CN206574839U - 便携式电子设备与移动设备 - Google Patents

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Abstract

本公开的主题涉及便携式电子设备与移动设备。该便携式电子设备具有柔性连接器以用于将第一电子部件连接到第二电子部件。该柔性连接器包括第一弹簧夹连接器,柔性电路和加强片。该第一弹簧夹连接器被配置为借助于第一紧固件与第一电子部件电耦接。该柔性电路包括第一端部,所述第一端部耦接到所述第一弹簧夹连接器,和第二端部,所述第二端部被配置为借助于第二紧固件固定到所述第二电子部件。该加强片基本上覆盖所述柔性电路的一部分并且为所述柔性电路提供刚度。其中当所述柔性连接器与所述第一电子部件和所述第二电子部件耦接时,所述第一弹簧夹连接器适应所述第一电子部件和所述第二电子部件之间位置的相对改变。

Description

便携式电子设备与移动设备
技术领域
本文所述的实施方案总体涉及计算设备结构部件,更具体地涉及用于移动设备的天线组件或显示部件的连接器。
背景技术
移动计算设备在现代社会中变得越来越普及。美国(及国外)的大多数成人和青少年现在都拥有至少一台蜂窝电话设备,并且任选地拥有各种另选的或附加的便携式计算设备诸如平板电脑、音乐播放器设备、混合媒体回放设备、手表设备、移动热点设备、健康监视设备等。随着这日益提高的普及性的到来,移动设备制造商现在加工和组装成千上万的重复的计算设备来满足对展现新的硬件特征和所宣传的其他技术进步的设备的成指数增长的需求。
随着移动设备制造商协力生产成千上万的设备,这些设备中的很多设备将经受消费者日常的严格考验。因此,对于这些制造商而言重要的是要设计和加工能耐受冲击事件的耐用的硬件和电子部件。例如,在掉落事件期间,移动设备可能潜在地由于各种硬件部件(例如,外部或内部硬件部件)响应于在设备撞到坚硬表面(例如,混凝土、沥青、木头、瓦块、砖块、陶瓷、油毡等)时施加到设备外部表面的冲击力而偏移、折裂、撕拉或碎裂而变得变形或被破坏。
目前,移动设备的耐冲击硬件设计的主要着眼点涉及设备的外表面硬件,而没有考虑驻留在便携式电子设备的外壳或组合外壳内的设备的物理结构和部件的极大多数。就这一点而言,已经将大量精力放在真空中显示器玻璃和外壳耐久性,因此冲击事件常常损坏移动设备的内部硬件,而不明显地影响设备的外观和外部功能性。
实用新型内容
提供本实用新型内容部分来介绍下面在具体实施方式部分中进一步描述的一系列概念。本实用新型内容并非意图识别要求保护的主题的关键特征,也不意图用作确定要求保护的主题的范围的辅助手段。
本文公开的各种实施方案提供了用于移动设备的天线馈电组件和显示器耦接部件的耐用吸振连接器。在一种构型中,移动设备可配置有任意数量的能将移动设备的天线耦接到移动设备的主逻辑板(MLB)的天线馈电结构。例如,移动设备的天线馈电结构可包括用于将天线馈电结构耦接到MLB的第一连接器、用于将天线馈电结构耦接到移动设备的天线的第二连接器、和耦接有电感器的柔性体,该柔性体耦接到天线馈电结构的第一连接器和第二连接器,以为移动设备的天线提供内嵌电感。
在一个具体的实施方案中,天线馈电结构可由包括由第一紧固件固定到第一电子部件的第一弹簧夹连接器的多个部件形成。柔性电路的第一端部可附接到第一弹簧夹连接器,柔性电路的第二端部可被第二紧固件附接到第二电子部件。加强片可覆盖柔性电路的相当大部分,以便为柔性电路的一部分提供刚度。在掉落事件期间,第一电子部件和第二电子部件能改变相对于彼此的位置。第一弹簧夹连接器可适应位置的相对改变。
公开了一种便携式电子设备,所述便携式电子设备具有柔性连接器以用于将第一电子部件连接到第二电子部件。所述柔性连接器包括:第一弹簧夹连接器,柔性电路以及加强片。所述第一弹簧夹连接器被配置为借助于第一紧固件与第一电子部件电耦接。所述柔性电路包括第一端部,所述第一端部耦接到所述第一弹簧夹连接器;和第二端部,所述第二端部被配置为借助于第二紧固件固定到所述第二电子部件。所述加强片基本上覆盖所述柔性电路的一部分并且为所述柔性电路提供刚度。其中当所述柔性连接器与所述第一电子部件和所述第二电子部件耦接时,所述第一弹簧夹连接器适应所述第一电子部件和所述第二电子部件之间位置的相对改变。
根据一个实施例,所述第一电子部件包括天线元件,并且所述第二电子部件包括印刷电路板(PCB)或主逻辑板。
根据一个实施例,所述柔性连接器还包括:第二弹簧夹连接器,所述第二弹簧夹连接器被配置为借助于所述第二紧固件与所述第二电子部件电耦接,其中当所述第二弹簧夹连接器直接耦接到所述柔性电路的所述第二端部时,所述第二弹簧夹连接器与所述第一弹簧夹连接器配合以在所述第 一电子部件和所述第二电子部件之间位置相对改变期间适应位置的相对改变。
根据一个实施例,所述柔性电路还包括被配置为提供所述第一电子部件和所述第二电子部件之间的内嵌电感的电子结构,所述内嵌电感匹配所述第一电子部件和所述第二电子部件之间的阻抗。
根据一个实施例,所述加强片借助于所述第二紧固件耦接到所述柔性电路的所述第二端部。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
根据一个实施例,所述柔性电路包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器包括阶梯状夹。
公开了一种移动设备。该移动设备可包括天线元件和印刷电路板(PCB)。天线元件和PCB可通过柔性连接器彼此耦接。柔性连接器可包括耦接到天线元件的弹簧夹连接器。柔性电路可在柔性电路的第一端部附接到弹簧夹连接器,并且在柔性电路的第二端部附接到PCB。加强片可在天线元件相对于PCB位置改变期间抵抗柔性电路的移动,使得由位置改变传递到柔性连接器的基本上所有力被弹簧夹连接器适应。
根据一个实施例,所述加强片被配置为在由掉落事件导致的位置改变期间阻止所述柔性电路的显著变形。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器包括电绝缘涂层,所述电绝缘涂层电隔离所述弹簧夹连接器的一部分,由此阻止所述弹簧夹连接器的所述一部分形成短路。
根据一个实施例,所述天线元件包括设置在第一平面上的平坦部分,并且所述PCB包括设置在第二平面上的平坦部分,所述第一平面和所述第二平面彼此平行且不相交。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器包括一个或多个弯曲部,所述一个或多个弯曲部具有被选择为提供一个或多个方向上的顺应性的几何结构。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器还包括:
平坦部分,所述平坦部分平行于所述天线元件,从而形成用于紧固件将所述弹簧夹连接器固定到所述天线元件的开口;
表面,所述表面焊接到所述柔性电路,和
多个臂,所述多个臂由将所述平坦部分连接到所述表面的一个或多个弯曲部形成,
其中所述多个臂的厚度提供吸收被传递到所述多个臂的所述力的一部分的顺应性。
根据一个实施例,所述多个臂形成弯曲部,从而提高所述弹簧夹连接器的顺应性。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器还包括:
第一端部,所述第一端部包括平行于所述天线元件的平坦部分,所述平坦部分限定用于紧固件将所述弹簧夹连接器固定到所述天线元件的开口;
第二端部,所述第二端部包括焊接到所述柔性电路的表面;和
单个臂,所述单个臂将所述第一端部结合到所述第二端部,所述单个臂包括允许所述弹簧夹连接器沿多个方向吸收在冲击事件期间传递的力的多个弯曲部。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器还包括第一平坦部分和弯曲部,所述第一平坦部分限定用于紧固件将所述弹簧夹连接器固定到所述天线元件的开口,所述弯曲部形成被偏置以物理接触第二接触贴片的第一接触贴片,所述第二接触贴片由形成焊接到所述柔性电路的第二平坦部分的弯曲部形成。
根据一个实施例,所述第二接触贴片被偏置以物理接触所述第一接触贴片。
根据一个实施例,所述柔性电路包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器包括阶梯状夹。
公开了另一种移动设备,其包括天线元件和印刷电路板(PCB)。所述印刷电路板借助于感应式柔性连接器电耦接到所述天线元件。所述感应式柔性连接器包括固定到所述天线元件的弹簧夹连接器,耦接到所述弹簧夹连接器的柔性电路,所述柔性电路包括提供所述天线元件和所述PCB之 间的内嵌电感的迹线,和用于约束所述柔性电路的移动的加强片。其中所述弹簧夹连接器变形以适应所述天线元件相对于所述PCB的相对移动。
根据一个实施例,所述内嵌电感还被选择成匹配所述天线元件和所述PCB之间的阻抗。
根据一个实施例,所述移动设备还包括安装到所述柔性电路并且与所述迹线电连通的电感器表面。
根据一个实施例,所述相对移动是由掉落事件导致的,并且所述弹簧夹连接器被配置为耗散传送到所述感应式柔性连接器的力。
根据一个实施例,所述迹线包括铜迹线。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
根据一个实施例,所述柔性电路包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
根据一个实施例,所述弹簧夹连接器包括阶梯状夹。
公开了另一种移动设备。该移动设备可包括支持射频(RF)功能的天线元件。天线元件可通过感应式柔性连接器耦接到印刷电路板(PCB)。感应式柔性连接器可包括固定到天线元件的弹簧夹连接器。感应式柔性连接器还可包括耦接到弹簧夹连接器的柔性电路。柔性电路可包括布置成提供天线元件和PCB之间的内嵌电感的图案的迹线。该图案被布置为提供优化天线元件的RF功能的电感量。感应式柔性连接器还可包括约束柔性电路移动的加强片。在掉落事件期间,弹簧夹连接器可变形以适应天线元件相对于PCB的相对移动。
根据一些实施方案,电感器可配置有被指定用于将移动设备的一个或多个硬件部件与天线阻抗匹配以改善天线处的射频信号接收的感应特性。另外,在掉落事件期间,柔性体结合天线馈电结构的弹簧夹连接器被配置为允许天线馈电结构耐受掉落事件的冲击而没有变形或功能损失。
在其它实施方案中,弹性移动设备可配置有具有多个凸缘的显示器部分、具有多个螺纹孔通孔的外壳下部、和具有销下部和螺杆上部的多个销螺杆连接器。在一些构型中,当销螺杆连接器的螺杆上部耦接到外壳下部的螺纹孔通孔,同时销螺杆连接器的销下部耦接到显示器部分的凸缘时,移动设备的显示器部分可耦接到移动设备的外壳下部。
在一些具体实施中,显示器部分的每个凸缘可配置有插口,使得销螺杆连接器的销下部以能滑动的方式耦接在凸缘的插孔内。另外,可对外壳下部的每个螺纹孔通孔功丝以耦接到销螺杆连接器的螺杆上部,使得销螺杆连接器的螺杆上部被固定耦接到外壳下部的所述多个螺纹孔通孔。
在其他方面,销螺杆连接器的销下部在凸缘的插孔内的可滑动耦接允许显示器部分在X方向上偏移预先确定的距离以及在Y方向上偏移预先确定的距离,而在Z方向上与外壳下部牢固地接合(参考具有X、Y和Z轴的三维图)。
附图说明
通过下文结合附图的详细描述将易于理解本公开,其中类似的附图标号指示类似的结构元件,并且其中:
图1示出了根据本公开一些实施方案的展示多个天线馈电结构的一种移动设备的硬件级图示;
图2A至图2B示出了根据本公开各种实施方案的展示包括柔性电路部件的一种天线馈电结构的硬件级图示;
图3示出了根据本公开一些实施方案的展示包括经屏蔽弹簧夹连接器部件的一种天线馈电结构的硬件级图示;
图4示出了根据本公开各种实施方案的展示包括折叠式弹簧夹连接器部件的一种天线馈电结构的第一视图的硬件级图示;
图5示出了根据本公开一些实施方案的图4的包括折叠式弹簧夹连接器部件的天线馈电结构的另一视图的硬件级图示;
图6示出了根据本公开各种实施方案的具有指定电感特性的一种另选弹簧托架连接器;
图7示出了根据本公开一些实施方案的具有指定电感特性的一种另选弹簧线材连接器;
图8示出了根据本公开各种实施方案的展示用于移动设备显示器的弹性连接器组件的一种移动设备的剖视图;并且
图9A至图9E示出了展示包括用于适应柔性连接器所连接的内部部件的相对运动的弯曲区域的一种柔性连接器的硬件级图示。
具体实施方式
在本部分中描述用于移动设备的柔性吸振连接器的代表性实例。另外,本文还描述了用于移动设备的吸振连接器、耐用的天线馈电连接器、和显示器外壳连接器的各种实例。提供这些实例用来向本公开的累积主题添加上下文并且有助于理解本公开的累积主题。对本领域的普通技术人员将显而易见的是,可在有或没有本文所述的一些具体细节的情况下实践本公开。另外,可对本文所述的主题以及在对应的附图中所示的主题作出各种变型或更改,以在不脱离本公开的实质和范围的情况下实现类似的优点和结果。
本部分参考了附图,附图形成本公开的一部分并且在附图中通过例示的方式示出对应于本文所述的实施方案的各种具体实施。尽管足够详细地描述了本公开的实施方案和场景以使本领域的普通技术人员能够实践所述的具体实施,但应当理解这些实例不应被解释为过度限制或全包含。
在一些实施方案中,吸振连接器可包括柔性连接器、馈电元件、短接元件、接地元件、或任何其他天线相关元件,其能提供移动设备的一个天线和另一天线之间的导电桥接。其他天线元件的实例可包括与机壳地、或者在一些实施方案中是与也可包括引向机壳接地的导电通路的主逻辑板(MLB)直接接触的接地电路。应当指出的是,将讨论各种实施方案,其中吸振连接器被称为柔性连接器;然而,这仅仅是为了例示的目的,而不应理解为限制性的。柔性连接器中每一者配置有按允许柔性连接器耐受掉落事件的物理布置的弹簧连接器、柔性电路、内嵌电感器、刚性连接器、和夹连接器等中的一者或多者。另外,柔性连接器的设计在耐受掉落事件的能力与连接器电短路风险之间进行平衡。例如,一些实施方案包括一个或多个弯曲区域。在掉落事件期间,柔性连接器的弯曲区域能通过屈曲以适应掉落事件期间内部部件之间的相对移动而快速地吸收大量应力。柔性连接器的几何结构,特别是由柔性连接器限定的弯曲区域应当被设计成降低屈曲期间内部或外部短接电路的可能性。应当指出的是,对于包括内嵌电感器的柔性连接器,柔性连接器的屈曲会导致电感变化。在这样的配置中,可用加强元件使柔性连接器的包括内嵌电感器的部分的屈曲最小化。在其它实施方案中,显示器外壳组件的柔性连接器可提供用于以显示器特意在仅一个方向诸如Z方向(参考具有X、Y和Z轴的三维图)上受到约 束的方式将显示器牢固地接合到移动设备的外壳的机构。在掉落事件期间,显示器任选地能在X方向和/或Y方向上偏移指定距离,而相对于Z方向保持与外壳接合且在固定位置。
根据各种实施方案,图1示出了包括柔性连接器104,106和108(在本文中参考图2至图5进一步描述)的移动设备102的硬件级图示100。移动设备102可代表蜂窝电话或智能电话、平板电脑、膝上型计算机或上网本、媒体回放设备、电子书设备、手表设备、移动热点设备、健康监视设备等,而不脱离本公开的实质和范围。柔性连接器104,106和108可将印刷电路板(PCB)电耦接且机械耦接到天线元件110。应该理解,在各种具体实施中,柔性连接器104,106和108中每一者可被配置为(直接或间接地)连接到单个天线或另选地连接到多个天线(未示出),天线驻留在移动设备102的外壳内。
另外,根据一些实施方案,应当理解,柔性连接器104,106和108中每一者可被配置为(直接或间接地)连接到移动设备102的外壳内的一个或多个其他硬件部件,诸如主逻辑板(MLB)或另一印刷电路板(PCB)部件。在各种配置中,天线元件110可支持被配置为在移动设备102的射频(RF)前端处接收与各种蜂窝电信技术(例如,4G、3G、或2G蜂窝接入技术)、Wi-FiTM(IEEE 802.11标准)或WiMAXTM(IEEE 802.16标准)技术、蓝牙TM技术等相关联的RF信号的天线。另外,柔性连接器104,106和108中任一者可被配置为将所接收的RF信号从天线诸如天线元件110传递给移动设备102的一个或多个硬件部件,诸如MLB。
图2A示出了展示包括图1所示移动设备102的一个或多个柔性部件的柔性连接器104的硬件级图示。在一些构型中,柔性连接器104可以基本上阻止传统上可能由掉落事件或其他某种冲击事件导致的变形的方式来加工和组装。就这一点而言,柔性连接器104可由能以指定角度与柔性电路204耦接(例如焊接)的弹簧夹连接器202构成,其可包括用于将RF信号从天线元件206传导性地传递到PCB 208的铜迹线层。在一些实施方案中,弹簧夹连接器202可以是柔性地将柔性电路204耦接到PCB 208的连接点的金属(例如不锈钢、铜、或铝等等)或非金属传导性机械弹簧结构。在一些实施方案中,紧固件210可将弹簧夹连接器202通过弹簧夹连接器202所限定的开口与PCB 208耦接。在一些实施方案中,PCB 208可 以是主逻辑板(MLB)。另外,柔性电路204可通过紧固件212穿过柔性电路204限定的开口而耦接到天线元件206。另选地,紧固件212可借助于第二弹簧夹连接器(未示出)耦接到柔性电路204。应该理解,弹簧夹连接器202和柔性电路204可利用任何其他常见的耦接具体实施而耦接到PCB 208或天线元件206,而不脱离本公开的实质和范围。柔性电路204还可由加强片214强化,其阻止柔性电路204在掉落事件期间所传递的应力下弯曲。在一些实施方案中,加强片214可层合至柔性电路204的表面。在一些实施方案中,加强片214可由多个分立的加强片或者多个加强材料层形成。加强片214可操作以为柔性连接器104提供任意数量的功能,包括以下功能中的一个或多个:支承柔性电路204、阻止柔性电路204上的磨损、以及将柔性电路204与移动设备102的其他部件电隔离。加强片214为柔性电路204提供的结构性支承还可通过阻止柔性电路204在冲击事件期间弯曲而帮助阻止设置在柔性电路204上的任何电路的电特性改变。
图2B示出了根据剖面线A-A的柔性电路204的剖视图。图2B还示出了包括感应元件218的嵌入迹线216可如何布置在柔性电路204上。感应元件218可提供内嵌电感用于通过嵌入迹线216传输的信号。可选择内嵌电感的大小,以便为了阻抗匹配的目的优化RF信号功能。在一些实施方案中,可由感应元件218的几何结构来提供电感。例如,感应元件218可被布置成螺旋几何结构。在一些实施方案中,感应元件218可以是安装到嵌入迹线216的分立表面安装的电感器部件。嵌入迹线216可以是相对直的,或者具有不生成明显电感的几何结构。在其它实施方案中,感应元件218可既包括印刷电感图案,如图所示,又包括分立表面安装的电感器部件。应该指出的是,嵌入迹线216可跨柔性电路204的两个或更多个层,使得迹线216的部分220不与感应元件218相交。例如,图2B看起来示出了感应元件218与部分220相交;然而,当部分220与感应元件218位于柔性电路204的不同层中时,不会相交。
在一些构型中,柔性电路204可在X、Y和Z方向(参考具有X、Y和Z轴的三维图)上具有一个或多个弯曲部222,其结合弹簧夹连接器202允许柔性电路204在掉落事件期间弯曲和柔性变形,而移动设备102在柔性连接器104处不受到任何永久性损害。这个功能性可被认为是柔性连接器104的内部硬件部件的自愈机制。
图3示出了根据本公开一些实施方案的展示包括弹簧夹连接器302的柔性连接器106的硬件级图示。在一些构型中,柔性连接器106可以基本上阻止响应于掉落事件或其他一些冲击事件而可能在移动设备102处发生的变形的方式来制造。就这一点而言,柔性连接器106可包括可将RF信号从天线传导性地传递到MLB的弹簧夹连接器302。在各种构型中,弹簧夹连接器302可覆盖有屏蔽罩304。屏蔽罩304可包括将弹簧夹连接器302与下面的电路电隔离(绝缘)的柔性塑性涂层或硅护套,否则下面的电路可能导致与弹簧夹连接器302的电短路。
在一些实施方案中,弹簧夹连接器302可以是借助于紧固件308与印刷电路板306柔性地耦接的金属(例如不锈钢、铜、或铝等等)或非金属传导性机械弹簧结构。在一些实施方案中,印刷电路板306可以是主逻辑板(MLB)。弹簧夹连接器302可包括对应于为弹簧夹连接器302提供X、Y和Z方向(参考具有X、Y和Z轴的三维图)中一者或多者上一定程度的顺应性的预定义长度的柔性弯曲部/结构的服务环310。弹簧夹连接器302还可经由紧固件314耦接到移动设备102的天线元件312。紧固件314可穿过设置在弹簧夹连接器302上的开口。然而,应当理解,弹簧夹连接器302可利用任何其他常见的耦接具体实施而在任一端连接到移动设备102的刚性硬件部件或外壳,而不脱离本公开的实质和范围。
在一些构型中,柔性连接器106的弹簧夹连接器302可加工有X、Y和/或Z方向上的一个或多个弯曲部,这使弹簧夹连接器302能够在掉落事件期间弯曲和柔性变形,而移动设备102不由于柔性连接器106的受损功能而受到任何永久性损害。这可被认为是柔性连接器106的内部硬件部件的自愈机制。在一些实施方案中,弹簧夹连接器302可根据设计被加工成具有天线限定(例如针对RF阻抗匹配)的特定长度,如天线设计领域中的技术人员会理解的那样。另外,柔性连接器106的弹簧夹连接器302也可加工为预先确定的天线限定的厚度并且由预先确定的材料(例如不锈钢、铜、或铝)加工,以阻止腐蚀并提供高的屈服强度。
图4示出了根据本公开各种实施方案的展示包括图1所示移动设备102的折叠式弹簧夹连接器402的柔性连接器108的视图的硬件级图示。折叠式弹簧夹连接器402可被成形为避开障碍物诸如屏蔽罩404。就这一点而言,柔性连接器108可由可将RF信号从第一部件传导性地传递到第二部件 的折叠式弹簧夹连接器402构成。在一些构型中,折叠式弹簧夹连接器402可覆盖在柔性绝缘涂层内以将折叠式弹簧夹连接器402与下面的电路电隔离,也可不覆盖在柔性绝缘涂层内。
图5示出了另一展现更多的硬件级图示,展示了柔性连接器108如何还包括折叠式弹簧夹连接器402。在各种实施方案中,柔性连接器108的折叠式弹簧夹连接器402可以是金属(例如不锈钢、铜、或铝等等)或者非金属传导性的。折叠式弹簧夹连接器402可提供用紧固件502将折叠式弹簧夹连接器402柔性地耦接到移动设备102的外壳的支架安装架的机械弹簧结构。在一些实施方案中,紧固件502可以是螺纹连接器。折叠式弹簧夹连接器402可包括对应于为折叠式弹簧夹连接器402提供X、Y和Z方向(参考具有X、Y和Z轴的三维图)中一者或多者上一定程度的顺应性的预定义长度的柔性弯曲部/结构的服务环504。另外,折叠式弹簧夹连接器402可利用紧固件508耦接到移动设备102的天线元件506。在一些实施方案中,折叠式弹簧夹连接器402可包括延伸离开紧固件502并接合从移动设备102的外壳突起的元件的旋转稳定构件510。这样,可阻止折叠式弹簧夹连接器402关于紧固件508的旋转。在一些实施方案中,柔性连接器108的折叠式弹簧夹连接器402可利用任何其他常见的耦接具体实施而在任一端连接到移动设备102的刚性硬件部件或外壳,而不脱离本公开的实质和范围。
在一些实施方案中,柔性连接器108的折叠式弹簧夹连接器402可加工有X、Y和/或Z方向上的一个或多个弯曲部,这使折叠式弹簧夹连接器402能够在掉落事件期间弯曲和柔性变形,而移动设备102不在柔性连接器108处受到任何损害。这可被认为是柔性连接器108的内部硬件部件的自愈机制。在一些实施方案中,折叠式弹簧夹连接器402可被制造为具有天线限定(例如针对RF阻抗匹配)的特定长度。另外,折叠式弹簧夹连接器402也可加工为预先确定的天线限定的厚度并且由预先确定的材料(例如不锈钢、铜、或铝)加工,以阻止腐蚀并提供高的屈服强度。
如图1的硬件级图示100所示,常常可在移动设备102的MLB和天线元件110之间形成多个天线连接,例如柔性连接器104,106和108(在本文中参考图2至图5进一步描述)。这些连接中的一些可具有移动设备102的外壳内的显著几何约束,其限制结合充足服务环/顺应性以将这些连接 (例如柔性连接器104,106和108之一)与PCB和天线元件110之间的相对移动效应(例如在冲击事件期间)充分地机械隔离的机会。如上所述,参考图1,这种情形在电路部件诸如电感器(例如嵌入或附设电感器)由于MLB连接和其他电路部件的刚度而必须被配置为与连接(例如柔性连接器104)内嵌时可能尤其是有问题的。
因此,在各种实施方案中,移动设备102的MLB可利用任选地具有内置电感的一个或多个柔性吸振连接器(例如柔性连接器104,106和108之一)连接到天线元件110。在一些具体实施中,柔性吸振连接器可成形成类似于在每个端部具有托架或线材环的线圈,以允许紧固到MLB。以举例的方式,图6示出了根据本公开各种实施方案的在感应式线材线圈导体604的每个端部具有托架602a和602b的一种另选弹簧连接器600。图7示出了根据本公开各种实施方案的在感应式线材线圈导体704的每个端部具有线材环702a和702b的另一另选弹簧连接器700。
在各种实施方案中,弹簧连接器600或700可由端子(端部)被剥开而暴露出用于信号连接的导电金属区域、或者被焊接、熔接、缠绕702a,702b、或以其他方式附接到单独连接件诸如托架602a或602b的绝缘线或非绝缘线构造。端子(端部)之间线的长度可弹簧卷绕,以提供安装灵活性、公差接受、吸振以及期望的电感。电感可由位于弹簧连接器600或700的中央区域的感应式线材线圈导体604或704的卷绕实质生成。通过调节线材的厚度(直径)、绝缘物厚度和介电值、环的形状、线圈直径或尺寸、以及环的数量,可将弹簧连接器600或700的电感精确地调节到期望值。例如,用于弹簧连接器600或700的电感的公式提供如下:
(公式1),其中
L=电感;
N=弹簧线圈的线匝数;
μ=弹簧线圈材料的磁导率;
A=弹簧线圈的圆面积(m2);并且
l=弹簧线圈的长度(m)。
根据各种实施方案,使用弹簧连接器600或700诸如图6和图7所示的那些弹簧连接器就可以不需要包括单独或分立的电感器或用于提供电感的各种另选装置(例如图2所示的嵌入迹线电感器)。在各种具体实施中,并且如公式1所定义的,可小心选择线材的厚度(直径)、线材材料、绝缘物刚度、弹簧连接器中的环数量、环的直径或面积、和/或弹簧连接器的总长度,以提供充足的电感和机械连接器强度,从而使弹簧连接器能够保持其形状,同时提供充分的顺应性用于柔性和吸振。另外应当理解,将感应特性直接结合到连接器中就大大地改善了组装易行性、零件容限/宽容、和掉落事件(包括高振动)期间的可靠性。
图8示出了根据本公开各种实施方案的展示用于移动设备800的显示器部分802的弹性连接器组件806a的移动设备800的剖视图。在一些构型中,移动设备800可包括显示器部分802(例如液晶显示器(LCD)和对应安装结构)、和能以多个销螺杆连接器810附接到移动设备800的显示器部分802的外壳下部804。为了便于理解,参考X、Y和Z方向(参考具有X、Y和Z轴的三维图)来描述剖视图的构型。
提供了弹性连接器组件806a的分解图,以示出连接器组件部件806b的更详细视图以及部件806b彼此连接的方式。在一些实施方案中,移动设备800的外壳下部804可包括多个有螺纹的螺纹孔通孔808,单个销螺杆连接器810能(经由螺纹)连接穿过在有螺纹的螺纹孔通孔内,以允许销螺杆连接器810的销部分滑动穿过并接合显示器部分802的单个凸缘插孔812。在这种布置结构中,销螺杆连接器810可只在其上部上具有螺纹,以与有螺纹的螺纹孔通孔808的对应螺纹部分连接,由此沿X、Y和Z方向中每一者将销螺杆连接器810只固定地耦接到移动设备800的外壳下部804的有螺纹的螺纹孔通孔808。
在这种布置结构中,固定地耦接到外壳下部804的有螺纹的螺纹孔通孔808的销螺杆连接器810可滑动通过显示器部分802的凸缘插孔812,以只在Z方向上接合/保持凸缘插孔812。例如,狭长插孔814可呈各种任选插孔形状的形式(例如各种狭长插孔形状),被图示为具有减小的Y方向约束。配合的圆形插孔形状可在Y和Z方向每一者上将销螺杆连接器810约束在凸缘插孔处。相比之下,根据插孔的具体形状,各种狭长插孔形状在Y方向上可具有销螺杆连接器810的减小约束。然而,这些狭长插孔形 状中每一者被设计为在Z方向上接合销螺杆连接器810,使得显示器部分802牢固地被保持为与移动设备800的外壳下部接触。
在各种情形中,在掉落事件期间,如果外壳下部804在X、Y和Z方向上固定地耦接到显示器部分802,则在显示器部分802的周边处分隔开的间隙可变得错位。因此,通过将销螺杆连接器810配置成仅有意地在Z方向上接合移动设备800的显示器部分802(例如在凸缘插孔812)处,则在掉落事件期间,在相应配置时,显示器部分能在X方向和Y方向上偏移指定距离(例如通过利用凸缘插孔中的狭长插孔814)。
根据各种实施方案,图9A至图9E示出了另一柔性连接器900的硬件级图示。柔性连接器900可在移动设备102中用来将主逻辑板(MLB)902连接到移动设备102的主外壳内的天线元件。在一些实施方案中,柔性连接器900可取代前文所述的柔性连接器104。柔性连接器900用于通过包括适应天线元件和MLB 902之间的相对运动的弯曲区域而在掉落事件或其他某种冲击事件期间保持天线元件与MLB 902之间的连接。
如图9A所示,柔性连接器900可经由柔性电路904将MLB 902连接到天线元件。柔性电路904包括紧固件906能穿过其中以将柔性电路904机械且电固定到MLB 902和天线元件的开口。柔性电路904可包括铜迹线层,用于将RF信号从天线元件传导性地传递到MLB 902。例如,MLB 902和天线元件都可包括导电通路,用于向和从柔性电路904发送RF信号。在一些实施方案中,MLB 902的导电通路可被配置为向天线相关电路和/或处理部件发送RF信号。在一些实施方案中,MLB 902可包括用于将RF信号向机壳接地传递的导电通路。柔性电路904可借助于紧固件906耦接到天线元件和MLB 902,并且包括加强片908。柔性电路904还包括延伸超出加强片908的弯曲区域912a。弯曲区域912a为柔性连接器900提供多个优点。弯曲区域912a适应与MLB 902相关的柔性电路904的紧固件906之间的高度差,由此允许柔性电路904与紧固件906耦接。此外,因为弯曲区域912a由柔性材料制成,所以弯曲区域912a在紧固件906移动靠近在一起时变形,并且在紧固件906移动分开时拉直。加强片908也提供多个优点,包括为柔性电路904提供支承、阻止柔性电路904上的磨损、以及将柔性电路904与移动设备102的各个其他硬件部件电隔离。此外,加强片908能降低柔性电路904在掉落事件期间接触其他附近硬件部件的可能性。 加强片908还可用于通过加固柔性电路904的加强片908所附接的部分而将柔性电路904的弯曲限制到弯曲区域912a。例如,柔性电路904可包括在没有加强片908所提供的加固的情况下会导致柔性电路904变形的另一部件。
图9B示出了柔性连接器900的实施方案,其中弯曲区域由弹簧夹连接器912b生成。弹簧夹连接器912b的一个端部可耦接(例如焊接)到柔性电路904的表面。在一些实施方案中,弹簧夹连接器912b可包括焊接到设置于柔性电路904的所述表面上的至少一个导电通路的平坦化区域。在一些实施方案中,弹簧夹连接器912b可以是柔性地将柔性电路904耦接到紧固件906和天线元件的金属(例如不锈钢、铜、或铝等等)或非金属传导性机械弹簧结构。弹簧夹连接器具有形成在施加有力的时候能弯曲和/或屈曲的多个弯曲部的后凸几何结构。这些弯曲部还帮助改变弹簧夹连接器的高度,使得弹簧夹连接器912b的相对端部正确地定位以接触柔性电路904和紧固件906。弹簧夹连接器912b还可包括形成多个臂914的切口。臂914的厚度和宽度可被优化以建立弹簧夹连接器912b形成的弯曲区域的柔性。因为臂914形成的面积比没有切口时的面积小,所以弹簧夹连接器912b和柔性电路904之间的焊料面积可减小。
图9C示出了一个实施方案,其中弹簧夹连接器912c形成弯曲区域。弹簧夹连接器912c包括向柔性电路904的一侧偏移的部分916。部分916于是可形成多个弯曲部,以便形成能与柔性电路904电耦接的接触贴片。通过将弹簧夹连接器912c的部分916向一侧偏移,弯曲区域可相对于加强片908垂直地偏移。弹簧夹连接器912c的这个偏移构型可允许加强片更长,并允许增大紧固件906和加强片908之间弹簧夹连接器912c的长度。在掉落事件期间,弹簧夹连接器912c增大的长度可允许消散掉落事件所导致的附加力。
图9D示出了柔性连接器900的一个实施方案,其中弹簧夹连接器912d形成弯曲区域。弹簧夹连接器912d包括阶梯状夹。阶梯状夹连接器可使连接电短路的风险最小。在一些实施方案中,弹簧夹连接器912d可提供与另一电子部件的电接触,然后接有一个或多个弯曲部,这些弯曲部允许弹簧夹连接器912d提供对MLB 902的电接触。弹簧夹连接器912d可包括形成多个臂918的切口。臂918的厚度和宽度可被优化以便调节弯曲区域 的柔性。另外,臂918具有的表面积比没有切口的时候小,由此减少在将弹簧夹连接器耦接到柔性体时所需要的焊料。在一些实施方案中,阶梯状夹可以是MLB 902和天线元件之间的最短路径。通过缩短部件之间的路径,可减小电阻,由此提高柔性连接器900的效率。
图9E示出了柔性连接器900的一个实施方案,其中弹簧夹连接器912e形成弯曲区域。在该实施方案中,弹簧夹连接器912e由两个单独部件形成:螺纹铰结920和金属折边922,它们被机械地压制在一起形成导电通路。螺纹铰结920可由包括紧固件906能穿过其将螺纹铰结920耦接到天线元件的开口的平金属片形成。螺纹铰结920还可包括突出部,突出部弯曲并形成面朝MLB 902的接触贴片。金属折边922也可由第一端部耦接到柔性电路904且第二端部相对于螺纹铰结920的接触贴片施加力的金属片形成。金属折边922的第二端部借助于金属折边922中的多个弯曲部而相对于接触贴片施加偏置弹簧力。在一些实施方案中,金属折边和螺纹铰结之间的接触可仅通过摩擦和弹簧张力来保持。虽然掉落事件可能使螺纹铰结和金属折边短暂失去电接触和/或物理接触,但由于内部弹簧偏置,所以这个接触可自愈。此外,在一些实施方案中,螺纹铰结920和金属折边922在掉落事件期间可相对于彼此滑动,而不断开电接触和/或物理接触。
应该理解,弹簧夹连接器可利用任何其他常见的耦接具体实施而耦接到MLB 902,而不脱离本公开的实质和范围。例如,弯曲区域912a和加强片908可形成单个零件。在一些实施方案中,弹簧夹连接器或平坦连接器可以是金属(例如不锈钢、铜、或铝等等)或者非金属传导性机械弹簧结构。
在一些构型中,弹簧夹连接器可在X、Y和Z方向(参考具有X、Y和Z轴的三维图)上具有一个或多个弯曲部,其结合平坦连接器允许柔性电路在掉落事件期间弯曲和柔性变形,而移动设备102在柔性连接器900处不受到任何永久性损害。这个功能性可被认为是柔性连接器900的内部硬件部件的自愈机制。在一些实施方案中,柔性电路可包括对于天线功能和操作(例如对于RF阻抗匹配)必需的电感器元件,如天线工程领域中的技术人员容易理解的那样。在各种构型中,柔性体的电感器可(在加工期间)被嵌入在平坦连接器或弹簧夹连接器内作为铜迹线。另选地,电感器 可被实施为作为附设电路元件耦接(例如焊接)到柔性电路的分立电路部件。
上述描述为了进行解释使用了特定命名来提供对所述实施方案的全面理解。然而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,实践所述实施方案不需要所有这些具体细节。因此,对特定实施方案的上述描述是出于例示和描述的目的而呈现的。这些描述不旨在被认为是穷举性的或将所述的实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是,根据上述教导内容,许多修改和变型是可能的。

Claims (28)

1.一种便携式电子设备,其特征在于,所述便携式电子设备具有柔性连接器以用于将第一电子部件连接到第二电子部件,所述柔性连接器包括:
第一弹簧夹连接器,所述第一弹簧夹连接器被配置为借助于第一紧固件与第一电子部件电耦接;
柔性电路,所述柔性电路包括:
第一端部,所述第一端部耦接到所述第一弹簧夹连接器,和
第二端部,所述第二端部被配置为借助于第二紧固件固定到所述第二电子部件;以及
加强片,所述加强片基本上覆盖所述柔性电路的一部分,所述加强片为所述柔性电路提供刚度,
其中当所述柔性连接器与所述第一电子部件和所述第二电子部件耦接时,所述第一弹簧夹连接器适应所述第一电子部件和所述第二电子部件之间位置的相对改变。
2.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中所述第一电子部件包括天线元件,并且所述第二电子部件包括印刷电路板(PCB)或主逻辑板。
3.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中所述柔性连接器还包括:
第二弹簧夹连接器,所述第二弹簧夹连接器被配置为借助于所述第二紧固件与所述第二电子部件电耦接,
其中当所述第二弹簧夹连接器直接耦接到所述柔性电路的所述第二端部时,所述第二弹簧夹连接器与所述第一弹簧夹连接器配合以在所述第一电子部件和所述第二电子部件之间位置相对改变期间适应位置的相对改变。
4.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中所述柔性电路还包括被配置为提供所述第一电子部件和所述第二电子部件之间的内嵌电 感的电子结构,所述内嵌电感匹配所述第一电子部件和所述第二电子部件之间的阻抗。
5.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中所述加强片借助于所述第二紧固件耦接到所述柔性电路的所述第二端部。
6.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中所述弹簧夹连接器包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
7.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中所述柔性电路包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
8.根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中所述弹簧夹连接器包括阶梯状夹。
9.一种移动设备,其特征在于,包括:
天线元件;和
印刷电路板(PCB),所述印刷电路板借助于柔性连接器耦接到所述天线元件,所述柔性连接器包括:
弹簧夹连接器,所述弹簧夹连接器耦接到所述天线元件,
柔性电路,所述柔性电路在第一端部处耦接到所述弹簧夹连接器并且在第二端部处耦接到所述PCB,以及
耦接到所述柔性电路的加强片,所述加强片在所述天线元件相对于所述PCB的位置改变期间抵抗所述柔性电路的移动,使得由所述位置改变传递到所述柔性连接器的所有力被所述弹簧夹连接器适应。
10.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述加强片被配置为在由掉落事件导致的位置改变期间阻止所述柔性电路的显著变形。
11.根据权利要求10所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器包括电绝缘涂层,所述电绝缘涂层电隔离所述弹簧夹连接器的一部分,由此阻止所述弹簧夹连接器的所述一部分形成短路。
12.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述天线元件包括设置在第一平面上的平坦部分,并且所述PCB包括设置在第二平面上的平坦部分,所述第一平面和所述第二平面彼此平行且不相交。
13.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器包括一个或多个弯曲部,所述一个或多个弯曲部具有被选择为提供一个或多个方向上的顺应性的几何结构。
14.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器还包括:
平坦部分,所述平坦部分平行于所述天线元件,从而形成用于紧固件将所述弹簧夹连接器固定到所述天线元件的开口;
表面,所述表面焊接到所述柔性电路,和
多个臂,所述多个臂由将所述平坦部分连接到所述表面的一个或多个弯曲部形成,
其中所述多个臂的厚度提供吸收被传递到所述多个臂的所述力的一部分的顺应性。
15.根据权利要求14所述的移动设备,其中所述多个臂形成弯曲部,从而提高所述弹簧夹连接器的顺应性。
16.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器还包括:
第一端部,所述第一端部包括平行于所述天线元件的平坦部分,所述平坦部分限定用于紧固件将所述弹簧夹连接器固定到所述天线元件的开口;
第二端部,所述第二端部包括焊接到所述柔性电路的表面;和
单个臂,所述单个臂将所述第一端部结合到所述第二端部,所述单个臂包括允许所述弹簧夹连接器沿多个方向吸收在冲击事件期间传递的力的多个弯曲部。
17.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器还包括第一平坦部分和弯曲部,所述第一平坦部分限定用于紧固件将所述弹簧夹连接器固定到所述天线元件的开口,所述弯曲部形成被偏置以物理接触第二接触贴片的第一接触贴片,所述第二接触贴片由形成焊接到所述柔性电路的第二平坦部分的弯曲部形成。
18.根据权利要求17所述的移动设备,其中所述第二接触贴片被偏置以物理接触所述第一接触贴片。
19.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述柔性电路包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
20.根据权利要求9所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器包括阶梯状夹。
21.一种移动设备,其特征在于,包括:
天线元件;和
印刷电路板(PCB),所述印刷电路板借助于感应式柔性连接器电耦接到所述天线元件,所述感应式柔性连接器包括:
固定到所述天线元件的弹簧夹连接器,
耦接到所述弹簧夹连接器的柔性电路,所述柔性电路包括提供所述天线元件和所述PCB之间的内嵌电感的迹线,和
用于约束所述柔性电路的移动的加强片,
其中所述弹簧夹连接器变形以适应所述天线元件相对于所述PCB的相对移动。
22.根据权利要求21所述的移动设备,其中所述内嵌电感还被选择成匹配所述天线元件和所述PCB之间的阻抗。
23.根据权利要求21所述的移动设备,还包括安装到所述柔性电路并且与所述迹线电连通的电感器表面。
24.根据权利要求21所述的移动设备,其中所述相对移动是由掉落事件导致的,并且所述弹簧夹连接器被配置为耗散传送到所述感应式柔性连接器的力。
25.根据权利要求21所述的移动设备,其中所述迹线包括铜迹线。
26.根据权利要求21所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
27.根据权利要求21所述的移动设备,其中所述柔性电路包括一个或多个方向上的一个或多个弯曲部。
28.根据权利要求21所述的移动设备,其中所述弹簧夹连接器包括阶梯状夹。
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