CN110943315A - 具有集成emi衬垫的浮动连接器系统 - Google Patents

Abstract

本发明题为“具有集成EMI衬垫的浮动连接器系统”。本发明公开了导电结构，所述导电结构可将连接器插座电连接至设备外壳的部分。所述导电结构可包括可压缩材料。所述可压缩材料可至少部分地被导电层覆盖。

Description

具有集成EMI衬垫的浮动连接器系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年9月25日提交的美国临时专利申请62/736,344的权益，该申请以引用方式并入本文。

背景技术

电力和数据可通过电缆从一个电子设备提供给另一个电子设备，所述电缆可包括一种或多种导线、光纤线缆或其他导体。连接器插入件可位于这些电缆的每一端部处，并且可被插入通信或电力传输电子设备的连接器插座中。

这些连接器插座可位于电子设备的设备外壳的表面。设备外壳可导电并接地。连接器插座可包括接地接触件和也可接地的屏蔽件。但是，设备外壳或连接器插座的不正确或不充分接地可能会产生信号噪声。该噪声可能限制由连接器插座输送的信号的数据速率。该信号噪声还可能导致电磁干扰和数据传输错误。为了提高性能，可能希望设备外壳和连接器插座正确接地。

这些电子设备可包括电路，诸如中央处理单元、图形处理电路和其他电路。这些电路可能消耗大量功率并耗散大量热量。这种热量可能会损害器件性能。例如，这种热量可能会缩短电路寿命以及可能减慢电子设备的电路。因此可能希望设备外壳允许这种热量逸出。也就是说，可能需要提供具有改善的通风的设备外壳。

可感觉到这些设备外壳和连接器插座的外观反映了电子设备的质量和价值。外观不佳可能会给用户留下不好的印象。相比之下，美观的外观可为用户提供质量和价值感。

因此，所需要的是将连接器插座电连接到设备外壳以提供正确接地、改善的通风，并且具有美学上令人愉悦的外观的导电结构。

发明内容

因此，本发明的实施方案可提供将连接器插座电连接到设备外壳以提供正确的接地、改善的通风，并且具有美学上令人愉悦的外观的导电结构。

本发明的示例性实施方案可提供正确接地的连接器插座和设备外壳。用于电子设备的设备外壳可提供具有开口的外壳壁，插头或连接器插入件可通过所述开口插入对应的连接器插座中。外壳壁还可包括用于一些或所有连接器插座的套管，这些套管可从外壳壁延伸到电子设备中。连接器插座可具有可被插入对应套管中的前端。连接器插座的前端可被至少部分地屏蔽。屏蔽件可通过导电结构电连接到套管。屏蔽件还能够电连接到板或其上安装有连接器插座的其他适当的基板的迹线或焊盘。从外壳壁，通过套管、导电结构、连接器插座屏蔽件和板接地平面的该接地路径可为连接器插座和设备外壳提供正确的接地路径。

在本发明的这些和其他实施方案中，外壳壁和套管可一体形成。在本发明的这些和其他实施方案中，外壳壁和套管可分开形成。然后可将套管附接到外壳壁，例如通过焊接、激光或点焊或其他技术。

在本发明的这些和其他实施方案中，导电结构可是顺应或柔韧的结构，以在套管和连接器插入件屏蔽件之间提供良好的接触力。例如，导电结构可为衬垫、O形环或其他结构。导电结构可环绕连接器插座的前端。相反，导电结构可形成在连接器插座的前端周围的部分中。导电结构可具有倾斜的前缘或者以其他方式成形，以便于将导电结构和连接器插座前端插入对应的套管中。导电粘合剂可将导电结构固定在适当位置。导电粘合剂可为压敏粘合剂、热活化粘合剂、温度敏感粘合剂或其他类型的粘合剂。导电结构可由导电材料形成，或者可在其全部或一些表面上具有导电层。

本发明的这些和其他实施方案可提供具有改善的通风的设备外壳。例如，外壳壁可形成为网孔或其他非固体表面。在本发明的这些和其他实施方案中，外壳壁可形成为具有网孔的外观。外壳壁可包括穿孔(perforation)或孔穴(hole)的图案，以允许空气通过以改善通风。例如，可在外壳壁中形成孔穴的图案，以使外壳壁具有网状外观。

在本发明的这些和其他实施方案中，套管可被布置成有助于改善通过外壳壁的网孔的空气流动。例如，外壳壁可具有用于连接器插座的开口。套管可具有与外壳壁开口对准的前开口或前孔。在本发明的这些和其他实施方案中，前孔可具有最小宽度以接受对应的连接器插入件。套管的厚度可限制为至少近似于外壳壁的网孔的厚度。连接器插座前端的这种有限轮廓可改善通过外壳壁的通风。

套管可用作连接器插座前部的屏蔽件。这可允许连接器插座周围的屏蔽件被拉动远离外壳壁，从而允许更窄的套管前孔。该套管的窄前端可有助于进一步改善通风并防止通过外壳壁的气流被套管和连接器插座阻挡。

套管可渐缩到远离外壳壁并且在电子设备内的后孔。后孔可比前孔更宽或更大，并且它可足够宽以接受连接器插座的前端。套管可从前孔到后孔以阶梯加宽。相反，套管可沿从前孔到后孔的线或曲线加宽。在本发明的这些和其他实施方案中，套管可具有其他加宽的轮廓。在本发明的这些和其他实施方案中，套管可保持其宽度，它们可具有变窄部分，或者它们可具有其他轮廓。导电结构可位于连接器插座前端和套管之间并远离外壳壁。这可允许外壳壁附近的套管额外变窄，以进一步改善通风。

本发明的这些和其他实施方案可提供具有美学上令人愉悦的外观的连接器插座和设备外壳。例如，即使外壳壁可具有多个用于网状外观的孔穴或穿孔，但连接器插座可能仅在有限程度上可见。例如，渐缩套管可提供最小的前孔，以改善外观。当从电子设备外部观察时，渐缩套管可能限制连接器插座及其结构的可见性。渐缩套管可进一步有效地隐藏用于连接套管和连接器插座的导电结构。将导电结构定位在连接器插座前端和套管之间并远离外壳壁可允许导电结构进一步设置回到电子设备，从而使连接器插座不太可见。外壳壁、套管和连接器插座屏蔽件中的一些或全部可变暗以吸收光并减少反射。在本发明的这些和其他实施方案中，连接器插座舌状件或其他结构的部分可类似地变暗以吸收光、减少反射并匹配外壳壁。所有这些结构中的一些可使用导电炭黑PVD(物理气相沉积)工艺、美容胶带、涂料、移印、电镀、激光变暗或其他工艺或材料来变暗。在本发明的这些和其他实施方案中，支撑连接器插座的印刷电路板可着色以匹配外壳壁、套管和连接器插座中的一者或多者。例如，这些结构可各自被着色为黑色，但它们也可以具有其他颜色。这可使得在外壳壁中的开口处的连接器插座具有它们浮动在外壳壁的网孔中的外观。

当连接器插入件插入套管中时，导电结构可在与插入方向相反的方向上向后折叠。这可在正交于插入方向的方向上产生压缩力。该压缩力可将导电结构推向连接器屏蔽件。这种压缩可有助于在每个套管和其对应的连接器插座的屏蔽件之间形成电连接。

在本发明的这些和其他实施方案中，连接器插座可从套管中移除，以便在制造、修理、调试或其他原因期间进行再加工。从套管中拔出连接器插座可能会损坏导电结构。因此，本发明的这些实施方案可提供导电结构，该导电结构可承受从套管中移除连接器插座而没有明显的损坏。

导电结构可具有多种形状中的一种。例如，导电结构可具有三角形横截面，其中窄端在组装期间插入套管中。当连接器插座插入套管中时，这可提供良好的压缩形状。横截面的后端可具有倒圆的后缘，以帮助在连接器插座被移除套管以进行返工或其他目的时防止损坏。

导电结构可放置在具有各种形状的连接器插座周围。如果导电结构在连接器插座的弯曲或拐角周围具有连续形式，则当连接器插座和导电结构插入套管中时，导电结构的该部分可能在那些位置处过度压缩或“挤压”。因此，在本发明的这些和其他实施方案中，导电结构可不存在于那些弯曲或拐角或从其移除。例如，在连接器插座具有拐角的情况下，导电结构可从拐角移除并且用在连接器插座的更直或更扁平的部分上。在连接器插座具有弯曲的情况下，导电结构可具有以夹紧切口的形式移除的成角部分(angled portion)，以允许导电结构在没有夹紧的情况下压缩。

导电结构可由各种材料形成。例如，它们可由柔顺材料形成，该柔顺材料至少部分地被导电层覆盖。柔顺材料可为泡沫或泡沫橡胶，诸如硅橡胶开孔泡沫、硅橡胶、聚氨酯泡沫或其他可压缩材料。导电层可是导电膜，诸如镀锡的聚酰亚胺膜、导电织物或另一导电层。导电结构可使用导电粘合剂附接到连接器屏蔽件或其他连接器插座部分，诸如导电压敏粘合剂、导电温度敏感或热活化粘合剂或其他粘合剂层。在本发明的这些和其他实施方案中，在使用回流焊接或其他焊接工艺将连接器插座附接到板或其他基板之前，可将导电结构附接到连接器插座。因此，可选择这些材料，因为它们能够承受回流焊接过程中的热量和其他状况。

可能难以将板上的若干连接器插座与其套管对准。例如，每个连接器插座可包括一个或多个柱，用于使连接器插座机械地对准印刷电路板或其他基板。但是这些柱中的每一个可能在其在板中的对应开口中的位置具有轻微的公差。因此，本发明的实施方案可在每个柱周围采用对准特征结构，诸如挤压肋。这些挤压肋可帮助将每个连接器插座中心对准在印刷电路板中的对应孔穴中，以改善每个连接器插座与它们各自的套管的对准或配准。

在本发明的这些和其他实施方案中，这些外壳壁和套管可以各种方式形成。例如，它们可通过机加工形成，诸如通过使用计算机数控机器、冲压、锻造、金属注塑成型、微加工、3D打印或其他制造工艺。这些外壳壁和套管可由各种材料形成。例如，它们可由铝、钢、不锈钢、铜、青铜或其他材料形成。在本发明的这些和其他实施方案中，可选择具有良好导电性和导热性的材料。

在本发明的各种实施方案中，接触件、接地焊盘、外壳壁、套管、屏蔽件以及连接器插座和设备外壳的其他部分可通过冲压、金属注塑成型、机加工、微加工、3D打印或其他制造过程形成。这些部分可由不锈钢、钢、铜、铜钛、磷青铜或其他材料或材料组合形成。它们可镀有或涂覆有镍、金或其他材料。其他部分，诸如连接器插座壳体和其他结构可使用注塑或其他模制、3D打印、机加工或其他制造工艺形成。这些部分可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、液晶聚合物(LCP)、陶瓷或其它非导电材料或材料组合形成。

本发明的实施方案可提供可位于或可连接到各种类型的设备，诸如便携式计算设备、平板电脑、台式计算机、膝上型电脑、一体式计算机、可穿戴计算设备、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源、视频传输系统、适配器、遥控设备、充电器和其他设备的连接器插座和设备外壳。这些连接器插座可提供信号的互连路径，所述信号符合各种标准，诸如通用串行总线(USB)标准包括USB C型、High-Definition Multimedia

(HDMI)、数字视频接口(DVI)、以太网、DisplayPort、Thunderbolt^TM、Lightning^TM、联合测试行动小组(JTAG)、测试访问端口(TAP)、定向自动随机测试(DART)、通用异步接收器/发射器(UART)、时钟信号、功率信号、以及已开发、正在开发或将来开发的其他类型的标准、非标准和专有接口中的一种以及它们的组合。本发明的其他实施方案可提供可用来提供这些标准中的一个或多个标准的一组减少的功能的连接器插座。在本发明的各种实施方案中，这些连接器插座提供的互连路径可用来输送电力、接地、信号、测试点和其他电压、电流、数据或其他信息。

本发明的各种实施方案可包含本文所述的这些和其他特征中的一个或多个特征。通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本发明的实质和优点。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施方案的电子系统；

图2示出了根据本发明的实施方案的设备外壳的一部分；

图3示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分；

图4示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分；

图5示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分；

图6是根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分的剖面侧视图；

图7是根据本发明的实施方案的连接器插座的更详细视图；

图8是根据本发明的实施方案的连接器插座的分解图；

图9示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分的正视图；

图10示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备；

图11示出了根据本发明的实施方案的在组装期间可施加到导电结构的力；

图12是根据本发明的实施方案的导电结构的截面图；

图13是根据本发明的实施方案的另一导电结构的截面图；

图14是根据本发明的实施方案的另一导电结构的截面图；

图15示出了导电结构围绕连接器插座以避免挤压的放置；

图16示出了根据本发明的实施方案的导电结构围绕连接器插座的前部的放置；

图17示出了根据本发明的实施方案的板上的多个连接器插座；

图18示出了根据本发明的实施方案的连接器插座；

图19示出了根据本发明的实施方案的用于连接器插座的柱的俯视图；并且

图20示出了根据本发明的实施方案的连接器插座的一部分的近视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施方案的电子系统。与其他被包括的附图一样，本附图是为了进行示意性的说明而显示，并且它并不限制本发明的可能的实施方案或权利要求。

在该示例中，电子系统可包括与监视器120通信的台式计算机110。台式计算机110可包括具有外壳壁112的外围组件快速互连(PCIe)卡或计算机扩展卡或其他电子设备300(图10中所示)。台式计算机110可容纳在包括箱体116和外壳壁112的设备外壳中。台式计算机110可使用计算机扩展卡或其他电子设备300来通过电缆130向监视器120提供图形信息。在本发明的这些和其他实施方案中，计算机扩展卡诸如计算机扩展卡或其他电子设备300可为台式计算机110提供图形、声音、网络和其他功能。

电缆130可为多种不同类型的电缆中的一种。例如，它可为通用串行总线(USB)电缆，诸如USB A型电缆、USB C型电缆、HDMI、Thunderbolt、DisplayPort、Lightning或其他类型的电缆。电缆130可包括插入台式计算机110上的连接器插座114和监视器120上的连接器插座(未示出)的兼容连接器插入件132。计算机扩展卡或其他电子设备300可包括附加的连接器插座、音频插孔或其他连接器以及连接器插座114。

在本发明的其他实施方案中，台式计算机110和监视器120中的任一者或两者可替代地为便携式计算设备、平板电脑、台式计算机、膝上型电脑、一体式计算机、可穿戴计算设备、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源、视频传输系统、适配器、遥控设备、充电器或其他设备。

图2示出了根据本发明的实施方案的设备外壳的一部分。在该示例中，计算机扩展卡或其他电子设备300(图10中所示)的外壳壁112可位于箱体116中。附加的外壳壁210和212也可位于箱体116中。附加的外壳壁210和212可为独立的覆盖件，或者它们可为用于其他计算机扩展卡或电子设备的外壳壁。外壳壁112、210和212可通过水平框架部分117保持就位。外壳壁112、210和212上的突片(tab)240可穿过箱体116中的开口118。

本发明的这些和其他实施方案可提供具有改善的通风的设备外壳，诸如外壳壁112。例如，外壳壁112可形成为网孔或其他非固体表面。在本发明的这些和其他实施方案中，外壳壁112可形成为具有网孔的外观。外壳壁112可包括孔穴或穿孔250的图案，以允许空气通过以改善通风。例如，孔穴或穿孔250的图案可形成在外壳壁112中，以使外壳壁112具有网状外观。

因此，外壳壁112、210和212可具有网状外观。也就是说，孔穴或穿孔250可形成在外壳壁112、210和212中在本发明的这些和其他实施方案中，外壳壁112、210和212可替代地形成为已经具有孔穴或穿孔250。这些孔穴或穿孔250可允许改进计算机扩展卡或箱体116内的其他电子设备300的通风。在该示例中，外壳壁112还可包括用于一个或多个连接器插座320的开口220(如图3所示)。开口220可具有最小尺寸或前孔260，同时仍然能够接受对应的连接器插入件(未示出)。开口220可由外壳开口环221围绕，外壳开口环221的厚度限制为至少近似于网孔的厚度，其中网孔的厚度为外壳壁112的位于相邻孔穴或穿孔250之间的网孔的横向厚度。外壳开口环221的减小尺寸可有助于保持外壳壁112的表面处的网孔外观。这种减小的尺寸还可通过减小可能以其他方式阻挡外壳壁112中的孔穴或穿孔250的结构的尺寸来帮助改善计算机扩展卡或其他电子设备300的通风。外壳壁112的进一步细节，包括它们的结构、制造方法和可使用的材料，可以2018年在9月25日提交的题为“HOUSINGCONSTRUCTION(壳体构造)”的共同未决的美国临时专利申请62/736,299中找到，其通过引用并入。

在本发明的这些和其他实施方案中，通过采用套管310(图3中所示)作为连接器插座320的前开口，可进一步改善通风。这些套管310可与外壳壁112一体形成。在本发明的这些和其他实施方案中，这些套管310可与外壳壁112分开形成，然后通过焊接、点焊或激光焊接或其他方法附接到外壳壁112。套管310可进一步帮助减小结构的尺寸，否则可能阻塞外壳壁112中的孔穴或穿孔250。套管310还可允许结构远离外壳壁112进一步定位到电子设备中，从而进一步改善通风。这些套管310的示例在以下附图中示出。

图3示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分。图1中的连接器插座114可对应于套管310和连接器插座320的组合。套管310可从外壳壁112延伸。套管310可远离外壳壁112逐渐变宽。套管310可具有前孔260(如图2所示)，其可与开口220对准(如图2所示)。套管310可具有远离外壳壁112的较宽的后孔360。在该示例中，套管310可以阶梯311逐渐变宽。在本发明的这些和其他实施方案中，套管310可沿直线、曲线或其他轮廓渐缩。其示例示出于图6中。在本发明的这些和其他实施方案中，套管310可具有其他加宽轮廓。在本发明的这些和其他实施方案中，套管310可保持其宽度，它们可具有变窄部分，或者它们可具有其他轮廓。

在本发明的这些和其他实施方案中，套管310可布置成有助于改善通过外壳壁112的网孔的空气流动。例如，外壳壁112可具有用于连接器插座320的开口220。套管310可具有与外壳壁开口220对准的前开口或前孔260。在本发明的这些和其他实施方案中，前孔260可具有最小宽度以接受对应的连接器插入件(未示出)。套管310的厚度可限定为至少约为外壳壁112的网孔的厚度。连接器插座前端的这种有限轮廓可改善通过外壳壁的通风。

套管310还可用作连接器插座320前部的屏蔽件。这可允许连接器插座320的屏蔽件，诸如前屏蔽件336(图8中所示)的前部325(图8中所示)被拉动远离外壳壁112，从而允许套管310的较窄的前孔260。该另外的窄部可有助于进一步改善通风并且可防止通过外壳壁112的气流被套管310和连接器插座320阻挡。

此外，这些套管310可渐缩到远离外壳壁112的后孔360。后孔360可比前孔260更宽或更大，并且其可足够宽以接受连接器插座320的前端321。导电结构340可位于连接器插座前端321的一部分和套管310之间并远离外壳壁112。这可允许套管310在外壳壁112附近进一步变窄，以进一步改善通风。

连接器插座320可附接到板230。连接器插座320的前端321可插入套管310中。连接器插座320可包括接地接触件332、接地弹簧333或其他接地特征结构。套管310的加宽配置可为这些接地接触件332、侧接地接触件333和其他接地特征结构提供空间。

连接器插座320可包括屏蔽件330。屏蔽件330可经由导电结构340和前屏蔽件336电连接到套管310。导电结构340可为柔顺或柔韧结构，使得它们在套管310和前屏蔽件336之间提供足够的接触力。导电结构340可为导电衬垫、O形环或其他结构。导电结构340可环绕连接器插座320的前端321的部分。另选地，导电结构340可放置在连接器插座320的前端321周围的部分中。导电结构340可具有倾斜的前缘或以其他方式成形以便于将导电结构340和连接器插座前端321插入对应的套管310中。导电粘合剂(未示出)可将每个导电结构340固定在适当位置。导电粘合剂可为压敏粘合剂、热活化粘合剂、温度敏感粘合剂或其他类型的粘合剂。导电结构340可由导电材料形成，或者它们可在其全部或一些表面上具有导电层。

连接器插座320的屏蔽件330可包括突片334。可在板230中的通孔中焊接突片334，例如使用波、回流或其他焊接技术，以与板230中的一个或多个接地平面(未示出)形成电连接。这样，可形成从外壳壁112和套管310，通过导电结构340、前屏蔽件336、屏蔽件330、突片334和板230中的接地平面(未示出)的接地路径。

具体地讲，本发明的这些和其他实施方案可提供适当接地的连接器插座320和外壳壁112。用于电子设备的设备外壳可提供具有开口220的外壳壁112，连接器插入件(未示出)可通过开口220插入对应的连接器插座320中。外壳壁112还可包括用于一些或所有连接器插座320的套管310，这些套管310可从外壳壁112延伸到电子设备中。连接器插座320可具有可插入套管310中的前端321。连接器插座320的前端321可被前屏蔽件336部分地屏蔽。屏蔽件330可通过导电结构340和前屏蔽件336电连接到套管310。屏蔽件330还可电连接到板230或其上安装有连接器插座320的其他适当的基板的迹线或接地平面(未示出)。从外壳壁112，通过套管310、导电结构340、前屏蔽件336、连接器插座屏蔽件330、突片334和板230中的板接地平面的该接地路径可为计算机扩展卡或其他电子设备300提供适当的接地路径。

在该示例中，外壳壁112示出为实心的，即没有孔穴或穿孔250(如图2所示)在这些和其他实施方案中，外壳壁112可为实心的，它可具有网状外观，或者它可具有其他形式。

在本发明的这些和其他实施方案中，计算机扩展卡或其他电子设备300可为计算机扩展卡或电子设备的一部分。外壳壁112可为用于计算机扩展卡的外壳的一部分，或者它可是容纳电子设备的设备外壳的一部分。板230可为用于计算机扩展卡的板、主逻辑板或其他类型的板。它可为印刷电路板或其他适当的基板。板230可由FR4或其他材料形成。

图4示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分。在该示例中，套管310可从计算机扩展卡或其他电子设备300中的外壳壁112延伸。连接器插座320的前端321可插入套管310中。导电结构340可经由前屏蔽件336(图8中所示)将套管310电连接到连接器插座320的屏蔽件330。突片334可从屏蔽件330延伸，并且可插入板230中的通孔中，以与板230中的一个或多个接地平面(未示出)形成电连接。

图5示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分。在该示例中，连接器插座320已与套管310配合，套管310可从外壳壁112延伸。连接器插座320可安装在计算机扩展卡或其他电子设备300中的板230上。

图6是根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分的剖面侧视图。在该示例中，连接器插座320可包括舌状件337。舌状件337可包括在其顶侧和底侧上的多个接触件(未示出)的接触部分610。这些接触件可终止于通孔尾部612，通孔尾部612可为可以插入板230中的通孔(未示出)中的通孔接触部分。通孔尾部612可焊接在板230的通孔中，例如使用波、回流或其他焊接技术。在本发明的这些和其他实施方案中，通孔尾部612可由表面安装接触部分替换。

舌状件337可位于外壳壁112中的开口220中。套管310可与外壳壁112一体形成并从外壳壁112延伸。在本发明的这些和其他实施方案中，套管310可与外壳壁112分开形成，然后附接到外壳壁112，例如通过焊接或点焊或激光焊接。套管310的轮廓可使其远离外壳壁112更宽。外壳壁112还可包括孔穴或穿孔250，以使外壳壁112具有网状外观。连接器插座320的前端321(图3中所示)可插入套管310中。连接器插座320的前端321可包括非导电壳体322和前屏蔽件336(图8中所示)的前部325(图8中所示)。屏蔽件330可经由导电结构340和前屏蔽件336电连接到套管310。前屏蔽件336可从外壳壁112拉回。这可允许套管310更窄，从而改善通风以及设备外观。屏蔽件330还可连接到连接器插座320中的中心接地平面338。突片334可从屏蔽件330延伸并且可焊接在板230中的通孔中。

在该示例中，示出了具有舌状件的连接器插座，诸如USB C型连接器插座。在本发明的这些和其他实施方案中，其他类型的连接器插座，诸如USB A型、高清晰度多媒体接口、数字视频接口、以太网、DisplayPort、Thunderbolt、Lightning和其他连接器插座，可包括在计算机扩展卡或其他电子设备300上。

图7是根据本发明的实施方案的连接器插座的更详细视图。连接器插座320可包括前端321，该前端321可进一步包括壳体322和前屏蔽件336(图8中所示)的前部325(图8中所示)。壳体322可包括用于舌状件337的前开口712。舌状件337可支撑顶侧和底侧上的接触件(未示出)的接触部分610。这些接触件可终止于通孔尾部612中。通孔尾部612可插入印刷电路板230中的通孔(未示出)中(如图2所示)。壳体322可包括支撑侧接地接触件333的狭槽323。侧接地接触件333可包括中心突片327，其可电连接到前屏蔽件336。导电结构340可环绕前屏蔽件336的前部325(图8中示出)。连接器插座320可被屏蔽件330屏蔽，该屏蔽件330可点焊或激光焊接到前屏蔽件336，尽管在本发明的这些和其他实施方案中屏蔽件330和前屏蔽件336可形成作为单一件。屏蔽件330可包括突片334。突片334可插入板230中的开口中。突片334和通孔尾部612可例如使用波、回流或其他焊接技术焊接在板230中的对应通孔(未示出)中以与板230中的一个或多个接地或电源平面、信号迹线或其他导电路径(未示出)形成电连接。柱710可为连接器插座320提供到板230的对齐。柱710可插入板230中的开口(未示出)中。

图8为根据本发明的实施方案的连接器插座的分解图。非导电壳体322可包括用于支撑侧接地接触件333的狭槽323。侧接地接触件333可包括中心突片327。中心突片可通过可包括环状部分328的臂连接到接触部分329。当连接器插入件与连接器插座114配合时(如图1所示)，接触部分329可物理连接和电连接到对应连接器插入件(未示出)的屏蔽件。导电结构340可围绕或环绕前屏蔽件336的前部325缠绕。前屏蔽件336可屏蔽前端321的至少一部分。前屏蔽件336可包括突片335，其可使用波、回流或其他焊接技术插入并焊接到板230(图2中所示)中的开口中。舌状件337可由舌状件附接部分830支撑。中心接地平面338可位于顶部壳体部分840和底部壳体部分850之间。中心接地平面338可包括突片339，其可使用波、回流或其他焊接技术插入并焊接到板230中的开口中。顶部壳体部分840可支撑接触件(未示出)，该接触件可包括接触部分610和通孔尾部612。底部壳体部分850可支撑具有接触部分610和通孔尾部612的接触件。柱710可从底部壳体部分850延伸。屏蔽件330可点焊或激光焊接到前屏蔽件336。在本发明的这些和其他实施方案中，屏蔽件330和前屏蔽件336可形成作为单一件。屏蔽件330可包括突片334。舌状件附接部分830可包括突片(未示出)，该突片可配合到顶部壳体部分840上的凹口842和底部壳体部分850上的对应凹口(未示出)中。

在本发明的这些和其他实施方案中，连接器插座320的部分可通过外壳壁112中的孔穴或穿孔250可见。例如，前屏蔽件336和舌状件附接部分830的部分可为金属的，因此可是显著的(如图9所示)。为了进一步突出连接器插座320浮动在由孔穴或穿孔250形成的网孔中，这些表面可被覆盖或着色以具有降低的可见度。在该示例中，美容胶带810可附接到前屏蔽件336并且美容胶带820可围绕舌状件337或舌状件附接部分830的前部附接。美容胶带810和820可具有与外壳壁112的颜色类似的颜色。美容胶带810和820可具有深色，诸如黑色，以提供不太明显的外观。在本发明的这些和其他实施方案中，可使用导电炭黑PVD工艺使这些和其他表面具有不太明显的外观。在本发明的这些和其他实施方案中，这些和其他表面可涂漆、移印、电镀、激光变暗或以其他方式着色以使其不太明显。

图9示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备的一部分的前视图。外壳壁112可包括多个孔穴或穿孔250。外壳壁112还可包括用于连接器插座320的多个开口220。在该示例中，每个连接器插座320可包括舌状件337。在本发明的这些和其他实施方案中，一个或多个连接器插座320可不具有舌状件337。例如，一个或多个连接器插座320可为Lightning连接器。连接器插座320可安装在板230上。

本发明的这些和其他实施方案可以提供具有美学上令人愉悦的外观的连接器插座320和外壳壁112。例如，即使外壳壁112可具有用于网孔外观的多个孔穴或穿孔250，连接器插座320也可能仅在有限程度上可见。例如，渐缩套管310可提供最小的前孔260以改善外观。当从电子设备外部观察时，渐缩套管310可限制连接器插座320及其结构的可见性。渐缩套管310可进一步有效地隐藏用于连接套管310和连接器插座320的导电结构340(如图3所示)。将导电结构340定位在连接器插座前端321(图3中示出)和套管310之间并远离外壳壁112可允许导电结构340进一步设置回到电子设备，从而使连接器插座320不太可见。外壳壁112、套管310、连接器插座屏蔽件330、前屏蔽件336和舌状件附接部分830中的一些或全部可变暗以吸收光并减少反射。例如，美容胶带810可用于变暗或改变前屏蔽件336的外观，而美容胶带820可用于变暗或者改变舌状件附接部分830的外观，如图8中所示。在本发明的这些和其他实施方案中，连接器插座舌状件337或其他结构的部分可类似地变暗以吸收光、减少反射并匹配外壳壁。所有这些结构中的一些可使用导电炭黑PVD工艺、美容胶带、涂料、移印、电镀、激光变暗或其他工艺或材料来变暗。在本发明的这些和其他实施方案中，印刷电路板230可被着色以匹配外壳壁112、套管310和连接器插座320中的一者或多者。例如，这些结构可各自被着色为黑色，但它们也可具有其他颜色。这可使外壳壁112中的连接器插座开口220具有浮在网孔中的外观。

在本发明的这些和其他实施方案中，这些外壳壁112和套管310可以各种方式形成。例如，它们可通过机加工形成，诸如通过使用计算机数控机器、冲压、锻造、金属注塑成型、微加工、3D打印或其他制造工艺。外壳壁112和套管310可一体形成，或者它们可单独形成然后附接。外壳壁112可由塑料形成，例如通过注塑成型，而套管310可由金属形成，例如使用深拉工艺。这些外壳壁112和套管310可由各种材料形成。例如，它们可由铝、钢、不锈钢、铜、青铜或其他材料形成。在本发明的这些和其他实施方案中，可选择具有良好导电性和导热性的材料。

计算机扩展卡或其他电子设备300中的板230可为印刷电路板，其可由FR4、柔性电路板或其他适当的基板制成。

图10示出了根据本发明的实施方案的计算机扩展卡或其他电子设备。在本发明的这些和其他实施方案中，计算机扩展卡或其他电子设备300可为PCIe卡。连接器插座320可具有插入套管310中的前端321(如图3所示)。套管310可从外壳壁112延伸。板230可包括一个、两个、三个或多个突片1010以与第二板(未示出)(诸如用于计算机系统的主逻辑板)上的插座适配。多个接触件1012可电连接到电子电路1020和连接器插座320。在本发明的这些和其他实施方案中，可省略突片1010和接触件1012，例如，其中计算机扩展卡或其他电子设备300不是计算机扩展卡，而是另一种类型的电子设备。

本发明的实施方案可用在计算机扩展卡中，诸如计算机扩展卡或其他电子设备300。本发明的这些和其他实施方案可用在其他电子设备中或用作电子设备的其他部分。例如，外壳壁112可为用于计算机扩展卡或其他电子设备300的覆盖件，而板230可为用于计算机扩展卡或其他电子设备300的板。在本发明的其他实施方案中，外壳壁112可为用于电子设备的设备外壳的不同部分。例如，外壳壁112可为基本上容纳电子设备的设备外壳。板230可为电子设备中的主逻辑板或其他板。

回到图4，当连接器插座320插入套管310中时，导电结构340可在与插入方向相反的方向上向后折叠。这可在正交于插入方向的方向上产生压缩力。该压缩力可将导电结构340推向前屏蔽件336(图8中所示)的前部325(图8中所示)。该压缩可有助于通过其前屏蔽件336和屏蔽件330在每个套管310与其对应的连接器插座320之间形成电连接。这些力的示例如下图所示。

图11示出了根据本发明的实施方案的在组装期间可施加到导电结构的力。如图4所示，连接器插座320可插入套管310中。该插入可在相反方向上提供推动导电结构340的力1100。力1110可产生与力1100正交的压缩力1120。这可用于压缩导电结构340，从而将导电结构340推向前屏蔽件336。

在本发明的这些和其他实施方案中，连接器插座320可从套管310中移除，以便在制造、修理、调试或其他原因期间进行返工。从套管310中拔出连接器插座320可能损坏导电结构340。因此，本发明的这些实施方案可提供导电结构340，其可承受从套管中移除连接器插座而不会损坏。这些导电结构340可具有多种形状中的一种。例如，导电结构340可具有三角形横截面，其中窄端在组装期间插入套管310中。当连接器插座320插入套管310中时，这可提供良好的压缩形状。横截面的后端可具有倒圆的后缘，以防止在连接器插座320被移除套管以进行返工或其他目的时损坏。下图示出了示例。

图12是根据本发明的实施方案的导电结构的截面图。在该示例中，导电结构340可包括窄前缘1205。当连接器插座320插入套管310时(如图4所示)，窄前缘1205可有助于防止导电结构340卡在套管310上。导电结构340可沿其长度渐缩到较宽的后端1215。后端1215的高度1225可大于连接器插座320和对应的套管310之间的间隙。当连接器插座320插入套管310中时，该额外高度可有助于确保导电结构340被压缩。该压缩可通过导电结构340在套管310和连接器插座320之间提供良好的电连接。导电结构340可在后端1215的顶部具有倒圆部分1235。当连接器插座320从套管310移除以进行返工或其他原因时，倒圆部分1235可有助于防止导电结构340卡在套管310上。

可使用导电粘合剂层342将导电结构340附接到连接器插座屏蔽件330。导电粘合剂层342可为导电压敏粘合剂、导电热活化或温度敏感粘合剂，或其他类型的粘合剂。可在可压缩芯1210周围缠绕一层镀锡聚酰胺膜1220。膜1220可为导电的，以形成从套管310到连接器插座320的前屏蔽件336的电通路。可压缩芯1210可为硅橡胶开孔泡沫或其他材料。

在本示例中，膜1220可缠绕可压缩芯1210。用膜1220包裹可压缩芯1210可有助于在组装期间控制导电结构340的形状。它还可有助于增加导电结构340的强度，这可有助于防止在组装或返工期间的损坏。但这也可能意味着膜1220的部分存在重叠。这可增加导电结构340的厚度并且可阻止导电结构340根据需要压缩。因此，本发明的实施方案可提供导电结构，其仅具有用膜1220包裹的可压缩芯1210的一部分。示例在下图中示出。

图13示出了根据本发明的实施方案的导电结构的另一示例。在该示例中，可压缩芯1210的后表面1310未被膜1220包裹。在某些情况下，公差可使得可压缩芯1210需要压缩超过预期。通过从导电结构340的后表面1310省略膜1220，可压缩芯1210可能够更高程度地压缩。如前所述，导电结构340可使用导电粘合剂层342附接到连接器插座前屏蔽件336。

图14示出了根据本发明的实施方案的导电结构的另一示例。在该示例中，可将膜1220的层放置在硅橡胶1410的楔形物上以形成导电结构340。硅橡胶比硅橡胶开孔泡沫更容易制造。另外，当连接器插座320插入套管310中时，楔形可容易地压缩(如图4所示)。如前所述，可使用导电粘合剂层342将导电结构340附接到连接器插座前屏蔽件336。

导电结构340可放置在具有各种形状的连接器插座320周围。如果导电结构340在连接器插座的弯曲或拐角周围具有连续形式，则当连接器插座320和导电结构340插入套管310中时，在这些位置处的导电结构340的部分可能在那些位置处过度压缩或“挤压”。因此，在本发明的这些和其他实施方案中，导电结构340可不存在或从那些弯曲或拐角移除。例如，在连接器插座320具有拐角的情况下，导电结构340可从拐角移除并且用在连接器插座320的更直或更平坦的部分上。在连接器插座320具有弯曲的情况下，导电结构340可具有以夹紧切口的形式移除的成角部分，以允许导电结构340在没有夹紧的情况下压缩。下图示出了示例。

图15示出了导电结构围绕连接器插座的放置以避免挤压。在该示例中，导电结构340的部分341和342可围绕连接器插座320的前部放置。可从弯曲部分1512省略导电结构340。这可有助于确保当连接器插座320与套管310配合时，导电结构340在这些部分中不被过度压缩或挤压，如图4所示。这可有助于在导电结构340和连接器插座320之间提供改进的且更可靠的电连接(如图5所示)。

图16示出了根据本发明的实施方案的导电结构围绕连接器插座的前部的放置。在该示例中，导电结构340可包括可围绕连接器插座320的弯曲部分放置的部分344。可在导电结构340的部分344之间形成空间或狭槽1612。这些空间或狭槽1612可有助于确保当连接器插座320与套管310配合时，导电结构340在连接器插座320的弯曲区域中不被挤压或过度压缩，如图4所示。这可有助于在导电结构340和连接器插座320之间提供改进的且更可靠的电连接(如图5所示)。

导电结构340可由各种材料形成。例如，它们可由柔顺材料形成，该柔顺材料至少部分地被导电层覆盖。柔顺材料可为泡沫或泡沫橡胶，诸如硅橡胶开孔泡沫、硅橡胶、聚氨酯泡沫或其他可压缩材料。导电层可为导电膜，诸如镀锡的聚酰亚胺膜、导电织物或其他导电层。在本发明的这些和其他实施方案中，导电结构340可由导电泡沫形成。导电结构可使用导电粘合剂附接到连接器屏蔽件或其他连接器插座部分，该导电粘合剂诸如导电压敏粘合剂、导电热活化或温度敏感粘合剂或其他粘合剂层。在本发明的这些和其他实施方案中，在使用回流焊接或其他焊接工艺将连接器插座320附接到板230或其他基板之前，导电结构340可附接到连接器插座320。因此，可选择这些材料，因为它们能够承受回流焊接过程中的热量和其他状况。

可能难以将板230上的若干连接器插座320与其套管310对准。例如，每个连接器插座320可包括一个或多个柱，用于使连接器插座机械地对准印刷电路板或其他基板。但是这些柱中的每一个可能在其在板中的对应开口中的位置具有轻微的公差。因此，本发明的实施方案可在每个柱周围采用挤压肋或其他校准特征结构。这些挤压肋可帮助将每个连接器插座中心对准在印刷电路板中的对应孔穴中，以改善每个连接器插座与它们各自的套管的对准或配准。这些挤压肋的示例如下图所示。

图17示出了根据本发明的实施方案的板上的多个连接器插座。为了确保连接器插座320可适当地对准它们的套管310(如图4所示)，可能希望每个连接器插座320具有间距，在此示为间距1710。遗憾的是，由于制造公差，这些间距可能会有所不同。因此，本发明的实施方案提供了可帮助改善该间距的可重复性的结构。即，本发明的实施方案可提供有助于改善连接器插座320的配准的结构。示例在下图中示出。

图18示出了根据本发明的实施方案的连接器插座。在该示例中，连接器插座320可包括柱1810和1820。这些柱可与印刷电路板230上的对应开口(未示出)配合(如图17所示)。柱1810和1820可包括肋1812和肋1822。当柱1810和1820插入印刷电路板230中的开口中时，肋1812和肋1822可压缩。这种压缩可帮助更精确地将柱1810和1820对准在它们对应孔穴的中心，从而改善对相邻连接器插座320的配准。

图19示出了根据本发明的实施方案的用于连接器插座的柱的俯视图。在本示例中，柱1810可包括肋1812。在该示例中，三个肋1812可围绕柱1810等距间隔开。

图20示出了根据本发明的实施方案的连接器插座的一部分的近视图。在本示例中，柱1810可包括肋1812。

在本发明的各种实施方案中，接触件、接地焊盘、外壳壁、套管、屏蔽件和连接器插座和设备外壳的其他部分可通过冲压、金属注塑成型、机加工、微机加工、3D打印或其他制造工艺形成。这些部分可由不锈钢、钢、铜、铜钛、磷青铜或其他材料或材料组合形成。它们可镀有或涂覆有镍、金或其他材料。其他部分，诸如连接器插座壳体和其他结构可使用注塑或其他模制、3D打印、机加工或其他制造工艺形成。这些部分可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、液晶聚合物、陶瓷或其它非导电材料或材料组合形成。

本发明的实施方案可提供可位于或可连接到各种类型的设备，诸如便携式计算设备、平板电脑、台式计算机、膝上型电脑、一体式计算机、可穿戴计算设备、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源、视频传输系统、适配器、遥控设备、充电器和其他设备的连接器插座和设备外壳。这些连接器插座可提供信号的互连路径，所述信号符合各种标准，诸如通用串行总线(USB)标准包括USB C型、

数字视频接口、以太网、DisplayPort、Thunderbolt^TM、Lightning^TM、联合测试行动小组、测试访问端口、定向自动随机测试、通用异步接收器/发射器、时钟信号、功率信号、以及已开发、正在开发或将来开发的其他类型的标准、非标准和专有接口中的一种以及它们的组合。本发明的其他实施方案可提供可用来提供这些标准中的一个或多个标准的一组减少的功能的连接器插座。在本发明的各种实施方案中，这些连接器插座提供的这些互连路径可用来输送电力、接地、信号、测试点和其他电压、电流、数据或其他信息。

为了例证和描述的目的，呈现了对本发明的实施方案的上述描述。其并非旨在为穷尽的，也不旨在将本发明限制为所述精确形式，并且根据上述教导内容，许多修改和变型是可能的。该实施方案被选择和描述以充分说明本发明的原理及其实际应用，以由此使得本领域的其他技术人员能够充分利用各种实施方案中的并具有适合于所构想的特定用途的各种修改的本发明。因此，应当理解，本发明旨在涵盖以下权利要求书的范围内的所有修改和等同物。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

用于所述电子设备的设备外壳的部分，所述设备外壳的所述部分具有开口；

连接器插座，所述连接器插座包括：

舌状件，所述舌状件用于与所述设备外壳的所述部分的所述开口适配；和

屏蔽件，所述屏蔽件围绕所述连接器插座的一部分；和

导电结构，所述导电结构包括：

芯，所述芯由可压缩材料形成；和

位于所述可压缩材料之上的导电层，所述导电层用于在所述屏蔽件和所述设备外壳的所述部分之间形成电连接。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述可压缩材料是硅橡胶开孔泡沫或聚氨酯泡沫中的一者。

3.根据权利要求1所述电子设备，其中所述可压缩材料是硅橡胶或聚氨酯泡沫中的一者。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述导电层是镀锡聚酰胺膜或导电织物中的一者。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述导电结构使用压敏粘合剂附接到所述屏蔽件。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述导电结构使用热活化粘合剂附接到所述屏蔽件。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述导电结构附接到所述屏蔽件的前部，其中所述前部围绕所述舌状件。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其中所述前部包括通过多个成角部分连接的多个平坦部分，其中所述导电结构形成在位于所述多个平坦部分上的区段中。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述导电结构不存在于所述多个成角部分中。

10.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述导电结构在所述多个成角部分中开槽。

11.一种导电结构，包括：

芯，所述芯由可压缩材料形成；和

导电层，所述导电层位于所述可压缩材料之上，

其中所述导电结构被定位成将连接器插座的屏蔽件电连接到用于电子设备的设备外壳的部分。

12.根据权利要求11所述的导电结构，其中所述可压缩材料为硅橡胶开孔泡沫或聚氨酯泡沫中的一者。

13.根据权利要求11所述的导电结构，其中所述可压缩材料是硅橡胶或聚氨酯泡沫中的一者。

14.根据权利要求12所述的导电结构，其中所述导电层是镀锡聚酰胺膜或导电织物中的一者。

15.根据权利要求11所述的导电结构，其中所述导电结构使用压敏粘合剂附接到所述屏蔽件。

16.根据权利要求11所述的导电结构，其中所述导电结构具有三角形横截面。

17.根据权利要求16所述的导电结构，其中所述导电结构在其后表面具有倒圆的顶部。

18.根据权利要求17所述的导电结构，其中所述导电层附接到所述三角形横截面的三条边中的每一条边。

19.根据权利要求17所述的导电结构，其中所述导电结构的所述后表面不存在所述导电层。

20.一种连接器插座，包括：

壳体，所述壳体具有从所述壳体的底部延伸的柱，所述柱包括多个挤压肋；和

屏蔽件，所述屏蔽件围绕所述壳体。

Images