薄的第一层由片材制成，其厚度为大约0.1mm，通常是0.05-0.2mm。这样，第一层就变得具有柔性。此外，在用于固定元件的开孔处、布置在屏蔽罩中薄的弹簧状的接地元件适当地位于固定元件和电路板之间，但是不会减小固定元件的夹紧力。该薄的片材很容易进行加工。实际上，可以用单一的工具如冲压机来形成用于固定元件的开孔和接地元件。换句话说，通过冲压可以去除部分片材，而同时形成开孔和至少一个接地元件。这样接地元件就构成屏蔽罩永久的一部分，或者是屏蔽罩的层中的至少一个。
利用上述方法和结构，可以在移动台中形成全面的屏蔽。在移动台中，电路板至少部分由屏蔽罩隔离。接地元件用于将布置在屏蔽罩开孔中单独的固定元件与电路板电连接。根据本发明，每个接地元件在固定元件处所述开孔中延伸。此外，每个接地元件是屏蔽罩的一部分。这样，除了屏蔽罩，每个固定元件都将可靠地与电路板电连接，从而实现全面的屏蔽干扰。
在移动台的一个实施例中，屏蔽罩包括两层。在这些层中，与电路板接触的第一层由柔性的薄膜材料制成。那么接地元件就具有柔性，并将整个屏蔽罩和固定元件接地到电路板上。此外，薄膜材料的第一层是单独的，从而可以容易地制造。第一层也可以这样一种方式成形，即当其位于电路板和屏蔽罩之间时，它基本上覆盖了它们之间的整个相对表面。这样可以在不同的元件之间实现可靠的接地，从而对移动台形成全面的屏蔽干扰。
在第一实施例中，屏蔽罩直接与电路板连接，使得根据本发明导电螺栓至少部分地通过其头部而不是接地元件形成接地。图3示出了移动台的第二实施例，其中在屏蔽罩的顶部有几个附加元件。一般地，该移动台还包括布置在屏蔽罩顶部的非导电元件，该元件顶部装配有第二屏蔽罩。此外，利用所述固定元件将该元件和第二屏蔽罩固定在移动台上，以便将第二屏蔽罩也和电路板的地电平连接。图3中，示出的移动台10的后盖19在底部，然后是电路板11，同时第一导电屏蔽罩12靠在其地电平上。在这种情况下，非导电元件是显示框架20，该显示框架上还有另一个保护显示框架20的导电屏蔽罩12’。根据本发明，利用导电固定元件13将所有这些结构和元件都彼此固定，在这种情况下固定元件是螺栓14。对于功能类似的元件使用相同的标号。
如果没有根据本发明的接地元件16，由导电材料制成的固定元件13将保持和电路板11的地电平分开，第二屏蔽罩12’也是这样。然而，根据图3，固定元件13与接地元件16接触，同时利用其头部将第二屏蔽罩12’接地。这样，所有的导电元件同时都被接地，没有不相连的部分。换句话说，至少一个接地元件集成在电路板上的导电屏蔽罩中，利用该接地元件可以将导电固定元件接地到电路板的地电平上。同时，与电路板的地电平分开的其他可能的导电屏蔽罩与同一电位电连接。如果必要，根据本发明的接地元件也可以布置在第二屏蔽罩中。
根据本发明的屏蔽干扰和该屏蔽干扰要求的接地可以简单地进行实施。特别是由薄的片材制成的导电层可以容易且便宜地加工，以形成柔性垫圈，此外该垫圈具有接地元件。此外，接地元件可靠地接触每个固定元件。由于接地元件是屏蔽罩的一部分，所以屏蔽罩可以从电路板上拆下然后再连接到电路板上。

Claims (12)

1.一种屏蔽掉干扰的移动台(10)，其包括
电路板(11)，
用于隔离电路板(11)的导电的屏蔽罩(12)，
与屏蔽罩(12)独立的导电的固定元件(13)，用于将屏蔽罩(12)与电路板(11)连接，
屏蔽罩(12)中的用于固定元件(13)的开孔(15)，
接地元件(16)，用于将屏蔽罩(12)和固定元件(13)与电路板(11)电连接，
其特征在于每个接地元件(16)在固定元件(13)处延伸到所述开孔(15)，同时与固定元件(13)接触，并且每个接地元件(16)形成为屏蔽罩(12)的一部分，用于将屏蔽罩(12)和固定元件(13)接地到电路板(11)的地电平上。
2.根据权利要求1的移动台，其特征在于屏蔽罩(12)包括两个层(17、18)，其中布置成与电路板(11)接触的第一层(18)由柔性薄膜材料制成。
3.根据权利要求2的移动台，其特征在于薄膜材料的第一层(18)是单独的，并布置在电路板(11)和屏蔽罩(12)的第二层(17)之间，大体上在它们之间的整个相对表面上。
4.根据权利要求1至3中任何一项的移动台，其特征在于移动台还包括布置在屏蔽罩(12)上的非导电元件(20)，该非导电元件顶部装配有第二屏蔽罩(12’)，并利用所述固定元件(13)将该非导电元件(20)和第二屏蔽罩(12’)固定在移动台上，以及固定在电路板(11)的地电平上。
5.一种在移动台的干扰屏蔽中的装置，其中接地元件布置在移动台(10)的电路板(11)和导电的屏蔽罩(12)之间，该屏蔽罩用于隔离该电路板，从而将屏蔽罩(12)和移动台(10)的固定元件(13)与电路板电连接，该固定元件配合在布置于屏蔽罩(12)中的开孔(15)中，其特征在于每个接地元件(16)布置成在固定元件处伸到所述开孔(15)中，同时与固定元件(13)接触，以及每个接地元件(16)形成为屏蔽罩(12)的一部分，以便使屏蔽罩(12)和固定元件(13)接地到电路板(11)的地电平。
6.根据权利要求5的装置，其特征在于屏蔽罩(12)包括两个层(17、18)，接地元件(16)布置在该两个层中的第一层(18)中，该第一层(18)布置成与电路板(11)接触。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于该第一层(18)布置成可从屏蔽罩(12)上拆下，或者永久地布置在屏蔽罩(12)中，其由薄膜材料制成，该第一层(18)的形状布置成与在电路板(11)和屏蔽罩(12)的第二层(17)之间形成的相对表面一致。
8.根据权利要求6的装置，其特征在于所述第一层(18)的材料是导电材料，材料的厚度为0.05-0.2mm，用于形成至少一个柔性的接地元件(16)。
9.根据权利要求5至8中任何一项的装置，其特征在于接地元件(16)布置在屏蔽罩(12)中的开孔(15)处，该开孔布置成用于固定元件(13)，并位于固定元件(13)和电路板(11)之间。
10.一种在移动台的干扰屏蔽中的方法，其中该方法包括以下步骤：
使用屏蔽罩(12)，该屏蔽罩与移动台(10)的电路板(11)电连接，以便隔离电路板(11)，
使用导电的固定元件(13)将该屏蔽罩与电路板(11)连接，以及
使用接地元件(16)将固定元件(13)与电路板(11)电连接，该固定元件(13)处于布置在屏蔽罩(12)中的用于固定元件(13)的开孔(15)中，
其特征在于每个接地元件(16)布置在固定元件(13)处延伸到所述开孔(15)，同时与固定元件(13)接触，每个接地元件(16)形成为屏蔽罩(12)的一部分，以便使屏蔽罩(12)和固定元件(13)接地到电路板(11)的地电平。
11.根据权利要求10的方法，其特征在于每个接地元件(16)由屏蔽罩(12)的基材制成。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于基材布置成两层，其中的第一层(18)布置成与电路板(11)接触，并形成为单独的导电薄膜，以便形成柔性的接地元件(16)。
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