CN110198592A - 具有导电屏蔽件和接地触头的电子组件 - Google Patents

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Abstract

电子组件(100)包括具有多个通孔(132)的印刷电路(104)。电子组件还包括具有多个壁(121‑124)的导电屏蔽件(110)。侧壁限定腔，侧壁中的至少一些侧壁的边缘沿着周边线(142)与印刷电路对接。周边线与通孔相交或紧邻通孔延伸。电子组件还包括多个接地触头(112)，其每一个相对于导电屏蔽件是分立的。多个接地触头中的每一个包括引脚段(170)和壁接合段(180)。引脚段包括可插入通孔中的顺应引脚(172)。壁接合段连接到相应的侧壁。接地触头沿着周边线分布，并将导电屏蔽件电联接到印刷电路的接地导体。

Description

具有导电屏蔽件和接地触头的电子组件
技术领域
本文的主题总体上涉及围绕电子部件的导电屏蔽件，用于保护电子部件或周围部件免受电磁干扰。
背景技术
电子元件配置为执行指定的任务，并且通常安装在印刷电路上。例如，集成电路或其他基于逻辑的装置可以安装到印刷电路板(PCB)并且通过PCB的导电迹线通信地联接到系统的其他部件。电子组件可能易受电磁接口(EMI)和/或产生EMI，其可能对其他附近的部件造成不希望的影响。因此，可能需要隔离PCB上的其他部件，减少串扰，和/或降低EMI敏感性，而不会对性能产生负面影响。
为此，电子部件可以由导电屏蔽件保护，该导电屏蔽件也可以称为板级屏蔽件。导电屏蔽件可以由金属片冲压，并成形为形成盒状容器。导电屏蔽件定位在印刷电路上，使得电子部件被导电屏蔽件围绕。导电屏蔽件设计成通过多个端子电联接到印刷电路的接地导体(例如，接地平面)。更具体地，金属片被冲压以包括侧壁和长形端子。因此，侧壁和端子是同一件金属片的部分。然后将金属片成形为使得侧壁基本上形成所需的容器，并且端子定位成插入印刷电路的镀覆通孔中。因此，电子部件可以位于印刷电路上，并且导电屏蔽件可以安装在电子部件上。
尽管这种导电屏蔽件足以阻止EMI泄漏，但导电屏蔽件通常设计用于特定应用，这可能限制某种设计的使用，并且制造成本高。
因此，仍然需要这样一种导电屏蔽件，其制造成本较低和/或更容易适应不同的应用，并且足以阻止EMI泄漏。
发明内容
在实施例中，提供一种电子组件，包括具有接地导体和多个通孔的印刷电路。所述通孔暴露与所述接地导体连通的导电材料。所述电子组件还包括具有多个侧壁的导电屏蔽件。所述侧壁限定腔，所述腔的尺寸和形状设计成在其中接收电子部件。所述侧壁中的至少一些侧壁的边缘沿着周边线与所述印刷电路对接。所述周边线与所述通孔相交或紧邻所述通孔延伸。所述电子组件还包括多个接地触头，其每一个相对于所述导电屏蔽件是分立的。所述多个接地触头中的每一个包括引脚段和壁接合段。所述引脚段包括可插入所述通孔中的顺应引脚。所述壁接合段连接到相应的侧壁。所述接地触头沿着所述周边线分布并将所述导电屏蔽件电联接到所述印刷电路的接地导体。
附图说明
图1是根据实施例形成的电子组件的局部分解图。
图2是可以与图1的电子组件一起使用的接地触头的平面图。
图3是可以与图1的电子组件一起使用的接地触头的透视图。
图4示出了图1的电子组件的一部分，其中移除了单个接地触头以示出壁槽。
图5是图1的电子组件的剖视图。
图6是彼此相邻的两个接地触头的俯视图。
图7是电子组件的俯视图，示出了已经由接地触头接收的两个接地触头和侧壁的一部分。
图8是可以与图1的电子组件一起使用的接地触头的平面图。
图9是可以与图1的电子组件一起使用的接地触头的透视图。
图10示出了可以使用图8的接地触头的屏蔽子组件的至少一部分。
具体实施方式
本文阐述的实施例可以包括可以用于减少电磁干扰(EMI)泄漏或辐射的电子组件、屏蔽子组件和接地触头。实施例可以用于遍及不同行业的各种应用。电子组件和屏蔽子组件包括导电屏蔽件和接地触头，接地触头相对于导电屏蔽件是分立的。接地触头在导电屏蔽件和接地导体之间形成电通路。
导电屏蔽件可以表征为板级屏蔽件。在一些实施例中，板级屏蔽件由金属片冲压成形。金属片可具有指定的厚度(例如，0.8mm或更大)以实现期望的性能。板级屏蔽件可以是单件式屏蔽件。然而，在某些情况下，板级屏蔽件可具有两个以上的件。板级屏蔽可以设计成隔离印刷电路板(PCB)上的部件，减少串扰，和/或降低EMI敏感性，而不会对性能产生负面影响。制造板级屏蔽的一种材料是冷轧钢(CRS)材料。可以使用的另一种材料是铝材料(例如，镀覆的铝)，其可以具有CRS密度的1/3，同时提供类似的EMI抑制能力。铝材料也可提供比CRS高5倍的散热。其他可能的材料包括镀锌钢、不锈钢和镍-银(例如，镍-银C770)。应该理解，实施例可以包括一种以上的材料。
如本文所用的，如果两个元件在组装屏蔽子组件之前是独立的部件，则导电屏蔽件和接地触头相对于彼此是“分立的(discrete)”。例如，如果元件来自金属片的不同冲压件，则导电屏蔽件和接地触头是分立的。尽管两个元件可以是分立的，但是这两个元件不需要具有不同的组分。换句话说，两个元件可以具有相同的导电材料或者来自相同的金属片。然而，在许多情况下，可以使用不同的材料和/或不同的方法来制造这两个元件。在这样的实施例中，导电屏蔽件可以使用成本较低的材料制造。
本文描述的接地触头可包括多种不同的材料。例如，接地触头可包括基材，例如但不限于铜或铜合金(例如，铍铜)，其被镀覆或涂覆有一种或多种其他材料。如本文所用，当另一种材料“镀覆”或“涂覆”在基材上时，另一种材料可以直接接触或粘合到基材的外表面，或者可以直接接触或粘合到中间材料的外表面。更具体地，其他材料不需要与基材直接相邻，并且可以通过中间层分开。
如本文所使用的，当在具体实施方式和权利要求中使用时，诸如“多个【元件】”和“【元件】的阵列”等短语不一定包括部件可能具有的每个元件。部件可以具有类似于该多个元件的其他元件。例如，短语“具有多个接地触头的屏蔽子组件【为/具有所述特征】”并不一定意味着屏蔽子组件的每个接地触头都具有所述特征。其他接地触头可以不包括所述特征。因此，除非另有明确说明(例如，“屏蔽子组件的每个电触头都【为/具有所述特征】”)，实施例可以包括不具有所述特征的类似元件。
图1是根据实施例形成的电子组件100的局部分解图。电子组件100包括屏蔽或接地子组件102、印刷电路104和电子部件106。电子部件106是可沿印刷电路定位的电气装置。例如，电子部件可以是集成电路、微处理器、电连接器、电容器、电池等。在特定实施例中，电子部件106可以配置为处理数据信号。电子组件100和对应的元件相对于相互垂直的X、Y和Z轴取向。尽管Y轴看起来沿着重力方向延伸，但是应该理解，实施例可以具有相对于重力的任何取向。
屏蔽子组件102包括导电屏蔽件110和多个接地触头112。接地触头112和导电屏蔽件110相对于彼此是分立的。接地触头112配置为将导电屏蔽件110电连接到印刷电路104的接地导体108。在所示的实施例中，接地导体108是印刷电路104的接地平面，但是在替代实施例中可以使用其他接地导体。
导电屏蔽件110包括多个侧壁121-124和顶壁125。在所示的实施例中，侧壁121-124和顶壁125是同一块金属片的部分，该金属片被冲压成形以提供导电屏蔽件110。例如，侧壁121-124中的每一个沿着片折叠部126联接到顶壁125，并且沿着相应的接缝128沿着另外两个侧壁延伸。在其他实施例中，导电屏蔽件110可以由多个分立部件形成。而在其他实施例中，导电屏蔽件110可以由其中分散有导电颗粒的塑料材料模制而成，使得模制的屏蔽件是导电的。
在图1中，导电屏蔽件110具有矩形盒状形状。然而，导电屏蔽件110可以具有其他形状。例如，导电屏蔽件110可以具有五边形形状，其中顶壁125的形状类似于五边形。导电屏蔽件110可以是L形的，其中顶壁125是L形的。导电屏蔽件110可以配置为具有一个或多个设计特征，例如锁定孔或表面安装技术(SMT)城堡形结构(castellation)。
印刷电路104具有基板表面130和通孔132的阵列。在所示的实施例中，通孔132是镀覆的通孔(PTH)，其完全延伸穿过印刷电路104的厚度136。然而，在其他实施例中，通孔132延伸到印刷电路104中的深度小于厚度136。在其他实施例中，通孔132不是镀覆的，而是暴露接地导体108的至少一部分。
导电屏蔽件110配置为定位在印刷电路104的基板表面130上。侧壁121-124中的每一个具有相应的边缘140，当导电屏蔽件110安装在其上时，边缘140与基板表面130对接。至少一些侧壁的边缘140沿着周边线142与印刷电路104对接，周边线142由沿着基板表面130的虚线标识。周边线142与通孔132相交，或者沿着基板表面130紧邻通孔132延伸。如果周边线在通孔的开口上延伸，则周边线与通孔“相交”。如果周边线在限定通孔的开口的镀层上延伸或者在距限定通孔的开口的镀层的指定距离内，则周边线“紧邻”通孔延伸。
用于确定周边线是否紧邻通孔延伸的指定距离是2.0mm或更小。在特定实施例中，指定距离可以是1.5mm，或者更具体地，1.0mm。“限定通孔的镀层”是从印刷电路的钻孔表面朝向通孔的中心轴线延伸的导电材料的厚度。“限定通孔的镀层”不包括可以沿印刷电路的外表面延伸的横向垫。为了确定周边线是否在指定距离内，可以测量周边线与限定通孔的镀层之间的最短距离。例如，当导电屏蔽件安装在印刷电路上使得侧壁与印刷电路对接时，可以测量和印刷电路对接的侧壁与限定通孔的镀层之间的最短距离(例如，与钻孔的表面垂直对齐的点)。如果最短距离等于或小于指定距离，则周边线紧邻通孔延伸。
如图所示，周边线142可以限定封闭区域143，使得周边线没有间隙，在间隙中，导电材料(例如，边缘或接地触头)不与印刷电路对接。然而，在其他实施例中，边缘可以不与印刷电路对接。在这样的实施例中，导电屏蔽件可以限定用于接收可插拔连接器或用于允许气流的开口。
在所示的实施例中，接地触头112沿周边线142基本均匀地分布。如本文所使用的，如果相邻的接地触头112(或通孔132)之间的间隙的距离在0.5X和1.5X的范围内，其中X是沿周边线的相邻的触头接地之间的平均距离，则接地触头“基本均匀地分布”。距离仅沿周边线测量。如果周边线中存在间隙，则不计算存在间隙的接地触头之间的距离。
可选地，侧壁121-124中的每一个具有多个壁槽144。在其他实施例中，侧壁可以没有壁槽或仅具有一个壁槽。如本文所述，壁槽144配置为接收相应的接地触头112。
图2和图3分别是接地触头112的平面图和透视图。接地触头112具有板端150和屏蔽件端152。接地触头112可以由金属片冲压。接地触头112具有相对的触头边缘154、155，其限定了接地触头112的外轮廓。如图2和图3所示，纵向轴线162在板端150和屏蔽件端152之间延伸穿过接地触头112的几何中心。接地触头112的长度164(图2)限定在板端150和屏蔽件端152之间。
如图3所示，接地触头112具有相对的第一触头表面156和第二触头表面157。触头表面156、157也可以称为宽侧表面。接地触头112的厚度158在触头表面156、157之间延伸。在所示的实施例中，接地触头112基本上是平面的，使得触头平面160(图3中用虚线表示)与整个触头边缘154、155相交。然而，在其他实施例中，接地触头112可以成形(例如，弯曲)为使得接地触头112不是平面的。
如图2所示，接地触头112可以具有多个段。例如，接地触头112包括引脚段170和壁接合段180。引脚段170包括长形的顺应引脚172，其配置为插入通孔132(图1)中的一个。顺应引脚172配置为经受由印刷电路104(图1)引起的径向向内或压缩力(由相对的箭头指示)。
顺应引脚172包括颈部174、顺应段176和尖端部分178。顺应段176从颈部174向外延伸，并且尖端部分178从顺应段176向内延伸。换句话说，顺应段176从颈部174延伸到尖端部分178。尖端部分178包括板端150。顺应段176包括两个相对的臂171和173。臂171和173间隔开以在它们之间限定开口175。当顺应引脚172接收在通孔132(图1)内时，臂171和173接合通孔132的内壁并朝向彼此向内偏转。
顺应引脚172可以表征为针眼型顺应引脚。在其他实施例中，存在其他类型的顺应引脚且可以替换顺应引脚172。
壁接合段180还包括两个相对的臂182、184和它们之间的触头槽186。臂182、184从邻近颈部174的接头185延伸。臂182、184彼此平行并且平行于纵向轴线162从接头185延伸到相应的远端187、188。远端187、188被触头槽186的开口189分开。远端187、188和开口189共同限定屏蔽件端152。
如图2所示，第一臂182和第二臂184的远端187、188分别包括波状边缘190、191。每个臂182、184包括靠近相应的远端的壁指(或凸起)192。指192配置为直接接合导电屏蔽件110(图1)。触头槽186的有效长度193限定在指192和接头185之间。波状边缘190、191成形为相对于导电屏蔽件110调节接地触头112，如本文所述。
图4示出了构造后的电子组件100的一部分，且图5是构造后的电子组件100的剖视图。为了说明的目的，在图4中已经移除了单个接地触头以更详细地示出壁槽144中的一个。在构造期间，接地触头112可以插入通孔132中，然后定位导电屏蔽件110。替代地，接地触头112可以联接到导电屏蔽件110，然后当导电屏蔽件110定位在印刷电路104上时插入通孔132中。
图4包括导电屏蔽件110的侧壁124。壁槽144具有从壁槽144的开口204到壁槽144的端部边缘206测量的长度202。如图5所示，侧壁124具有厚度208，该厚度208限定在侧壁124的相对的壁表面210、212之间。壁槽144接收接地触头112的一部分(例如，颈部174)，并且触头槽186接收对应的侧壁121的一部分。壁接合段180的第一臂182设置在导电屏蔽件110的腔214内。壁槽144的长度202(图4)和触头槽186的长度193(图2)可以配置成允许屏蔽子组件102中的公差。例如，在图5中的端部边缘206和接头185之间存在公差间隙218。还示出了，颈部174越过印刷电路104。换句话说，颈部174设置在相应的壁槽144内并延伸到相应的通孔132中。
在侧壁124通过槽开口189插入的连接操作期间，第一臂182和第二臂184的指192接合侧壁124的相应的壁表面。第一臂182和第二臂184远离彼此偏转。更具体地，第一臂182和第二臂184可以在沿着触头平面160(图3)的方向上远离彼此偏转。
图6是彼此相邻的两个接地触头112A、112B的俯视图。如图所示，接地触头112A、112B具有不同的旋转取向。例如，接地触头112A看起来比接地触头112B更顺时针旋转。尽管具有不同的旋转方向，但是实施例配置为接收对应的侧壁124，而无需单独手动调节接地触头112A、112B。
例如，波状边缘190、191具有限定最大接收宽度222的顶点220。相对的指192限定槽宽度224。在特定实施例中，最大接收宽度222是槽宽度224的至少1.5倍(1.5X)。在特定实施例中，最大接收宽度222是槽宽度224的至少两倍(2X)或者槽宽度224的至少2.5倍(2.5X)。在这样的实施例中，接地触头112A、112B可以具有不同的旋转取向，如图6所示，但是能够与侧壁124对齐。更具体地，最大接收宽度222允许侧壁124被每个触头槽186接收。公差带223在图6中的两条虚线之间示出，并且表示侧壁124可以接近触头槽186并同时充分对齐以便插入的空间。
由于波状边缘190、191的形状，当侧壁124插入触头槽186中时，接地触头112A、112B部分地自对齐。更具体地，当侧壁124插入接地触头112A、112b的触头槽186中时，侧壁124的边缘140(图1)与波状边缘190、191接合。插入力使接地触头112A、112B旋转到可以更好地接收侧壁124的取向。图7示出了在侧壁124已插入触头槽186中之后接地触头112A、112B的旋转取向。
图8和图9分别是接地触头312的平面图和透视图。接地触头312具有板端350和屏蔽件端352。接地触头312可以由金属片冲压。接地触头312具有相对的触头边缘354、355，其限定了接地触头312的外轮廓。接地触头312的长度364(图8)限定在板端350和屏蔽件端352之间。
如图9所示，接地触头312具有相对的第一触头表面356和第二触头表面357。接地触头312的厚度358在触头表面356、357之间延伸。在所示的实施例中，接地触头312基本上是平面的，使得触头平面360(图9中用虚线表示)与整个触头边缘354、355相交。然而，在其他实施例中，接地触头312可以成形(例如，弯曲)为使得接地触头312不是平面的。
如图8所示，接地触头312可以具有多个段。例如，接地触头312包括引脚段370和壁接合段380。引脚段370包括长形的顺应引脚372，其配置为插入通孔132(图1)中的一个。顺应引脚372可以与顺应引脚172(图2)类似或相同。
壁接合段380具有面板形轮廓，其包括面板开口382。例如，壁接合段380具有二维形状，其包括段长度383和段宽度384。段长度383和段宽度384的尺寸设计成当固定到导电屏蔽件310(图10)时为接地触头312提供结构完整性。面板开口382的尺寸和形状可以设计成接收锡焊或允许将壁接合段380焊接到导电屏蔽件310。
图10示出了屏蔽子组件302的至少一部分，其可以类似于屏蔽子组件102(图1)。屏蔽子组件302包括接地触头312和导电屏蔽件310。导电屏蔽件310包括侧壁321-324和顶壁325。可选地，导电屏蔽件310可包括用于气流的开口311。如图所示，壁接合段380固定到侧壁321-324的相应的外部。替代地，壁接合段380固定到侧壁321-324的相应的内表面。在构造期间，触头表面357(图9)相对于侧壁中的一个并排定位。壁接合段380可以锡焊或焊接到侧壁321-324的相应的内表面或外表面。

Claims (20)

1.一种电子组件(100)，包括：
印刷电路(104)，其具有接地导体(108)和多个通孔(132)，所述通孔(132)暴露与所述接地导体(108)连通的导电材料；
导电屏蔽件(110)，其具有多个侧壁(121-124)，所述侧壁限定腔(214)，所述腔的尺寸和形状设计成在其中接收电子部件，其中所述侧壁(121-124)中的至少一些侧壁的边缘(140)沿着周边线(142)与所述印刷电路(104)对接，所述周边线(142)与所述通孔(132)相交或紧邻所述通孔(132)延伸；
多个接地触头(112)，其每一个相对于所述导电屏蔽件(110)是分立的，其中所述多个接地触头(112)中的每一个包括引脚段(170)和壁接合段(180)；
其中所述引脚段(170)包括可插入所述通孔(132)中的顺应引脚(172)，并且所述壁接合段(180)连接到相应的侧壁，所述接地触头(112)沿着所述周边线(142)分布，并且将所述导电屏蔽件(110)电联接到所述印刷电路(104)的接地导体(108)。
2.如权利要求1所述的电子组件(100)，其中所述周边线(142)限定封闭区域(143)，所述接地触头(112)沿着所述周边线(142)基本均匀地分布。
3.如权利要求1所述的电子组件(100)，其中所述壁接合段(180)包括彼此平行地延伸的第一臂和第二臂(182，184)，在所述第一臂和所述第二臂之间具有触头槽(186)，所述第一臂和所述第二臂的尺寸和形状设计成接收相应的侧壁的厚度，使得所述第一臂和所述第二臂接合所述侧壁的相对的壁表面(210，212)。
4.如权利要求2所述的电子组件(100)，其中触头平面(160)与沿着所述第一臂和所述第二臂(182，184)延伸的触头边缘(154，155)相交，所述第一臂和所述第二臂在沿着所述触头平面的方向上远离彼此偏转。
5.如权利要求2所述的电子组件(100)，其中所述侧壁(121-124)包括相应的壁槽(144)，并且所述引脚段(170)包括相应的颈部(174)，所述颈部越过所述印刷电路(104)并且设置在相应的壁槽内。
6.如权利要求2所述的电子组件(100)，其中所述第一臂和所述第二臂包括壁指(192)，所述壁指接合所述侧壁，并且允许所述侧壁滑动通过所述触头槽(186)。
7.如权利要求2所述的电子组件(100)，其中所述第一臂和所述第二臂(182，184)具有带有对应的波状边缘(190，191)的远端(187，188)，所述波状边缘配置为将所述侧壁引导到所述第一臂和所述第二臂之间的触头槽中。
8.如权利要求6所述的电子组件(100)，其中所述触头槽具有槽宽度(224)，并且所述波状边缘(190，191)限定最大接收宽度(222)，所述最大接收宽度是所述触头槽的槽宽度的至少两倍。
9.如权利要求1所述的电子组件(100)，其中所述接地触头(112)由金属片冲压，并且具有相对的触头表面(356，357)，其中所述触头表面中的一个与相应的侧壁并排定位且固定至所述相应的侧壁。
10.如权利要求9所述的电子组件(100)，其中所述周边线(142)限定封闭区域，所述接地触头(112)沿着所述周边线(142)基本均匀地分布。
11.如权利要求9所述的电子组件(100)，其中所述接地触头(112)焊接到所述侧壁的外表面或内表面。
12.一种屏蔽子组件，包括：
导电屏蔽件(110)，其具有多个侧壁，所述侧壁限定腔(214)，所述腔的尺寸和形状设计成在其中接收电子部件，其中所述侧壁(121-124)中的至少一些侧壁的边缘(140)配置为沿着周边线(142)与表面对接；
多个接地触头(112)，其每一个相对于所述导电屏蔽件(110)是分立的，其中所述多个接地触头(112)中的每一个包括引脚段(170)和壁接合段(180)；
其中所述引脚段包括可插入通孔(132)中的顺应引脚(172)，并且所述壁接合段连接到相应的侧壁，所述接地触头(112)配置为沿着所述周边线(142)分布，并且将所述导电屏蔽件(110)电联接到接地导体(108)。
13.如权利要求12所述的屏蔽子组件，其中所述周边线(142)限定封闭区域，所述接地触头(112)沿着所述周边线(142)基本均匀地分布。
14.如权利要求12所述的屏蔽子组件，其中所述壁接合段(180)包括彼此平行地延伸的第一臂和第二臂(182，184)，在所述第一臂和所述第二臂之间具有触头槽(186)，所述第一臂和所述第二臂的尺寸和形状设计成接收相应的侧壁的厚度，使得所述第一臂和所述第二臂接合所述侧壁的相对的壁表面(210，212)。
15.如权利要求14所述的屏蔽子组件，其中触头平面(160)与沿着所述第一臂和所述第二臂(182，184)延伸的触头边缘(154，155)相交，所述第一臂和所述第二臂在沿着所述触头平面的方向上远离彼此偏转。
16.如权利要求14所述的屏蔽子组件，其中所述侧壁(121-124)包括相应的壁槽(144)，并且所述引脚段(170)包括相应的颈部(174)，所述颈部越过所述印刷电路(104)并且设置在相应的壁槽内。
17.如权利要求14所述的屏蔽子组件，其中所述第一臂和所述第二臂包括壁指(192)，所述壁指接合所述侧壁，并且允许所述侧壁滑动通过所述触头槽(186)。
18.如权利要求14所述的屏蔽子组件，其中所述第一臂和所述第二臂(182，184)具有带有对应的波状边缘(190，191)的远端(187，188)，所述波状边缘配置为将所述侧壁引导到所述第一臂和所述第二臂之间的触头槽中。
19.如权利要求12所述的屏蔽子组件，其中所述接地触头由金属片冲压，并且具有相对的触头表面，其中所述触头表面中的一个与相应的侧壁并排定位且固定至所述相应的侧壁。
20.如权利要求19所述的屏蔽子组件，其中所述接地触头(112)焊接到所述侧壁的外表面或内表面。
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