CN103855543A - 屏蔽罩体和插座组件 - Google Patents
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Abstract
公开了一种具有改进的降低EMI泄漏的插座组件。所述组件包括一基部，该基部呈将一电子模块或对接连接器收容于内的一引导框部或一屏蔽罩体的形式。一散热器设置为散出所述连接器或模块工作过程中产生的热量且所述散热器具有经由所述插座的顶壁部上的一开口延伸进入所述插座内部的一部分。所述散热器具有与所述插座的顶壁部的一边缘部相对地对齐的一周边的边缘部。一系列单个的接触元件设置在所述顶壁部上且以一围绕所述开口延伸的形式排列，以提供所述散热器和所述插座之间的多个电接地接触点。
Description
相关申请的援引
本申请主张于2012年12月05日向美国专利商标局在先提交的题为“具有集成的EMI体的模块罩体”的美国临时专利申请61/733,624的优先权。前述临时申请的内容整体并入本文。
技术领域
本申请概括而言涉及屏蔽罩体和插座组件，而更具体而言涉及用于诸如散热器等的罩体及包括该罩体的插座组件。
背景技术
电子领域中可插拔模块的使用正在增长。可插拔模块可用于普通的、铜基电气系统或可用于光纤系统。但是，用于高速系统中的可插拔模块产生大量的热量。这些热量必须从所述模块中散掉，以使其工作温度降低到其设计水平。可插拔模块通常插入一屏蔽罩体中，所述屏蔽罩体将从一模块的插入端部的突出的一边缘卡与安装于一电路板的一插座连接器之间的连接屏蔽。所述屏蔽罩体安装于所述电路板，且形成包覆所述插座连接器的一中空空间。为了散去工作过程中产生的热量，业界已采用使用散热器作为解决这个热量问题的方案。转让给泰科电子的美国专利US6,816,376中说明且示出了一种这样的散热器，其中，屏蔽罩体具有在其顶壁或顶板形成的一开口（该申请的内容通过在此援引而并入本文）。该开口允许进入屏蔽罩体的内部及可插拔模块。一散热器通常由金属形成，且可具有延伸进入屏蔽罩体的内部且与可插拔模块的顶部接触的一基部。该散热器通常设计为其基部接触模块的顶表面，且围绕散热器的基部延伸的一边缘部坐落在屏蔽罩体上且接触屏蔽罩体。一压紧夹具（hold down clip）可设置为保持散热器与模块的接触。
上述结构带来的一个问题是，无论所述模块或屏蔽罩体或它们两者都可能在制造中出现尺寸偏差。如果这样，所述散热器的边缘部与屏蔽罩体的接触会部分地或全部地分离，从而产生一空隙。依据偏差的严重程度，该空隙可能会围绕罩体的上表面上的开口的整个范围延伸。在散热器和罩体之间产生所述空隙的位置处，其构成了电磁干扰（“EMI”）辐射的一出口。设计者努力实现使任何罩体尽可能低的EMI泄漏，因为EMI容易干扰通过模块和靠近罩体和模块的其它电子装置的信号传输。鉴于这样的问题，因此需要提供一种屏蔽罩体，其具有与其相关的一降低EMI的解决方案（另外，其可能是由政府部门（如美国联邦通信委员会（FCC））所要求的，用以保证成品系统在安装时不产生EMI）。
发明内容
因此，本发明的目的在于避免上述现有技术的缺陷，提供一种改进的屏蔽罩体，其不仅将一可插拔模块收容于其内而且还收容延伸进入所述罩体且接触所述模块的一外部散热器元件。所述罩体包括多个边部或壁部，所述多个边部或壁部共同限定用以容纳安装于一电路板上的一插座连接器的一中空内部。所述罩体优选包括以诸如脚部或顺应针等形式的安装元件，以使所述罩体安装于所述插座连接器之上的一电路板。为了方便一可插拔模块插入所述罩体且与所述插座连接器接合，所述罩体具有设置在其一端部且尺寸为可将一可插拔模块收容于内的一开口。
具体地，本发明公开了一种屏蔽罩体，所述屏蔽罩体包括：多个壁部，所述多个壁部共同限定设置为将一模块收容于内的一中空的内部空间，所述多个壁部中的一个壁部包括靠近且与所述模块相对地延伸的至少一顶壁部；一开口，所述开口限定在所述顶壁部内且设置为将一散热器的一部分收容于其内，所述顶壁部包括围绕所述开口延伸的一周边的边缘部；以及多个接触元件，各所述接触元件沿所述顶壁部的周边的边缘部设置在所述顶壁部上且远离所述顶壁部延伸，以接触所述散热器的一相对的表面。
优选地，各所述接触元件具有弹性。各所述接触元件为悬臂式。各所述接触元件具有在所述顶壁部的上方延伸的自由端。各所述接触元件具有在所述顶壁部的下方延伸的自由端。各所述接触元件具有弯曲的自由端。各所述接触元件分离地形成为设置在所述顶壁部上的一带材。
本发明还公开了一种插座组件，设置为收容一对接连接器，所述插座组件包括：一导电的引导框部，所述导电的引导框部包括具有一开口的一顶壁部及多个其他壁部，这些壁部共同限定设置为收容对接连接器的一内部空间，所述开口提供进入所述内部空间的通道；以及一散热器，所述散热器部分地收容于内部空间及所述开口；其中，所述引导框部还包括远离所述引导框部延伸且设置为当所述散热器收容于所述开口时接触所述散热器的多个导电的接触元件，各所述接触元件以围绕所述开口的一形式沿所述顶壁部排列。
优选地，各所述接触元件由所述引导框部形成。各所述接触元件自所述引导框部延伸进入所述内部空间中。各所述接触元件自所述引导框部朝向所述散热器延伸。所述散热器包括一基部，所述基部延伸通过所述开口。所述散热器还包括一边缘部，所述边缘部围绕所述基部延伸。当所述散热器插入所述开口内时，所述边缘部接触各所述接触元件。各所述接触元件包括具有弯曲的接触部的自由端。所述引导框部还包括其它的接触所述散热器的接触元件。所述引导框部为一模铸本体，所述模铸本体具有多个壁部。所述引导框部还包括一盖体，所述盖体限定所述顶壁部。所述开口定向在所述盖体中，以限定围绕所述开口延伸的一边缘部。各所述接触元件以一形式排列在所述边缘部中。
此外，所述罩体具有设置在其一主表面沿所述罩体的顶边部或顶壁部延伸的一开口；该开口容置一散热器元件。该散热器元件具有：一基部，延伸进入所述罩体内部以接触所述罩体内的一模块的顶部；以及一边缘部，围绕所述基部。该周边的边缘部具有优选为平的、至少部分地限定其一顶壁部或一顶表面的一底表面，以接触与所述罩体的主表面的相对的部分。
所述罩体在所述罩体的主表面上设置有多个弹性接触元件，所述多个弹性接触元件可采取诸如冲压或其它方式成型的弹性臂部的形式，且它们以围绕所述散热器的开口延伸的一周边形式排列。这些接触元件形成为单个的弹性臂部，所述弹性臂部具有弹性且自所述主表面沿朝向（或相对）所述散热器的周边的边缘部的一方向向外延伸。所述接触元件限定多个接触点，所述多个接触点为所述屏蔽罩体提供一集成的EMI防护体。
所述接触元件可采取简单细长的、悬臂式臂部的形式，或形成有弯曲的自由端或其它可被视为适合围绕所述散热器用开口的周边形成多个接触点的形状。这样的结构省去了单独成型一垫片的需求，且免除了组装过程中将这样的一垫片对齐且设置于所述罩体所需的劳动，因此为所述屏蔽罩体的制造商和用户提供了经济上的节约。
通过研究下面的详细说明将清楚地理解本申请的这些及其它目的、特征及优点。
附图说明
参考以下结合附图的详细说明可以最佳地理解本申请的结构和工作的组成和方式以及其另外的目的和优点，其中相似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：
图1为一传统的安装在一电路板上的插座组件的一立体图；
图2为根据本申请合并有一集成的EMI降低体的一插座组件的一立体图；
图3为图2的组件的引导框部的顶壁部上的开口的一角部的一放大细节图，示出了其上的多个接触元件的排列；
图4为设置在图2的引导框部上的多个接触元件中的一个的一俯视平面图；
图5A为根据本申请的集成的EMI引导框部使用的一接触元件的一构造的一侧视图；
图5B为与图5A相同的视图，但是接触元件的自由端在散热器的压力下朝向屏蔽罩体的顶壁部挠曲；
图6为根据本申请的具有一不同的集成的EMI体的一屏蔽罩体的一前视图，其中，接触元件向下悬垂进入屏蔽罩体内部以接触散热器；以及
图7为根据本申请的集成的EMI引导框部使用的一接触元件的另一构造的一侧视图。
具体实施方式
尽管本申请可以容易地表现为不同形式的实施例，但示出在附图中且在本文中将详细说明的是一具体实施例，同时应理解的是本说明书应视为是本申请原理的示范性说明且并非旨在将本申请限制到在此所说明的那样。
在附图所示的实施例中，方向的指示（诸如上、下、左、右、前和后）用于解释本申请的各种元件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明改变，则这些指示也相应地改变。
图1示出一已知的插座组件10。插座组件10包括一引导框部11，引导框部11经由多个向下悬垂的收容于一电路板12上形成的穿孔（hole）或导孔（via）14中的安装脚部13等而安装于电路板12上。引导框部11具有收容一插座连接器16的一中空的内部空间15，插座连接器16如所示出地可包括一卡收容槽17，卡收容槽17设置为收容一对接连接器18的一突出边缘卡或其它相似的对接片型件（未示出）。引导框部11优选由一导电材料形成且能由模铸或金属片材冲压而成，且其安装脚部13连接于电路板12上的接地电路。
一对接连接器18具有一导电的外本体19及其一鼻部20，它们设置为经由被限定在引导框部11的前方的一出入口21插入而收容于引导框部11的中空的内部空间15。如所示出地，引导框部11包括多个壁部22a-d，且另外的开口23形成于限定其一顶表面的一个壁部22a。设置有一散热器元件24，且散热器元件24包括向下悬垂且经由顶部开口23被收容的一基部25，从而散热器元件24可沿对接连接器18的顶表面18a接触对接连接器18，散热器元件24还包括围绕基部25的周边且与引导框部11的顶壁部22a相对地延伸的一边缘部26。一保持或压紧的夹具28通常设置为将散热器元件24保持就位于引导框部11且接触对接连接器18。
夹具28保持散热器元件24的边缘部26向下，在散热器元件24插入引导框部11之前接触引导框部11的顶部。由于散热器元件24安装于引导框部11，所以散热器元件24的前导边缘倒角，以配合引导框部11的前导边缘上的倒角，从而形成一斜面以减小插入力，散热器元件24的前导边缘使所述边缘部26上升超出引导框部11的顶部，由此在散热器元件24安装在其工作位置的同时形成所述引导框部11的顶部和边缘部26的底部之间的一360°开口或空隙。引导框部11的顶部上靠近该360°EMI空隙设有多个弹性指部，藉此维持散热器元件24的边缘部26和引导框部11的顶部之间的接触。所述多个弹性指部之间的间距必须设计成有效地阻止与该应用（application）相关的辐射频率。
所述散热器元件24的作用是，通过接触对接连接器18的顶表面而将热量从所述对接连接器18消散到大气中。但是，无论对接连接器18或引导框部11都可能超出公差范围，且散热器元件24尤其是散热器元件24的边缘部26可能因克服由保持夹具28施加到所述散热器元件24的保持力而上升远离引导框部11，由此形成沿边缘部26的一空隙或多个空隙。EMI能容易地穿过该空隙，且在高速数据传输速度下能产生噪音和对容纳所述插座组件10的装置内的其它电路产生电气干扰。
图2至图7示出根据本申请构造的一新的插座组件100，其避免了前述问题。如所示出地，该插座组件100包括安装于一电路板104的一引导框部102，且引导框部102具有设置为收容一插座连接器（未示出）及一相对的对接连接器的一中空的内部空间106，对接连接器通常示出为一电子模块108的形式。引导框部102示出为一导电的屏蔽罩体110，导电的屏蔽罩体110优选由金属片材形成且具有多个共同限定内部空间106的壁部112。一出入口114设置在屏蔽罩体110的前面，且该出入口114的尺寸为允许一电子模块108插入其中。电子模块108具有一突出对接片型件116，突出对接片型件116通常包括收容于一插座连接器（未示出）的一卡收容槽内的一边缘卡，所述插座连接器也安装于电路板104且封在屏蔽罩体110的内部空间106中。
屏蔽罩体110的壁部112包括一顶壁部112a、两个侧壁部112b、112c、一底壁部112d、以及一后壁部112e。一安装环118可设置在靠近其出入口114的屏蔽罩体110上，且可包括一可压缩的导电的垫圈120，以形成所述屏蔽罩体110和容纳屏蔽罩体110及其插座连接器的设备面板之间的一EMI密封。在工作过程中，尤其在高速数据传输速度时，会产生热量且需要将热量从所述电子模块108散到大气中。这通过提供电接触电子模块108的一散热器122来实现。
散热器122采用一导热元件124的形式，导热元件124优选为实心（solid）的且具有：限定散热器122的一接触部或吸收部的一本体部或基部125；以及一散热部126，其包括自基部125上升且在电子模块108及屏蔽罩体110上方竖直地延伸的多个隔开的单独的柱部127。基部125在尺寸上小于散热部126，由此一边缘部128被限定为围绕基部125延伸。屏蔽罩体110设置有形成于该屏蔽罩体110的顶壁部112a的一散热器用开口130，且散热器用开口130设置为将散热器122的基部125收容于其内，从而当电子模块108插入屏蔽罩体110时，电子模块108的顶表面109会接触散热器122的基部125的底表面125a且由所述电子模块108产生的热量会被散热器122吸收。
为了防止发生以上讨论的分离问题以及产生EMI能通过的空隙，多个导电的接触元件131设置在屏蔽罩体110上。如图2至图5所示，这些接触元件131由屏蔽罩体110本身经由诸如冲压等形成。如图4示出地，所述多个接触元件131可在围绕散热器用开口130延伸的区域中使屏蔽罩体110的顶壁部112a中冲压出一U形槽133而容易地形成。以这种方式，所述多个接触元件131形成为悬臂式接触元件或臂部，各接触元件131具有在一基部132b处连接于屏蔽罩体110的顶壁部112a的一细长的本体部132a以及在散热器122的压力下可自由挠曲的一自由端132c。接触元件131薄且具有弹性，从而所述接触元件131本身具有弹性性质。为了提供一可靠的点接触，优选的是各接触元件131的自由端132c为弯曲的，如图5A和图5B所示。该弯曲还有效地将所述接触元件131的长度缩短至比U形槽133的长度短的一长度，所以如果需要，接触元件131的自由端132c可挠曲进入到U形槽133中，如图5B所示。这样一种结构可经由压印（coining）提供，虽然普通的冲压也足以形成。应注意的是，U形槽133允许接触元件131及其位于屏蔽罩体110的顶壁部112a水平下方的自由端132c挠曲。
如图2所示，所述多个接触元件131沿屏蔽罩体110的顶壁部112a的一平的边缘部134排列且围绕顶部开口130，以提供所述多个接触元件131的自由端132c和与其相对的所述散热器122的边缘部128之间接触的点。优选地，所述多个接触元件131围绕所述顶部开口130以一均一的间距排列，但是如示出地，在所述屏蔽罩体110的其它元件（诸如示出的，在散热器122的相对边部上的两个压紧突片138a、138b）与所述散热器122接触的区域内，可以选择性地取消某些接触元件131。这些突片138a、138b在散热器122安装后向下压接到散热器122的散热部126上，从而将散热器122保持就位于屏蔽罩体110上，而且在沿屏蔽罩体110的边缘部134的没有任何用于降低EMI辐射的接触元件131存在的区域内还能提供屏蔽罩体110和所述散热器122之间的导电接地接触的点。这样的突片138a、138b使它们的点以接触元件131的形式在非均匀的空间内接触。这些突片138a、138b结合所述多个接触元件131，优选设置在所有受影响的相关联接触点之间的一均一的间距中。
通过围绕散热器用开口130的周边沿屏蔽罩体110的边缘部134分离地设置多个导电接触点，实现了在散热器122和屏蔽罩体110之间有效的EMI屏蔽。在散热器122和电子模块108超出公差范围的情况下，散热器122的边缘部128和与其相对的屏蔽罩体110的边缘部134之间存在一些接触，且在这些相对的元件之间可能不产生接触的区域，接触元件131的细长部分将经由接触元件131的本体部132a提供散热器122的边缘部128和屏蔽罩体110的边缘部134之间的接触。因为所述屏蔽罩体110通过其安装脚部140接地，所以所述多个接触元件131沿所述周边提供间隔的接地接触点。
尽管所述多个接触元件131的非均匀的间距示出在图2至图3中，但是由于保持突片138a、138b由屏蔽罩体110的壁部112形成，将会理解的是，在某些应用中，诸如相似于图1中所示的使用一单独的保持夹具的应用中，所述多个接触元件131的均匀的间距将是优选的。另一实施例示出在图6至图7中，其中，多个接触元件131由屏蔽罩体110的顶壁部112a形成，且向下悬垂进入所述屏蔽罩体110的内部空间106。在该实施例中，散热器122的基部125及其周围的边缘部128包含在所述屏蔽罩体110中且设置在下方并与屏蔽罩体110的顶壁部112a相对。在该实施例中，散热器122的边缘部128的顶表面和屏蔽罩体110的边缘部134的底表面之间的接触是需要的，因此，所述多个接触元件131冲压且向下成型以提供所需的电接地接触。
尽管集成的EMI体已经在上下文中结合一屏蔽罩体进行了说明，但是集成的EMI体还可使用于具有多个部件的一引导框部，诸如一模铸体和一金属片材盖体。在这种情况下，所述盖体会具有一限定于其上的开口，以允许散热器从中通过且所述盖体会具有在多个接触元件能够形成的位置围绕开口延伸的一周边的边缘部。最后，可以想象到的是所述多个接触元件可以单独形成，例如，可以经由诸如焊接或导电粘接剂等设置于所述罩体的金属带材，也即，各接触元件分离地形成为设置在所述顶壁部上的一带材。
尽管示出并说明了本申请的优选实施例，但是可以设想的是，在不脱离前述说明书和随附权利要求书的精神和范围内，本领域技术人员可以作出各种各样的修改。
Claims (20)
1.一种屏蔽罩体，所述屏蔽罩体包括：
多个壁部，所述多个壁部共同限定设置为将一模块收容于内的一中空的内部空间，所述多个壁部中的一个壁部包括靠近且与所述模块相对地延伸的至少一顶壁部；
一开口，所述开口限定在所述顶壁部内且设置为将一散热器的一部分收容于其内，所述顶壁部包括围绕所述开口延伸的一周边的边缘部；以及
多个接触元件，各所述接触元件沿所述顶壁部的周边的边缘部设置在所述顶壁部上且远离所述顶壁部延伸，以接触所述散热器的一相对的表面。
2.如权利要求1所述的屏蔽罩体，其中，各所述接触元件具有弹性。
3.如权利要求2所述的屏蔽罩体，其中，各所述接触元件为悬臂式。
4.如权利要求3所述的屏蔽罩体，其中，各所述接触元件具有在所述顶壁部的上方延伸的自由端。
5.如权利要求3所述的屏蔽罩体，其中，各所述接触元件具有在所述顶壁部的下方延伸的自由端。
6.如权利要求3所述的屏蔽罩体，其中，各所述接触元件具有弯曲的自由端。
7.如权利要求1所述的屏蔽罩体，其中，各所述接触元件分离地形成为设置在所述顶壁部上的一带材。
8.一种插座组件，设置为收容一对接连接器，所述插座组件包括：
一导电的引导框部，所述导电的引导框部包括具有一开口的一顶壁部及多个其他壁部，这些壁部共同限定设置为收容对接连接器的一内部空间，所述开口提供进入所述内部空间的通道；以及
一散热器，所述散热器部分地收容于内部空间及所述开口；
其中，所述引导框部还包括远离所述引导框部延伸且设置为当所述散热器收容于所述开口时接触所述散热器的多个导电的接触元件，各所述接触元件以围绕所述开口的一形式沿所述顶壁部排列。
9.如权利要求8所述的插座组件，其中，各所述接触元件由所述引导框部形成。
10.如权利要求9所述的插座组件，其中，各所述接触元件自所述引导框部延伸进入所述内部空间中。
11.如权利要求8所述的插座组件，其中，各所述接触元件自所述引导框部朝向所述散热器延伸。
12.如权利要求8所述的插座组件，其中，所述散热器包括一基部，所述基部延伸通过所述开口。
13.如权利要求12所述的插座组件，其中，所述散热器还包括一边缘部，所述边缘部围绕所述基部延伸。
14.如权利要求13所述的插座组件，其中，当所述散热器插入所述开口内时，所述边缘部接触各所述接触元件。
15.如权利要求14所述的插座组件，其中，各所述接触元件包括具有弯曲的接触部的自由端。
16.如权利要求8所述的插座组件，其中，所述引导框部还包括其它的接触所述散热器的接触元件。
17.如权利要求8所述的插座组件，其中，所述引导框部为一模铸本体，所述模铸本体具有多个壁部。
18.如权利要求17所述的插座组件，其中，所述引导框部还包括一盖体，所述盖体限定所述顶壁部。
19.如权利要求18所述的插座组件，其中，所述开口定向在所述盖体中，以限定围绕所述开口延伸的一边缘部。
20.如权利要求19所述的插座组件，其中，各所述接触元件以一形式排列在所述边缘部中。
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