JP7467696B2 - 電子基板取付けシステム - Google Patents

Description

本開示は、概して電子デバイス内の取付けプリント回路基板および他の電子基板に関し、より具体的には、このような基板に関連付けられた物理的な負荷および電磁干渉を低減することのできる取付けシステムに関する。

携帯型超音波イメージングデバイス等の電子医療機器およびラップトップコンピュータ等の多くの他の電子処理デバイスは典型的に、セントラルプロセッシングユニット（ＣＰＵ）、グラフィックプロセッシングユニット（ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、および／または他のデバイスを操作するための他の電子機器を搬送する少なくとも一つのプリント回路基板（ＰＣＢ）を含む。このようなデバイスの電磁両立性（ＥＭＣ）については、ＰＣＢ上の機器を電磁干渉（ＥＭＩ）から保護し、操作中に性能を低下させる可能性のある放射妨害波を低減することが重要になる場合がある。さらに、特に携帯型電子デバイスでは、設置および使用から生じる不注意による負荷に耐えられるようにＰＣＢを取り付けることが重要になる場合がある。このような負荷には、例えばユーザが不注意でデバイスを落下させた場合に発生する可能性のある衝撃荷重が含まれる場合がある。これらの課題に対処するために、従来の電子デバイスは例えば３フィートの落下に耐え、連邦通信委員会（ＦＣＣ）のクラスＢ規制を満たすのに十分なＥＭＩシールドを提供することができるように設計および構築されている。

いくつかの従来の電子デバイスでは、ＰＣＢは衝撃荷重を緩和するために既製のゴム製グロメットおよびアイソレータを備えた金属の筐体またはシャシーに取り付けられる。さらに、そのようなデバイスは典型的に、十分なＥＭＩシールドを提供するためにＰＣＢの周囲に取り付けられた第一の端部および金属筐体に取り付けられた反対側の端部を有する一または二以上の接地ストラップを含む。しかしながら、既製のゴム製グロメットおよびアイソレータでは衝撃の分離が不十分であることが多い。同様に、接地ストラップを使用すると、典型的に限られたＥＭＩシールドしか提供されない。さらに、接地ストラップを使用すると、特に複数のストラップがＰＣＢの周囲に設置されている場合、ＰＣＢを筐体内に取り付けることが困難になる可能性がある。したがって、設置が比較的容易でありながら衝撃、振動、歪みおよび／またはＥＭＩからの強固な保護を提供することが可能なＰＣＢ取付けシステムを提供することは有利であるだろう。

本技術の実施形態に従って構成された電子基板取付けシステムを有する携帯型電子デバイスの等角図である。 電子基板取付けシステムの態様より詳細に示す電子デバイスの部分的に分解された等角図である。 本技術の実施形態に従って構成された電子基板取付けアセンブリの分解された等角図である。 図２Ａの取付けアセンブリの第一の支持部材の拡大された等角図である。 図２Ａの取付けアセンブリの第二の支持部材の拡大された等角図である。 図２Ａの取付けアセンブリの断面等角図である。 本技術の実施形態による、図２Ａの取付けアセンブリを備える筐体に回路基板を取り付ける様々な段階を示す一連の等角図である。 本技術の実施形態による、図２Ａの取付けアセンブリを備える筐体に回路基板を取り付ける様々な段階を示す一連の等角図である。 本技術の実施形態による、図２Ａの取付けアセンブリを備える筐体に回路基板を取り付ける様々な段階を示す一連の等角図である。 本技術の実施形態による、図１Ａおよび図１Ｂの電子基板取付けシステムの振動減衰試験の結果を示すグラフである。 本技術の実施形態による、電子基板取付けシステムの電気シールド試験の結果を示すグラフである。

以下の開示はＰＣＢおよび他の回路基板を電子デバイスに取り付けるための装置、システムおよび方法の様々な実施形態を説明する。以下でさらに詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、本明細書に記載の装置、方法およびシステムは、ＰＣＢおよびその機器が性能を低下させるＥＭＩ、放射妨害波、ならびに不注意による衝撃、振動、および／または歪み負荷から保護されるようにＰＣＢを携帯型医療機器および他の電子デバイスに取り付けるために使用することができる。

本技術の様々な実施形態の完全な理解を提供するために、所定の詳細が以下の説明および図１Ａ－図４Ｂに示される。他の例では、プリント回路基板、電子デバイス筐体、超音波イメージングシステムおよび他の医療機器等にしばしば関連付けられる周知の構造、材料、操作および／またはシステムは、本技術の様々な実施形態の説明を不必要に曖昧にすることを回避するために以下の開示において詳細には示されていないか、または説明されていない。しかしながら、当業者は、本明細書に記載される一または二以上の詳細を用いることなく、または他の構造、方法、構成要素等を用いて本技術を実行できることを認識されるであろう。以下で使用される用語は、本技術の実施形態の所定の例の詳細な説明と併せて使用されている場合であっても、最も広く合理的な方法で解釈されるべきである。確かに所定の用語は以下で強調されることさえあり得る。しかしながら、制限された方法で解釈されることを意図した用語は、この詳細な説明のセクションにおいてそのように明確かつ具体的に定義される。

添付図面は本技術の実施形態を描写しており、その範囲を限定することを意図するものではない。様々な描写された要素の大きさは必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、これらの様々な要素は読みやすさを改善するために任意に拡大され得る。構成要素の詳細は、本発明をどのように成し、また使用するかを完全に理解するためにそのような詳細が必要でない場合、構成要素の位置およびそのような構成要素の間の所定の正確な接続等の詳細を除外するために図において抽象化され得る。

図に示される詳細、寸法、角度および他の特徴の多くは、本開示の特定の実施形態の単なる例示である。したがって、他の実施形態は本発明の精神または範囲から逸脱することなく他の詳細、寸法、角度および特徴を有することができる。さらに、当業者は本発明のさらなる実施形態が以下に記載される詳細のいくつかを用いることなく実施することができることを理解されるであろう。図において、同一の参照番号は同一のまたは少なくとも概ね類似した要素を識別する。特定の要素の説明を容易にするために、参照番号の最上位桁はその要素が最初に導入された図を指す。例えば、要素１１０は図１Ａに最初に導入され、また図１Ａを参照して論じられている。

図１Ａは、本技術の実施形態に従って構成された電子基板取付けシステム１０１を有する電子デバイス１００の等角図である。図１Ｂは、電子基板取付けシステム１０１の態様をより詳細に示す電子デバイス１００の部分的に分解された等角図である。最初に図１Ａを参照すると、いくつかの実施形態では、電子デバイス１００は携帯型医療機器（例えば、携帯型超音波イメージングデバイス）等の携帯型電子デバイスであり得る。しかしながら、本明細書に記載の電子基板取付けシステム１０１は携帯型電子デバイス、携帯型医療機器、または他のタイプの電子デバイスでの使用に限定されず、ＰＣＢまたは他の電子基板が取り付けられた事実上任意のタイプの処理または他の電子デバイスで使用可能であることに留意されたい。

図示されている実施形態では、電子デバイス１００は後縁部分に沿って延在するヒンジ１０６を用いたクラムシェル構成において第二または上側部分１０４に枢動可能に接続された第一または下側部分１０２を含む。いくつかの実施形態では、上側部分１０４は上側部分１０４が図１Ａに示されている開位置まで回転するとグラフィック、テキスト、および／または画像（例えば、超音波画像）を表示することのできるディスプレイ（例えば、ＬＣＤまたはＬＥＤ）を含むことができる。いくつかの実施形態では、下側部分１０２はデバイス１００の操作を制御するために様々なタイプのユーザ入力を受信するための様々な入力デバイス（例えば、タッチパッド、キーパッド、ボタン、ノブ等）を含む制御パネル１１２を含むことができる。さらに、以下でさらに詳細に説明するように、下側部分１０２はまた筐体１１０（ハウジングまたはシャシー１１０と呼ばれることもある）内に緩衝取付けされ（ｓｈｏｃｋ－ｍｏｕｎｔｅｄ）、電子基板取付けシステム１０１（取付けシステム１０１）によりそれに電気的に接地される電子基板１０８を含むことができる。図示されている実施形態では、電子基板１０８は、例えば一または二以上のＣＰＵ、ＧＰＵ、ＤＳＰ、メモリ、および／またはおよび従来の方法でデバイス１００を操作するための他の処理および／または電子デバイスを搬送するＰＣＢである。しかしながら、他の実施形態では、電子基板１１８は組立て中や使用中等に衝撃、振動、歪みおよび／またはＥＭＩの影響を受けやすい電子デバイス内の処理および／または他の電子機器を搬送する他のタイプの回路基板または同様の基板とすることができる。したがって、「電子基板」という用語は、本明細書では一般に電子機器を機械的に支持し、および／または電気的に接続するＰＣＢおよび他の構造を指すために使用される。

次に図１Ｂを参照すると、いくつかの実施形態では、筐体１１０は第一または下部カバー１１６および第二または上部カバー１１４を含む。図示されている実施形態では、下部カバー１１６はその上側部分にほぼ長方形の開口部１１７を有するほぼ長方形のハウジングの形態を有し、上部カバー１１４は開口部１１７を覆うように構成された長方形の形状を有するほぼ平坦なパネルの形態を有する。しかしながら、他の実施形態では、上部および下部カバー１１４および１１６ならびにそれらのバリエーションは他の構成を有することができる。例えば、他の実施形態では、上部カバー１１４は下部カバー１１６のように３次元のハウジングまたは筐体の形態とすることができる。いくつかの実施形態では、上部カバー１１４および下部カバー１１６の両方は当該技術分野において周知であり、電子デバイス筐体によく使用される金属材料（例えば、マグネシウム、アルミニウム等）の導電性材料から形成（例えば、鋳造、機械加工等）することができる。

図１Ｂには示されていないが、いくつかの実施形態では、下部カバー１１６は下部カバー１１６の内側表面から開口部１１７に向かって上向きに延在する複数の一体的に形成された導電性ライザーまたはボスを含むことができる。電子基板１１８は複数の個別の取付けアセンブリ１２０（取付けアセンブリ１２０ａ－ｈとして個別に識別される）により下部カバー１１６内のボスに取り付けられる。図１Ｂに示されるように電子基板１１８が下部カバー１１６に取り付けられると、上部カバー１１４は開口部１１７の上に配置され、筐体１１０内の電子基板１１８に固定するためにその周囲に固定される。いくつかの実施形態では、導電性の上部および下部カバー１１４および１１６は電子基板１１８を完全に囲むかまたは少なくとも実質的に囲む電子基板１１８の周りにファラデーケージを形成する。知られるように、ファラデーケージは、以下でさらに詳細に説明するように、電磁場が筐体１１０に入ること、および電子基板１１８に取り付けられた電子機器の性能を低下させる可能性のあるＥＭＩを引き起こすことを阻止するか、または実質的に軽減させることができる。いくつかの実施形態では、取付けアセンブリ１２０は電子基板１１８を衝撃、振動および歪みから実質的に隔てることができ、同時にＥＭＩ保護を強化する下部カバー１１６および上部カバー１１４への電気接地経路を提供する。

示されている実施形態の上部および下部カバー１１４および１１６は導電性金属から形成されているが、他の実施形態では、電子デバイス１００はプラスチックまたは別の非導電性材料から形成された外部カバーを含むことができ、電子基板１１８は外部プラスチックカバー内に配置された導電性内部筐体（例えば、金属メッシュ筐体）内に囲まれるか、または少なくとも部分的に囲まれることができる。このような実施形態では、内部の導電性筐体はＥＭＩ保護を提供することができ、取付けアセンブリ１２０は電子基板１１８から内部筐体までの接地経路を提供するために本明細書に記載のように使用することができる。

図２Ａは、本技術の実施形態に従って構成された図１Ｂの取付けアセンブリ１２０のうち一つの分解された等角図である。図２Ｂおよび図２Ｃは、それぞれ本技術の実施形態に従って構成された取付けアセンブリ１２０の第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０の拡大された底部等角図である。取付けアセンブリ１２０のうち一つのみが図２Ａに示されているが、示されている実施形態では、全ての取付けアセンブリ１２０が同一であるか、または少なくとも実質的に同一であり、従って以下の説明は図１Ｂに示されている全ての取付けアセンブリ１２０に適用される。

最初に図２Ａを参照すると、図１Ｂの議論において上述されたように、取付けアセンブリ１２０の各々は下部カバー１１６（図１Ｂ）の内側表面から上向きに延在する対応する導電性ボス２３０に動作可能に取り付けられる。示されている実施形態では、ボス２３０は下部カバー１１６と一体的に形成され（例えば、鋳造され）、従って同じ導電性材料から形成される。他の実施形態では、ボス２３０は下部カバー１１６とは別に形成することができ、好適なブラケット、締結具、接着剤、溶接等によりそれらに取り付けられる。ボス２３０は上側表面２３９の中央に位置するねじ式の締結具穴２３８を含む。いくつかの実施形態では、ボス２３０はまた等しい（例えば、９０度）間隔でボス２３０から放射状に外向きに延在する一または二以上のリブ２３１（リブ２３１ａ－ｄとして識別される）等の強度または剛性のための構造的特徴を含むことができる。

いくつかの実施形態では、取付けアセンブリ１２０はスタンドオフ２３２および第一の支持部材２４０をさらに含む。スタンドオフ２３２は六角形のヘッド部分２３４および肩部２３５により隔てられたねじ部２３６を含むことができる。六角形部分２３４の上側表面２３７はねじ式の締結具穴２３３を含む。スタンドオフ２３２は導電性金属（例えば、軟鋼）等の好適な導電性材料から作成することができる。

いくつかの実施形態では、第一の支持部材２４０（第一のアイソレータとも呼ばれる）はブッシング部分２５０とより広いベース部分２４８との間に同心円状に配置された外側肩部２５２を含むことができる。いくつかの実施形態では、ブッシング部分２５０はブッシング部分２５０の周りに均一な円周方向間隔で放射状に外向きに突出する複数の変形特徴２４６（例えば、弾性変形特徴；変形特徴２４６ａ－ｈとして個別に識別される）を含む。示されている実施形態では、変形特徴２４６は概ね平坦な、または「四角の」外縁部分を備えた長手方向のリッジの形態を有する。しかしながら、他の実施形態では、変形特徴２４６は丸みを帯びた外縁部分を備えたリッジ形状等の他の形状および大きさを有することができ、または変形特徴２４６のうち一または二以上を省略することができる。いくつかの実施形態では、支持部材２４０はまた肩部２５２の周りに均一な円周方向間隔で上向きに延在する複数の変形特徴２５４（例えば、弾性変形特徴；変形特徴２５４ａ－ｈとして個別に識別される）を含むことができる。示されている実施形態では、変形特徴２５４は突出した表面部分または逆「Ｕ」断面形状を備える隆起した「バンプ」の形態を有する。他の実施形態では、変形特徴２５４は他の形状、大きさおよび／または間隔を有することができ、または変形特徴２５４のうち一または二以上を省略することができる。

図２Ａおよび図２Ｂを同時に参照すると、第一の支持部材２４０は上側表面２５５から延在する中央スルーホール２４２をさらに含む。いくつかの実施形態では、スルーホール２４２は下側肩部２５６によってより大きな直径の第二または下側のスルーホール部分２４２ｂから隔てられた第一または上側のスルーホール部分２４２ａを含む。図２Ｂに示されているように、下側スルーホール部分２４２ｂは均一な円周方向間隔で放射状に外向きに延在する複数のチャネルまたは溝２６０（溝２６０ａ－ｄとして個別に識別される）を含む。以下でさらに詳細に説明するように、溝２６０ａ－ｄはボス２３０のリブ２３１ａ－ｄに適合するように構成される。

次に図２Ａと図２Ｃを同時に参照すると、取付けアセンブリ１２０は第二の支持部材２７０およびエンドプレートまたはワッシャ２８２をさらに含む。第二の支持部材２７０（第二のアイソレータとも呼ばれる）は第一または上側表面２７２から第二または下側表面２７８に延在する中央スルーホール２７４を含む。いくつかの実施形態では、スルーホール２７４は内側肩部２７６によってより大きな直径の第二または下側スルーホール部分２７４ｂから隔てられる第一または上側スルーホール部分２７４ａを含む。図２Ｃに最もよく見られるように、第二の支持部材２７０は下側表面２７８の周りに均一な間隔で下向きに突出する複数の変形特徴２８０（例えば、弾性変形特徴；変形特徴２８０ａ－ｈとして個別に識別される）をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、変形特徴２８０は第一の支持部材２４０の対向する肩部２５２上の変形特徴２５６と同一であるか、または少なくとも大きさ、形状および配置が概ね類似している。しかしながら、他の実施形態では、変形特徴２８０は異なる形状、大きさ、および／または間隔を有することができ、さらに別の実施形態では、変形特徴２８０のうち一または二以上は省略することができる。

いくつかの実施形態では、第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０は外力に応答して弾性的に変形する（例えば、弾性圧縮する、または少なくとも部分的に弾性圧縮する）ことのできる合成ゴムもしくは天然ゴムおよび／または他の弾性材料等の弾性および／または伸縮性材料から形成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０は２０－９８デュロメータ、３０－９０デュロメータ、または４０－８０デュロメータのショアＡ硬度を有するシリコーン等のシリコーンから形成することができる。他の実施形態では、第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０は他のエラストマならびに／または他の好適な伸縮性および／もしくは弾性材料から作成することができる。したがって、第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０は本明細書において明示的に言及されない限り特定の材料に限定されるものではなく、一般に衝撃、振動、応力、歪み等からの静的および／または動的負荷を吸収するために撓むおよび／または弾性変形することのできる事実上任意の材料から作成することが理解されるであろう。

いくつかの実施形態では、ワッシャ２８２は中央スルーホール２８４の周りに均一な間隔で同心円状に配置された複数の凹部２８６（凹部２８６ａ－ｌとして個別に識別される）を含むことができる。示されている実施形態では、凹部２８６は中央スルーホール２８４の周りに３０度間隔で配置された対応するスルーホールにより形成される。他の実施形態では、ワッシャ２８２は異なる間隔でより多いかまたはより少ない凹部２８６を含むことができる。例示されている実施形態では凹部２８６はスルーホールにより形成されるが（スルーホールの使用はワッシャ２８２の製造および使用を単純化する）、他の実施形態では凹部２８６は窪み、溝、および／または他の特徴により形成することができ、またいくつかの実施形態では凹部２８６は省略することができる。いくつかの実施形態では、ワッシャ２８２はベリリウム銅、軟鋼等の好適な導電性金属から形成することができ、第二の支持部材２７０と同じ直径、または少なくともほぼ同じ直径を有することができる。他の実施形態では、ワッシャ２８２は他の形状および大きさを有することができ、また他の好適な材料から作成することができる。

いくつかの実施形態では、取付けアセンブリ１２０は第一の接地部材２９０ａ、第二の接地部材２９０ｂ、および締結具２６６をさらに含む。示されている実施形態では、第一の接地部材２９０ａはベース部分２９２からある角度で延在する末端部分２９３を含む。ベース部分２９２はスルーホール２９４およびワッシャ２８２に向かって下向きに突出する「バンプ」または丸みを帯びた突起２９６を含む。より具体的には、突起２９６は凹部２８６がワッシャ２８２においてスルーホール２８４から配置されているのと同じ半径方向距離でスルーホール２９４から配置されている。第一の接地部材２９０ａの末端部分２９３はベース部分２９２にほぼ平行に外向きに延在するように形成された接触面２９８を有する先端部分を含む。示されている実施形態では、図２Ａに示されるように末端接触面２９８が対応するベース部分２９２から上向きに突出するように第二の接地部材２９０ｂを１８０度反転させることができることを除き、第二の接地部材２９０ｂは第一の接地部材２９０ａと構造および機能が同一であるか、または少なくとも概ね類似したものとすることができる。

いくつかの実施形態では、接地部材２９０は、導電性でもありながら弾性またはばねのような性質を示す比較的薄い導電性金属シート材料から形成することができる。例えば、いくつかの実施形態では、接地部材２９０は０．０００５インチから０．０２５インチ、０．００１インチから０．０１８インチ、または０．００５インチから０．０１２インチの厚さを有するベリリウム銅シート等のベリリウム銅シートから形成することができる。他の実施形態では、接地部材２９０（「フィンガー」、「導電性フィンガー」、「導電性コンタクト」等とも呼ばれる）は接触先端面２９８が撓んだ後に元の形状に戻るための好適な弾性を有する他の好適な導電性材料から形成することができる。

電子基板１１８は第一の支持部材２４０のブッシング部分２５０を受けるように構成されたスルーホール２６２を含む。スルーホール２６２は図２Ａでは完全な円形の穴として描写されているが、いくつかの実施形態では取付けアセンブリ１２０は電子基板１１８の端部またはその付近で使用することができ、その場合、スルーホール２６２は電子基板１１８の一部の円形穴のみを形成し得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、スルーホール２６２はブッシング部分２５０と同じ直径、または少なくともほぼ同じ直径を有することができる。他の実施形態では、スルーホール２６２は（例えば、スルーホール２６２がブッシング部分２５０の外径よりもわずかに大きい（例えば、０．０００５から０．０３０インチ大きい））ブッシング部分２５０の隙間嵌めを提供するように構成することができる。さらに別の実施形態では、スルーホール２６２は（例えば、スルーホール２６２がブッシング部分２５０よりも小さい（例えば、０．０００５から０．０１０インチ小さい））ブッシング部分２５０の締まり嵌めを提供するように構成することができる。

電子基板１１８はスルーホール２６２の付近に配置された接地パッド２６４をさらに含むことができる。示されている実施形態では、接地パッド２６４は約１０度から約１４０度、またはスルーホール２６２の周りの約８０度のアーチを通って延在する導電性表面を提供する。他の実施形態では、接地パッド２６４はスルーホール２６２の周りに完全に延在することができる。接地パッド２６４は第一の接地部材２９０ａの接触面２９８を接地パッド２６４のほぼ半径の中心に配置するように選択される第一の半径Ｒ₁および第二の半径Ｒ₂を有するように形成することができる。いくつかの実施形態では、接地パッド２６４は第一の接地部材２９０ａの接触面２９８により容易にアクセス可能な導電性接触面を提供するために電子基板１１８の表面上または表面に積層することができる。例えば、いくつかの実施形態では、接地パッド２６４はＰＣＢおよび他の回路基板の製造において周知の金－銅箔等の好適な導電性箔から作成することができる。さらに、接地パッド２６４は一または二以上の接地経路（図示されていない）を介して電子基板１１８の一または二以上の接地面２６５に電気的に接続することができる。いくつかの実施形態では、接地面２６５は従来の方法で電子基板１１８の表面または表面上に形成することができ、銅箔または当該技術分野において周知の他の好適な材料から構成することができる。

図３Ａは、本技術の実施形態による電子基板１１８取付け位置の一つにおける組み立てられた取付けアセンブリ１２０の断面等角図である。図３Ｂ－図３Ｄは、本技術の実施形態による筐体１１０内（図１Ｂ）に電子基板１１８を設置する様々な段階を示す一連の上面等角図である。図３Ａと図２Ａを同時に参照すると、取付けアセンブリ１２０を組み立てて筐体１１０内に電子基板１１８を設置するために、スタンドオフ２３２のねじ部２３６がボス２３０内のねじ穴２３８に挿入される。スタンドオフ２３２の六角形部分２３４はスタンドオフ２３２をボス２３０に締めることを容易にすることができる。スタンドオフ２３２がボス２３０に取り付けられた後、ボス２３０のリブ２３１ａ－ｄが第一の支持部材２４０（図２Ｂ）の溝２６０ａ－ｄに受けられるように第一の支持部材２４０がスタンドオフ２３２上に配置され、ボス２３０の上側表面２３９は第一の支持部材２４０（図２Ｂ）の肩部２５６に接触する。第一の支持部材２４０がこの位置にあるとき、スタンドオフ２３２の上側表面２３７は、例えば図３Ａおよび図３Ｃに示されるようにブッシング部分２５０の隣接する上側表面２５８よりわずかに上に突出している。

図３Ｂは、複数のスタンドオフ２３２（スタンドオフ２３２ａ－ｈとして個別に識別される）および複数の第一の支持部材２４０（第一の支持部材２４０ａ－２４０ｈとして個別に識別される）が上述の方法で対応するボス２３０に取り付けられている電子基板１１８の設置の段階を示している。次に、ブッシング部分２５０の各々が例えば図３Ａおよび図３Ｃに示されるように電子基板１１８内の開口部２６２の対応する一つに受けられるように、電子基板１１８が第一の支持部材２４０上に配置される。次に、第一の支持部材２４０のブッシング部分２５０が第二の支持部材２７０（図２Ｃおよび図３Ａ）上の内側肩部２７６に接触するように、第二の支持部材２７０が第一の支持部材２４０上に配置される。この段階において、スタンドオフ２３２の上側表面２３７が第二の支持部材２７０の上側表面２３７と同一平面に、またはわずかに下に配置されるように、スタンドオフ２３２の六角形部分２３４は第二の支持部材２７０の上側スルーホール部分２７４ａを少なくとも部分的に介して延在する。

次に、ワッシャ２８２が第二の支持部材２７０上の中央に配置され、第一の接地部材２９０ａおよび第二の接地部材２９０ｂが続く。図３Ａに示されるように、締結具２６６のねじ部２６８がスルーホール２９４および２８４を通して挿入され、スタンドオフ２３２内のねじ穴２３３に挿入される。しかしながら、締結具２６６が完全に締められる前に、接触面１９８を直接配置するために第一の接地部材２９０ａを締結具２６６に関していずれかの方向に回転させ、例えば図３Ｄに示されるように電子基板１１８上の接地パッド２６４と緊密に接触させることができる。さらに、上部カバー１１４が下部カバー１１６上に設置されると、第二の接地部材２９０ｂの接触面２９８が筐体１１０（図１Ｂ）の上部カバー１１４の隣接する内側表面と直接かつ緊密に接触するように第二の接地部材２９０ｂを好適な位置に回転させることができる。第一および第二の接地部材２９０が所望の角度位置に回転されると、締結具２６６を完全に締めることができる。これを行うことでワッシャ２８２内の対応する開口部２８６に第一の接地部材２９０ａ上の突起２９６が保持され、それにより第一の接地部材２９０ａが所望の角度位置に維持される。電子基板１１８が下部カバー１１６に完全に取り付けられた後、上部カバー１１４を下部カバー１１６（図１Ｂ）内の開口部１１７上に固定することができる。

図３Ａに示されるように、締結具２６６が完全に締められるとワッシャ２８２はスタンドオフ２３２の上側表面２３７にしっかりと押し付けられ、第一および第二の支持部材２４０および２７０はそれぞれワッシャ２８２とボス２３０との間でわずかに圧縮される。その結果、電子基板１１８は底面の第一の支持部材２４０（図２Ａ）の変形特徴２５４と上面の第二の支持部材２７０（図２Ｃ）の変形特徴２８０との間で圧縮される。しかしながら、それらの弾性的な圧縮性のために、第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０は電子デバイス１００（図１Ａ）をユーザが不注意に落下させたことに起因する電子基板１１８への衝撃荷重を大幅に軽減し、および／またはその振動を減衰させることのできる電子基板１１８に弾性取付け配置を提供する。さらに、第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０の順応性はまた、それらが設置中（例えば、取付けボス２３０のずれ、製造公差等のため）および／または使用中（例えば、熱負荷、デバイスの取扱いミス等のため）に発生する可能性のある電子基板１１８の歪み（および関連する応力）を低減することを可能にする。一例として、いくつかの実施形態では、第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０は、損傷を与えることなく、最大０．０７５インチ、または最大０．０５０インチの電子基板１１８の上向きまたは下向きの移動（すなわち、電子基板１１８への垂直な移動）を可能にすることができる。別の例として、いくつかの実施形態では、ブッシング部分２５０の変形特徴２４６（第一の支持部材２４０および第二の支持部材２７０の他の特徴との組合せで、図２Ａ）は、損傷を与えることなく、最大０．２００インチ、または最大０．１６０インチの電子基板１１８の横方向の移動（すなわち、電子基板１１８平面内の左右の移動）を可能にすることができる。

本技術の他の態様は、いくつかの実施形態では、接地部材２９０のコンプライアンスは第一および第二の支持部材２４０および２７０のコンプライアンスとそれぞれ一致するか、または少なくともほぼ一致することができる。このようにコンプライアンスを一致させることにより、電子基板１１８が例えば極端な衝撃荷重に応答して移動または振動している場合であっても第一の接地部材２９０ａが接地パッド２６４との導電性接触を維持し、第二の接地部材２９０ｂが上部カバー１１４との導電性接触を維持することを保証することができる。例えば、いくつかの実施形態では、第一の接地部材２９０ａは締結具２６６が完全に締められると接地パッド２６４が接触面２９８に接触し、接地部材２９０ａの末端部分２９３を予め設定された量（例えば、０．１０インチ以下、または０．０８０インチ以下）上向きに撓ませるように形成することができる。この撓みは第一の接地部材２９０ａに「前もって負荷を加え」、電子基板１１８が例えば極端な衝撃荷重に応答して接地部材２９０ａから離れる場合であっても、過酷な振動環境において接触面２９８が接地パッド２６４との接触を維持することを可能にする。同様に、第二の接地部材２９０ｂは上部カバー１１４が下部カバー１１６に設置されると上部カバー１１４の内側表面部分が第二の接地部材２９０ｂの接触面２９８と接触するように形成することができ、上部カバー１１４が完全に設置されると第二の接地部材２９０ｂの末端部分２９３を予め設定された量（例えば、０．８０インチ以下）下向きに撓ませる。この予め設定された撓みにより、過酷な振動環境においても第二の接地部材２９０ｂの接触面２９８が上部カバー１１４との接触を維持することが可能になる。第一の接地部材２９０ａと接地パッド２６４との間の導電性接触、および第二の接地部材２９０ｂと上部カバー１１４との間の導電性接触を維持することにより、極端な使用状態においても取付けアセンブリは電子基板１１８の周りのファラデーケージが維持され、性能が低下しないことを保証することができる。

本技術の実施形態に関連付けられた多くの他の利点がある。例えば、いくつかの実施形態では、電子基板１１８の周囲だけでなく内側部分（例えば、３－４インチ間隔）の周りにも複数の取付けアセンブリ１２０を使用することにより、（例えば、落下による）衝撃および振動ならびに歪み（例えば、製造公差から生じる歪み等）に起因する電子基板１１８への潜在的に有害な負荷を実質的に低減することのできる多点緩衝取付けシステムを提供する。さらに、多点取付けアセンブリはまた上部カバー１１４および下部カバー１１６（図１Ｂ）により提供されるファラデーケージの上面および底面の両方に複数の接地位置を提供する。より具体的には、いくつかの実施形態では、第一の接地部材２９０ａはボス２３０により対応する接地パッド２６４（したがって電子基板接地面２６５）から下部カバー１１６への直接接地経路を提供する。さらに、第一の接地部材１９０ａは第二の接地部材１９０ｂにより接地パッド２６４から上部カバー１１４への接地経路の一部を提供し、これは第二の接地部材１９０ｂの接触面２９８を介して上部カバー１１４への直接接触を提供する。これらの接地経路は、例えば通常は回路基板の周囲にのみ取り付けられる接地ストラップにより提供される従来のＥＭＩ接地経路よりも大幅に短い。さらに、本技術の実施形態は、従来技術の接地ストラップおよび関連する締結具を廃棄することにより電子基板１１８の設置を大幅に簡素化することができ、代わりに上記のように第一および第二の接地部材２９０ａおよび２９０ｂによりファラデーケージの上面および下面の両方にそれぞれ直接接地を提供する。

図４Ａは、本技術の実施形態に従って構成された電子基板取付けシステム１０１（図１Ａおよび図１Ｂ）の振動減衰試験結果を示すグラフ４００ａである。グラフ４００ａの縦軸４０２はｇを単位とする加速度であり、横軸４０４は秒（ｓ）を単位とする時間である。この特定の試験では、デバイス１００の筐体１１０（図１Ａおよび図１Ｂ）は第一のプロット線４０６で示されるように５０ｇのレベルで励起された。しかしながら、第二のプロット線４０８が示すように、外側の筐体１１０がレベル５０ｇで振動していたとしても、筐体１１０内の電子基板１１８に取り付けられたヒートシンクはレベル８での振動しか経験しなかった。したがって、グラフ４００ａは上記の複数の取付けアセンブリ１２０を用いて電子基板１１８を筐体１１０に取り付けることにより、使用中に発生し得る電子基板１１８への不注意による衝撃、振動および／または他の負荷を実質的に低減することができることを示している。

図４Ｂは、本技術の実施形態に従って構成された電子基板取付けシステム１０１の放射妨害波試験結果を示すグラフ４００ｂである。グラフ４００ｂの縦軸４１２はメートル当たりボルト（Ｖ／ｍ）を単位とする放射妨害波であり、横軸４１４はヘルツ（Ｈｚ）を単位とする妨害波の周波数である。第一のプロット線４１６はＦＣＣクラスＢ規制を満たすために要求される周波数の関数としての放射妨害波の制限を示している。第二のプロット線４１８は動作中に電子基板１１８から測定される放射妨害波を示している。第二のプロット線４１８からわかるように、電子基板１１８からの放射妨害波はクラスＢ規制により要求される制限を実質的に下回っている。したがって、本明細書に記載の電子基板取付けアセンブリ１２０の使用は、電子基板１１８およびその構成要素を衝撃、振動、および／または歪み負荷から隔てる有効な手段を提供すると同時に、放射妨害波、ＥＭＩ、および／または他の性能を低下させる事象を低減するために電子基板１１８と筐体１１０との間の堅牢な電気的接地接続を提供する。

特徴、利点、または同様の言語への前述の説明全体での言及は、本技術を用いて実現され得る特徴および利点の全てが本発明の任意の単一の実施形態であるか、またはそれに含まれることを意味するものではない。むしろ、特徴および利点を指す言語は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、利点、または特性が本技術の少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味すると理解される。したがって、本明細書全体にわたる特徴および利点、ならびに同様の言語の説明は同じ実施形態を参照することができるが、必ずしもそうである必要はない。さらに、本技術の説明された特徴、利点、および特性は一または二以上の実施形態において任意の好適な方法で組み合わせることができる。関連技術の当業者は、本技術が特定の実施形態の特定の特徴または利点のうち一または二以上を用いることなく実施することができることを認識されるであろう。他の例では、本技術の全ての実施形態に存在しない可能性のある所定の実施形態においてさらなる特徴および利点が認識され得る。

添付の出願書類に記載され得るものを含む上記の特許ならびに出願および他の参考文献は、参照により本明細書に組み入れられている。本発明の態様は、必要に応じて、本発明のさらなる実施を提供するために上記の様々な参考文献のシステム、機能および概念を用いるように修正することができる。

文脈において明確に別段の定めをしない限り、明細書および特許請求の範囲の全体を通して、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」等の語は、排他的または網羅的な意味ではなく、包括的な意味、すなわち、「含むが、これに限定されない」という意味に解釈されるべきである。本明細書で使用される場合、「接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」、等の用語、またはそれらの任意の変形は、二以上の要素間の直接または間接的な接続または結合を意味し、要素間の接続または結合は物理的なもの、論理的なもの、またはそれらの組合せとすることができる。さらに、「ここに（ｈｅｒｅｉｎ）」、「上に（ａｂｏｖｅ）」、「下に（ｂｅｌｏｗ）」という語、および同様の意味の語は、本出願において使用される場合、本出願の特定の部分ではなく本出願の全体を参照する。文脈が許す場合、単数形または複数形を使用する上記の詳細な説明における語はそれぞれ複数形または単数形を含むこともできる。「または（ｏｒ）」という語は、二以上のリストを参照して、以下の、リスト内の任意のアイテム、リスト内の全てのアイテム、およびリスト内のアイテムの任意の組合せ、という解釈の全てを網羅する。

本発明の上記の詳細な説明の例および実施形態は、網羅的であること、または本発明を上記で開示された正確な形態に限定することを意図するものではない。本発明の特定の例は例示の目的で上述されているが、関連技術の当業者が認識するように、本発明の範囲内で様々な同等の修正が可能である。本明細書において提供される本発明の教示は、必ずしも上記で説明されたシステムではなく、他のシステムに適用することができる。本発明のさらなる実施を提供するために上記の様々な例の要素および行為を組み合わせることができる。本発明のいくつかの代替の実施は、上記の実施に追加の要素を含むだけでなく、より少ない要素を含む場合もある。さらに、本明細書に記載の特定の数値は単なる例であり、代替の実施において異なる値または範囲を用いることができる。

前述のことから、本発明の特定の実施形態は例示の目的で本明細書に記載されているが、本発明の様々な実施形態の精神および範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができることを理解されたい。さらに、本発明の所定の実施形態に関連付けられた様々な利点はそれらの実施形態の文脈において説明されてきたが、他の実施形態もまたこのような利点を示し、本発明の範囲内に含まれるように全ての実施形態が必ずしもこのような利点を示す必要はない。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲による場合を除いて限定されない。

本発明の所定の態様が以下において所定の形態で示されるが、出願人は任意の数の請求項において本発明の様々な態様を企図している。したがって、出願人は本出願または継続出願のいずれかにおいて、このような追加の請求を追求するために本出願を提出した後、さらなる請求を追求する権利を留保する。

Claims (21)

1. 電子デバイスであって、
   第二の導電性カバーから離隔された第一の導電性カバーを有する筐体と、
   第一の側面、前記第一の側面と反対側の第二の側面、および前記第一の側面上の複数の導電性表面部分を有する電子基板と、
   前記第一の導電性カバーと前記第二の導電性カバーとの間の前記筐体内の前記電子基板を動作可能に支持する複数の取付けアセンブリであって、前記取付けアセンブリの各々は、
   前記第一の側面上の導電性表面部分に近接した前記電子基板の前記第一の側面および前記第二の側面のうち少なくとも一つと接触する弾性支持部材と、
   前記弾性支持部材に結合されたベース部分ならびに前記導電性表面部分から前記第一の導電性カバーおよび前記第二の導電性カバーのうち少なくとも一つに接地経路の少なくとも一部を形成するための前記導電性表面部分に接触するように前記ベース部分から突出する末端部分を備える接地部材と、
   を含む、複数の取付けアセンブリと、
   を備える、電子デバイス。
2. 前記接地部材は前記導電性表面部分から前記第一の導電性カバーおよび前記第二の導電性カバーのうち一つに第一の接地経路の少なくとも一部を形成する第一の弾性接地部材であり、
   前記取付けアセンブリの各々は前記導電性表面部分から前記第一の導電性カバーおよび前記第二の導電性カバーの他方に第二の接地経路の少なくとも一部を形成する第二の弾性接地部材をさらに含む、
   請求項１に記載の電子デバイス。
3. 前記第一の導電性カバーおよび前記第二の導電性カバーは前記電子基板の周りにファラデーケージを少なくとも部分的に形成する、請求項１に記載の電子デバイス。
4. 前記弾性支持部材は前記導電性表面部分と反対側の前記電子基板の前記第二の側面と接触する第一の弾性支持部材であり、
   前記取付けアセンブリの各々は前記導電性表面部分と隣接する前記電子基板の前記第一の側面と接触する第二の弾性支持部材をさらに含み、
   前記電子基板は前記第一の弾性支持部材および前記第二の弾性支持部材により支持される、
   請求項１に記載の電子デバイス。
5. 前記電子デバイスは超音波イメージングデバイスであり、
   前記電子基板は超音波信号に少なくとも部分的に基づいて視覚画像を生成するように構成された少なくとも一つの処理デバイスを搬送する、
   請求項１に記載の電子デバイス。
6. 電子デバイスであって、
   第一のカバーおよび前記第一のカバーに結合された第二のカバーを含む筐体と、
   第一の側面、前記第一の側面と反対側の第二の側面、および前記第一の側面上の導電性表面部分を有する電子基板と、
   前記第一のカバーと前記第二のカバーとの間の前記筐体内の前記電子基板を支持するための取付けアセンブリであって、前記導電性表面部分に近接した前記電子基板の前記第二の側面に結合された弾性支持部材を含み、前記弾性支持部材は第一の表面、第二の表面、前記第一の表面と前記第二の表面との間のスルーホール、および前記スルーホールから前記第一の表面上に放射状に延在する一または二以上の変形特徴を含む、取付けアセンブリと、
   を備える、電子デバイス。
7. 前記弾性支持部材は前記スルーホールに結合されたベース部分および前記ベース部分から前記電子基板の前記第二の側面に向かって延在するさらなる変形特徴を備える、請求項６に記載の電子デバイス。
8. 前記電子基板の前記第一の側面に結合され、前記導電性表面部分と隣接するさらなる弾性支持部材をさらに備える、請求項６に記載の電子デバイス。
9. 前記第一の側面に結合された接地部材であって、前記導電性表面部分から前記第一のカバーに接地経路の少なくとも一部を形成するための前記導電性表面部分に向かって突出する末端部分を含む接地部材をさらに備える、請求項６に記載の電子デバイス。
10. 第二の導電性カバー部分から離隔された第一の導電性カバー部分を有する電子デバイス筐体に回路基板を取り付けるための取付けアセンブリであって、前記第一の導電性カバー部分は取付け特徴を含み、前記取付けアセンブリは
    前記取付け特徴に取り付けられ、前記回路基板の第一の側面と接触するように構成された第一のアイソレータと、
    前記取付け特徴に取り付けられ、前記第一のアイソレータと反対側の前記回路基板の第二の側面と接触するように構成された第二のアイソレータと、
    前記第二のアイソレータと隣接する前記取付け特徴に取り付けられるように構成された接地部材であって、前記第二のアイソレータに結合されたベース部分および前記回路基板から前記第一の導電性カバー部分に接地経路を少なくとも部分的に形成するための前記ベース部分から前記回路基板に向かって突出する末端部分を備える、接地部材と、
    を備える、取付けアセンブリ。
11. 前記接地部材は弾性金属シート材料から形成された単一の部材である、請求項１０に記載の取付けアセンブリ。
12. 前記接地部材は第一の接地部材であり、前記接地経路は第一の接地経路であり、
    前記取付けアセンブリは前記取付け特徴に取り付けられ、前記回路基板から前記第二の導電性カバー部分に第二の接地経路を少なくとも部分的に形成するように構成された第二の接地部材をさらに備える、
    請求項１０に記載の取付けアセンブリ。
13. 前記回路基板は導電性表面部分を含み、
    前記接地部材は、前記導電性表面部分と接触し、ばね力により前記導電性表面部分に対してバイアスされるように構成された先端部分を有する弾性部材である、
    請求項１０に記載の取付けアセンブリ。
14. 前記回路基板は導電性表面部分を含み、
    前記接地部材は弾性部材であり、
    前記末端部分は前記ベース部分からある角度で突出し、
    前記末端部分は先端部分を含み、
    前記ベース部分は前記取付け特徴に取り付けるための締結具を受けるように構成され、
    前記先端部分は前記電子デバイス筐体に対する前記回路基板の移動の間にそれとの接触を維持するために前記導電性表面部分に対して撓むように構成される、
    請求項１０に記載の取付けアセンブリ。
15. 第一のカバーおよび第二のカバーを有する筐体内の電子基板を取り付けるための取付けアセンブリであって、
    前記電子基板に結合されるように構成された弾性支持部材であって、第一の表面、第二の表面、前記第一の表面と前記第二の表面との間のスルーホール、および前記スルーホールの一部分を通って延在するブッシング部分であって、前記スルーホールの前記一部分から外向きに放射状に延在する一または二以上の変形特徴を含むブッシング部分を含む、弾性支持部材
    を備える、取付けアセンブリ。
16. 前記スルーホールは前記電子基板と前記第二のカバーとの間に前記弾性支持部材を締結するための締結要素を受けるように構成される、請求項１５に記載の取付けアセンブリ。
17. 前記弾性支持部材は前記スルーホールから放射状に延在するチャネルを備える、請求項１５に記載の取付けアセンブリ。
18. 前記弾性支持部材と反対側の前記電子基板に結合されるように構成されたさらなる弾性支持部材であって、前記弾性支持部材に向かって突出するさらなる変形特徴を含むさらなる弾性支持部材をさらに備える、請求項１５に記載の取付けアセンブリ。
19. 前記電子基板に結合されるように構成された接地部材であって、前記電子基板から前記第一のカバーに接地経路を少なくとも部分的に形成するための前記電子基板に向かって突出する末端部分を含む接地部材をさらに備える、請求項１５に記載の取付けアセンブリ。
20. 電子デバイスに回路基板を緩衝取付けし、前記電子デバイスの動作中の電磁干渉を低減するためのシステムであって、前記回路基板は前記回路基板の第一の側面に配置された第一の導電性材料と、前記第一の側面と反対側の、前記回路基板の第二の側面に配置された第二の導電性材料とに実質的に囲まれ、前記システムは、
    前記第一の導電性材料と前記第二の導電性材料との間の複数の位置で前記回路基板を弾性的に支持するための手段と、
    前記複数の位置の各々において、前記回路基板を弾性的に支持するための手段に結合されたベース部分ならびに前記ベース部分から前記第一の導電性材料および前記第二の導電性材料のうち少なくとも一つに突出する末端部分を備える接地経路を形成するための手段と、
    を備える、システム。
21. 電子基板の衝撃および電磁干渉を低減するための取付けシステムであって、
    第一のカバーおよび第二のカバーを有する筐体内の前記電子基板を支持するための取付けアセンブリであって、前記取付けアセンブリのうち少なくとも一つは、
    取付け特徴と、
    前記取付け特徴に結合された弾性支持部材であって、第一の表面、第二の表面、前記第一の表面と前記第二の表面との間のスルーホール、および前記スルーホールから前記第一の表面上に放射状に延在する一または二以上の変形特徴と、
    を備える取付けシステム。