CN1192699C - 电子设备及其电磁屏蔽设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种电磁屏蔽装置，该电磁屏蔽装置能够在形状和构形上易于改进以便于电子装置的发展。一个电子基片包括一个表面和一个底面轨道，该底面轨道沿着该表面延伸以限定一个需要屏蔽的电子基片的区域的周边。多个导电块部件以相邻的关系用电的方式固定在该底面轨道上。一个导电盖以电的方式固定在每一个块部件的顶面上以覆盖需要屏蔽的电子表面的区域。

Description

电子设备及其电磁屏蔽设备
技术领域
本发明总体上涉及屏蔽，而且更特别涉及用于在电子装置内对电子器件和/或电路进行屏蔽的装置。
背景技术
印刷电路板(PCBs)目前已广泛地用于电子和通讯工作中并且通常用作电子基片。印刷电路板一般包括一层或多层绝缘基体(例如塑料)，通过以一种预定图案沉积一种导电金属(例如铜)能够在绝缘基体上形成一种电路以连接各种安装或插入在印刷电路板层上的电子器件(例如半导体器件)。一些这样的电路包括能够以一种高无线电频率(RF)工作的元件。这些元件发出的无线电频率可能会干扰在该印刷电路板附近的其它元件或电路的正常工作。这样，为了防止无线电频率干扰，阻断或屏蔽这些无线电频率的发射是重要的。
对于小型电子装置，例如无线电话，一个用作底平面的印刷电路板可作为一个屏蔽系统的一部分。一个导电性壳体(通常称之为一种“屏蔽罩体”)包围一个部件的所有部分或一部分，该导电性壳体通常以电的方式与一个印刷电路板相连，该部件固定在该印刷电路板上。在共同申请的美国专利US 5,847,938中披露了一种以电的方式固定到一个印刷电路板上的示范性屏蔽罩体。
常规的屏蔽罩体可具有略微复杂的形状和构形，这是因为印刷电路板在小型电子装置例如无线电话内所受到的空间限制。参见图1，其中示出了一个具有略微复杂构形的示范性屏蔽罩体10，该屏蔽罩体10固定在一个印刷电路板12上并且覆盖了多个电子器件14。所示屏蔽罩体10包括一个顶部16和多个从顶部16向下延伸的侧壁18。
在一个电子装置例如一个无线电话的开发阶段，在一个印刷电路板内的电子器件和电路的位置、形状和/或尺寸可能需要改变。因此，任何这样的改变可能需要使一个用于使这些器件和电路屏蔽的设备例如一个屏蔽罩体在尺寸和/或构形上的改变。遗憾的是，在一个电子装置的开发阶段，改变一个屏蔽设备的尺寸和/或构形都会导致成本增加以及导致开发的延误。因此，常规的为了一个特定位置和/或构形而模制或形成的屏蔽罩体在一个电子装置的开发阶段是不适用的。
发明概述
由于上述问题，因此本发明的一个目的在于，提供一种用于对安装在一个电子装置内的一个印刷电路板上的电子器件和电路进行屏蔽的无线电频率屏蔽设备，在该电子装置的开发阶段期间可容易地对该无线电频率屏蔽设备在形状和构形方面进行改进。
本发明的另一个目的在于，有助于在印刷电路板的空间可能会受到限制的电子装置例如无线电话中使用屏蔽装置。
本发明的再一个目的在于，有助于减少与电子装置开发相关的费用。
本发明的这些和其它目的利用一种可易于在形状和构形上进行改进以有助于电子装置开发的电磁屏蔽设备来实现。根据本发明的一个实施例，一种电磁屏蔽设备包括一个电子基片，该电子基片具有一个表面和一个底面轨道，该底面轨道沿着该表面延伸以限定一个需要屏蔽的电子基片的区域的周边。多个导电块部件以相邻的关系用电的方式固定在该底面轨道上。每一个导电块部件包括相对的前面和后面、一对相对的侧面以及通常相互平行的顶面和底面。一个导电盖以电的方式固定在每一个块部件的顶面上以覆盖需要屏蔽的电子表面的区域。
在电子装置的开发阶段期间，当电子器件和电路的位置已经确定时，由于该块部件可以任何实际所需的模式布置在一个印刷电路板上，因此本发明是特别具有优势的。类似地，一个盖可被制成任何实际所需的形状以覆盖该块部件，从而在一个需要屏蔽的印刷电路板的区域周围形成了一个盒体。
根据本发明的另一个实施例，一个沟槽可以形成在一个块部件的一个底面中以使其在该块部件的前面和后面之间延伸。因此，一个导电轨道可沿着一个印刷电路板延伸，穿过该沟槽并横过该屏蔽区域的周边。
根据本发明的再一个实施例，一个屏蔽设备可结合在PCMCIA卡(也被称为“PC卡”)内。一种PCMCIA卡包括一个壳体，该壳体具有一个导电盖和一个布置在该壳体内的印刷电路板。该印刷电路板包括一个表面和一个底面轨道，该底面轨道沿着该表面延伸以限定一个需要屏蔽的印刷电路板的区域的周边。多个导电块部件以相邻的关系用电的方式固定在该底面轨道上。该壳体盖以电的方式固定在每一个块部件的顶面上。这样该壳体盖形成了一个用于由该导电块所限定的印刷电路板的区域的屏蔽盒体。
本发明在用于一个PCMCIA卡内时比以前采用PCMCIA卡弹簧夹的屏蔽方法是具有优势的。PCMCIA卡弹簧夹通常具有使一个PCMCIA卡的盖变形的趋势。另外，PCMCIA卡弹簧夹难于利用自动的“即取即放”(“pick and place”)设备进行安装。
附图的简要说明
这些附图结合在说明书中并构成了说明书中的一部分，其中示出了本发明的各个实施例，这些附图与说明书一起用于对本发明的原理进行说明。
图1示出了一个具有略微复杂构形的示范性模制屏蔽罩体，并且该屏蔽罩体包围了在一个印刷电路板上的多个电子器件，
图2示意性地示出了一种常规的能够使一个无线电话发送和接收无线电话通讯信号的电子器件布置形式。
根据本发明的一个实施例，图3A是一种屏蔽设备的透视图，其中该屏蔽设备包括多个以电的方式固定在一个底平面上的导电块部件以及一个与导电块部件导电地相连的顶部。
图3B是根据本发明的一个实施例的一种导电块部件的透视图。
图4是图3A中所示的屏蔽设备的一个放大侧视图，其中示出了一个焊到一个印刷电路板上的块部件以及粘结地固定在该块部件上的盖。
图5是图3A中所示的屏蔽设备的一个放大透视图，其中示出了根据本发明的一个实施例的一个在块部件中的通道，它允许一个导电轨道穿过其中。
图6示出了一个插入在一个计算装置内的示范性的PCMCIA卡。
图7示出了根据本发明的一个实施例的在一个PCMCIA卡内的一个屏蔽设备。
本发明的详细描述
现将参照附图对本发明进行更完全的描述，附图中示出了本发明的优选实施例。但是，也可以许多不同的形式实施本发明，本发明并不仅限于这里所涉及的实施例，提供这些实施例能够使所披露的内容更加完整和全面，从而可使本领域普通技术人员充分地理解本发明的保护范围。在所有的描述中，相同的标号代表相同的元件。
无线电话通常指的是通讯终端，该通讯终端能够向其它的一个或多个通讯终端提供一种无线通讯联系。无线电话可用于多种不同应用中，包括蜂窝式电话通讯系统、陆上移动通讯系统(例如，警察和消防部门)以及卫星通讯系统。
图2中示意性地示出了一种常规的能够使一个无线电话发送和接收无线电话通讯信号的电子器件布置形式，并且这种电子器件布置形式对于无线电话通讯领域的普通技术人员来说是熟悉的。一个用于接收和发送无线电话通讯信号的天线20以电的方式与一个无线电频率收发器22相连，该无线电频率收发器22又以电的方式与一个控制器24例如一个微处理器相连。控制器24以电的方式与一个扬声器26相连，该扬声器26将一个远程信号从控制器24传送给无线电话的使用者。控制器24还以电的方式与一个麦克风28相连，该麦克风28接收一个来自使用者的声音信号并且通过控制器24和收发器22将该声音信号传送给一个远程装置。控制器24以电的方式与一个键盘30和显示屏32相连，该键盘30和显示屏32便于实现无线电话的操作。无线电话的其它元件是常规的，并且无需在这里对它们进行描述。
现参照图3A，示出了根据本发明的一个实施例的电磁屏蔽设备50的一个透视图，该电磁屏蔽设备50可用于对安装(或放入)在一个电子基片例如一个印刷电路板上的电子器件和电路进行屏蔽。所示的该电磁屏蔽设备50可用于各种电子装置中，并且特别适用于小型电子装置例如无线电话中。
所示的电磁屏蔽设备50包括一个电子基片52，例如一个印刷电路板(PCB)，该电子基片用作一个底平面。在所示的实施例中，电子基片52具有一个沿电子基片52的一个表面54延伸的导电轨道53。该导电轨道53限定了一个需要屏蔽的电子基片52的区域55的周边。尽管图中未示出，但是应该理解的是，各种电子器件和/或电路位于该受到屏蔽的区域55内。所示的电子基片52可以是一个用于一个电子装置例如无线电话内的印刷电路板。
如图3A中所示，多个导电块部件60以相邻的关系用电的方式固定在底面轨道53上。最好利用焊料将每一个块部件60固定到底面轨道53上。但是，也可使用导电性粘结剂。每一个块部件60最好是由导电材料制成的。典型的导电材料包括铜、铝、金、银以及铜的合金、铝的合金、金的合金和银的合金，但不限于这些。每一个块部件60最好是同质的。同质块部件60可以是良好的导热体，可用作一个电子装置内的小散热元件。因此，根据本发明的块部件可有助于从电子装置例如无线电话中散热和/或控制在电子装置例如无线电话中的热量积累。
但是，应该理解的是，本发明不限于同质块部件60。在不受限制的情况下，也可使用各种由多种材料实现的块部件60。典型的多种材料包括涂有焊料的铜、镀有镍的钢以及金属化塑料，但不限于这些。
如在图3B中详细示出的，在图3A中所示的实施例中的每一个块部件包括相对的前面和后面61a，61b、一对相对的侧面62以及通常相互平行的顶面和底面63a，63b。在所示的实施例中，每一个块部件60的侧面62通常是相互平行的。另外，每一个块部件60的前面和后面61a，61b通常也是相互平行的。但是，应该理解的是，每一个块部件60的侧面62之间以及前面和后面61a，61b之间是无需相互平行的。前面和后面61a，61b、顶面和底面63a，63b以及侧面62可具有不同的非平面构形。
对于前面和后面61a，61b的示范性尺寸，宽可为2毫米(mm)并且高为4毫米。对于侧面62的示范性尺寸，宽可为1.6毫米并且高为4毫米。但是，根据本发明的块部件60可具有各种尺寸并且不限于这些示范性尺寸。另外，根据本发明的块部件60可具有各种形状和构形并且不限于所示的矩形的实施形式。例如，一个块部件60的各个表面可具有凸和/或凹的构形。
相邻的块部件60最好保持相互接触的关系。但是，相邻的块部件60之间也可具有一个间隙。无线电频率屏蔽技术领域的普通技术人员应该理解的是，只要在一个屏蔽装置中的任何间隙的尺寸小于被屏蔽的无线电频率辐射的波长的长度，就可达到充分的无线电频率屏蔽。
参见图4，利用焊料56使每一个块部件60以电的方式与在印刷电路板表面54上的导电轨道53相连以限定一个屏蔽区域55的周边。一个导电盖66以电的方式固定在每一个块部件60的顶面63a上以覆盖需要屏蔽的电子表面54的区域55，从而限定了一个盒体50，该盒体50能够使区域55以及在区域55内的任何电子器件和/或电路得到屏蔽。利用一种导电性粘结剂(或利用焊料)65将盖66固定到每一个块部件的顶面63a上。盖66可由导电材料制成，这些导电材料包括铜、铝、金、银以及铜的合金、铝的合金、金的合金和银的合金，但不限于这些。另外，盖66可由金属化聚合材料制成。
所示的电磁屏蔽设备50特别适用于电子装置的开发阶段期间。在一个印刷电路板上提供有电子器件时，可将块部件60放置到该印刷电路板表面上。接着可将块部件60与电子器件一起焊到该印刷电路板上。允许将多个器件同时焊到一个印刷电路板上的焊接技术对于本领域普通技术人员是公知的，并且这里无需对其进行进一步描述。当对电子器件的位置进行调整时，块部件60可以容易地移动和重新定位。盖66可以容易地进行制造并且可以容易地固定到块部件60上。
现参见图5，其中示出了根据本发明的另一个实施例的块部件60。所示的块部件60具有一个形成在其底面63b的沟槽70。沟槽70在前面和后面61a，61b之间延伸，而且能够使一个导电轨道72沿着电子基片52的表面54延伸并且可在不接触块部件60的情况下穿过该块部件60。由于可从印刷电路板上的一个屏蔽区域中引出导电轨道，因此本发明的这个实施例是特别有优势的。
电子装置，例如计算机，可使用各种外围装置以提高其在各种工作环境下的灵活性和适应性。这对于例如手持式计算机终端、膝上型计算机以及车载计算装置的计算装置来说是特别实际的。个人计算机存储器卡国际联合会(PCMCIA)在20世纪80年代末期由几个存储器卡制造商成立以限定存储器卡物理设计、计算机插槽设计、电子接口以及相关的软件(称为PCMCIA接口标准)。
符合PCMCIA接口标准的存储器卡(下面称为“PCMCIA卡”)比较小，其长度和宽度接近一个信用卡的尺寸。PCMCIA卡设计成可滑入到一个计算装置的一个接收槽中。在一个PCMCIA卡的一端处是一个接口部段，该接口部段实质上是一个连接器的凹入部分，该凹入部分能够与在一个接收装置(例如一个计算机)中的一个凸出端相互配合。
可互换的PCMCIA存储器卡的成功使其它类型的使用PCMCIA接口标准的外围装置得到发展。这些装置包括调制解调器、声卡、软盘控制器、硬盘驱动器、全球定位系统(GPS)卡、局域网(LAN)卡、寻呼机以及无线电话卡。例如，一个PCMCIA无线电话卡可插入到一个作为其它PCMCIA装置的计算机的相同PCMCIA接口中。
图6示出了一个位于电子装置84的一个PCMCIA槽82内的示范性无线电话卡80。本领域普通技术人员应该理解的是，无线电话卡80用作一个用于发送和接收无线电话通讯的无线电话收发器。
现参见图7，其中示出了根据本发明的另一个实施例的电磁屏蔽设备90。所示的电磁屏蔽设备90结合在一个PCMCIA卡100内。所示的PCMCIA卡100包括一个壳体102，该壳体102具有一个导电盖104和一个基底106。如图中所示，一个印刷电路板108布置在壳体102内。在图7中所示的实施例中，盖104是打开的以便露出布置在壳体102内的印刷电路板108。
所示的印刷电路板108用作一个底平面并且具有一个沿着其一个表面110延伸的导电轨道53。该导电轨道53限定了一个需要屏蔽的印刷电路板108的区域55的周边。尽管图中未示出，但是应该理解的是，各种电子器件和/或电路位于该受到屏蔽的区域55内。如图中所示，多个导电块部件60以相邻的关系用电的方式固定在导电轨道53上。
利用导电性粘结剂使PCMCIA卡壳体102的盖104成形为以电的方式与每一个块部件60的顶面63a相连。因此，与多个块部件60和印刷电路板108结合在一起的导电盖104用作一个用于使在屏蔽区域55内的电子器件和/或电路得到屏蔽的电磁屏蔽设备90。
上述内容是对本发明的说明而不是对本发明的限定。尽管已经对本发明的几个示范性的实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员显然能够在不脱离本发明所给出的新启示和优点的情况下对上述示范性的实施例进行多种改进。因而，所有这样的改进都将包括在由权利要求所限定的本发明保护范围内。因此，应该理解的是，上述内容是对本发明的说明而不是将本发明限定成为所披露的特定实施例，对所披露的实施例进行的改进以及其它实施例都将包括在由附带的权利要求所限定的保护范围内。本发明是由下面的权利要求限定的，权利要求的等同也包括在本发明的保护范围内。

Claims (33)

1.一种电磁屏蔽设备(50)，其包括：
一个包括一个表面(54)的基片(52)；
多个导电块部件(60)，其以相邻的关系以电连接的方式与该基片的表面(54)相连以限定一个需要屏蔽的基片的表面(54)的区域(55)的周边，其特征在于，每一个导电块部件(60)包括相对的前面板和后面板(61a，61b)、一对相对的侧面板(62)及顶面板和底面板(63a，63b)；以及
一个导电盖(66)，该导电盖固定在每一个导电块部件(60)的顶面板(63a)上以覆盖需要屏蔽的基片(52)的区域(55)。
2.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，每一个导电块部件(60)的侧面板(62)是相互平行的，并且每一个导电块部件(60)的顶面板和底面板(63a，63b)是相互平行的。
3.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，每一个导电块部件(60)的前面板和后面板(61a，61b)是相互平行的。
4.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，相邻的导电块部件(60)之间的间隙介于0.0毫米和0.5毫米之间。
5.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，该导电块部件(60)是相邻接触的关系。
6.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，利用一种导电性粘结剂将该盖(66)固定到每一个导电块部件(60)的顶面板(63a)上。
7.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，每一个导电块部件(60)由选自铜、铜合金、铝、铝合金、金、金合金、银、银合金、涂有焊料的铜、镀有镍的钢以及金属化聚合物中的材料制成。
8.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，该盖(66)由金属化聚合材料制成。
9.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，一个导电块部件(60)在其底面板(63b)中包括有一个沟槽(70)，其中该沟槽(70)在该导电块部件(60)的前面板和后面板(61a，61b)之间延伸，而一个导电轨道(72)沿着该基片的表面(54)延伸，穿过该沟槽(70)并横过该屏蔽区域(55)的周边。
10.如权利要求1所述的电磁屏蔽设备(50)，其特征在于，
该基片的表面(54)包括一个导电轨道(53)，该导电轨道(53)限定一个需要屏蔽的基片(52)的区域(55)的周边；以及
多个导电块部件(60)以相邻的关系以电连接的方式固定在该导电轨道(53)上。
11.一种电子设备，其包括：
一个基片(52)，该基片(52)包括一个表面(54)和一个导电轨道(53)，该导电轨道沿着该表面(54)延伸以限定一个需要屏蔽的基片(52)的区域(55)的周边；以及
一个固定在该基片表面(54)上的电磁屏蔽设备(50)，其包括：
多个以相邻的关系以电连接的方式固定在该导电轨道(53)上的导电块部件(60)，其特征在于，每一个导电块部件(60)包括相对的前面板和后面板(61a，61b)、一对相对的侧面板(62)及顶面板和底面板(63a，63b)；以及
一个导电盖(66)，该导电盖(66)以电连接的方式固定在每一个导电块部件(60)的顶面板(63a)上以覆盖需要屏蔽的电子基片表面(54)的区域(55)。
12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，每一个导电块部件(60)的侧面板(62)是相互平行的，并且每一个导电块部件(60)的顶面板和底面板(63a，63b)是相互平行的。
13.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，每一个导电块部件(60)的前面板和后面板(61a，61b)是相互平行的。
14.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，相邻的导电块部件(60)之间的间隙介于0.0毫米和0.5毫米之间。
15.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，该导电块部件(60)是相邻接触的关系。
16.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，利用一种导电性粘结剂将每一个导电块部件(60)固定到该导电轨道(53)上。
17.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，利用焊料将每一个导电块部件(60)固定到该导电轨道(53)上。
18.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，利用一种导电性粘结剂将该盖(66)固定到每一个导电块部件(60)的顶面板(63a)上。
19.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，每一个导电块部件(60)由选自铜、铜合金、铝、铝合金、金、金合金、银、银合金、涂有焊料的铜、镀有镍的钢以及金属化聚合物中的材料制成。
20.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，该盖(66)由金属化聚合材料制成。
21.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，一个导电块部件(60)在其底面板(63b)中包括有一个沟槽(70)，其中该沟槽(70)在该导电块部件(60)的前面板和后面板(61a，61b)之间延伸，而一个导电轨道(72)沿着该基片的表面(54)延伸，穿过该沟槽(70)并横过该屏蔽区域(55)的周边。
22.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，该电子设备是一个无线电话。
23.一种计算机存储卡(100)，其包括：
一个壳体(102)，该壳体(102)包括一个导电盖(104)；
一个布置在该壳体(102)内的印刷电路板(108)，其特征在于，该印刷电路板(108)包括一个表面(110)和一个导电轨道(53)，该导电轨道(53)沿着该表面(110)延伸以限定一个需要屏蔽的印刷电路板(108)的区域(55)的周边；以及
多个以相邻的关系以电连接的方式固定在该导电轨道(53)上的导电块部件(60)，其中每一个导电块部件(60)包括相对的前面板和后面板(61a，61b)、一对相对的侧面板(62)及顶面板和底面板(63a，63b)，以及该壳体盖(66)以电的方式固定在每一个导电块部件(60)的顶面板(63a)上。
24.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，每一个导电块部件(60)的侧面板(62)是相互平行的，并且每一个导电块部件(60)的顶面板和底面板(63a，63b)是相互平行的。
25.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，每一个导电块部件(60)的前面板和后面板(61a，61b)是相互平行的。
26.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，相邻的导电块部件(60)之间的间隙介于0.0毫米和0.5毫米之间。
27.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，该导电块部件(60)是相邻接触的关系。
28.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，利用一种导电性粘结剂将每一个导电块部件(60)固定到该导电轨道(53)上。
29.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，利用焊料将每一个导电块部件(60)固定到该导电轨道(53)上。
30.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，利用一种导电性粘结剂将该盖(104)固定到每一个导电块部件的顶面板上。
31.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，每一个导电块部件(60)由选自铜、铜合金、铝、铝合金、金、金合金、银、银合金、涂有焊料的铜、镀有镍的钢以及金属化聚合物中的材料制成。
32.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，一个导电块部件(60)在其底面板(63b)中具有一个沟槽(70)，其中该沟槽(70)在该导电块部件(60)的前面板和后面板(61a，61b)之间延伸，而一个导电轨道(72)沿着该印刷电路板的表面(110)延伸，穿过该沟槽(70)并横过该屏蔽区域(55)的周边。
33.如权利要求23所述的计算机存储卡(100)，其特征在于，该计算机存储卡(100)是一个无线电话卡。
CNB008055122A 1999-03-26 2000-02-04 电子设备及其电磁屏蔽设备 Expired - Fee Related CN1192699C (zh)

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