TWI533793B - 電子裝置及其電磁波屏蔽模組 - Google Patents

Description

電子裝置及其電磁波屏蔽模組

本發明是有關於一種電子裝置及其電磁波屏蔽模組，且特別是有關於一種電子裝置及其具有散熱功能的電磁波屏蔽模組。

近年來，智慧型手機(smart phone)、平板電腦(tablet PC)及筆記型電腦(notebook computer)等電子裝置之運作速度不斷地提高，連帶地電子裝置內之電子元件的發熱功率亦不斷地攀升。為了預防電子元件過熱而發生暫時性或永久性的失效，需在電子元件上設置散熱鰭片等散熱件來降低電子元件的溫度。

此外，電磁波干擾是電子裝置內部常見的問題之一。詳細而言，電子裝置中的電子元件在工作時通常會產生電磁波，此電磁波會影響其它電子元件的訊號品質以及工作性能，例如：電子元件產生的電磁波會成為干擾電子裝置內之天線的雜訊而導致天線收發訊號能力有所降低。據此，需在電子裝置中設置電磁波屏蔽結構來對所述電磁波進行屏蔽以及對雜訊迅速地接地宣洩。 然而，目前電子裝置皆朝向輕薄化趨勢進行設計，其內部配置空間亦隨之減少，例如在小尺寸的電子裝置(例如平板電腦)其主機板面積變小，因此所有電子零組件彼此靠的很近，使雜訊越來越大而難以抑制，並且主機板常採用貫孔而非盲孔走線，使得線路走線因此無法走內層而須走表層，因此亦會造成主機板表面並無足夠空間可以再安置電磁波屏蔽結構，是以因此如何在電子裝置有限的配置空間內妥善地設置散熱件及電磁波屏蔽結構為當前電子裝置設計的重要議題。

本發明提供一種電子裝置，其電磁波屏蔽模組兼具散熱及電磁波屏蔽效果，而可節省電子裝置的配置空間及製造成本。

本發明提供一種電磁波屏蔽模組，兼具散熱及電磁波屏蔽效果，而可節省電子裝置的配置空間及製造成本。

本發明的電子裝置包括一電路板、一發熱元件及一電磁波屏蔽模組。電路板具有一接地面。發熱元件配置於電路板上。電磁波屏蔽模組包括多個導電件及一散熱件。這些導電件配置於電路板上且電性連接於接地面，其中這些導電件間隔排列地圍繞發熱元件。散熱件配置於發熱元件上且連接於這些導電件，其中散熱件遮罩發熱元件，以對該發熱元件傳導散熱，並且對發熱元件產生的一電磁波進行遮蔽以及藉由這些導電件而將該電磁波傳遞至接地面宣洩。

本發明的磁波屏蔽模組包括一散熱件及多個導電件。散熱件用以配置於一電路板之一發熱元件上且遮罩發熱元件。這些導電件可間隔排列地配置於電路板上且圍繞發熱元件處，這些導電件可接觸散熱件並且電性連接於電路板之一接地面。據以，散熱件得以對發熱元件傳導散熱，並且可對發熱元件產生的一電磁波進行遮蔽以及藉由這些導電件而將電磁波傳遞至接地面宣洩。

在本發明的一實施例中，上述的電路板上對應於各導電件之配置位置均分別獨立地設置有與接地面電性連接之一焊墊，以供各導電件以表面黏著技術焊接於各對應焊墊上。

在本發明的一實施例中，上述的兩相鄰的導電件之間的距離實質上大於或等於電磁波的波長的1/16且小於或等於電磁波的波長的1/11。

在本發明的一實施例中，上述的兩相鄰的導電件之間的距離實質上大於或等於25毫米且小於或等於36毫米。

在本發明的一實施例中，上述的各導電件與發熱元件之間的距離實質上大於或等於1毫米且小於或等於3毫米。

在本發明的一實施例中，上述的發熱元件為矩形並具有四頂點，且位於或鄰近各該頂點的位置配置有該些導電件的至少其中之一。

在本發明的一實施例中，上述的散熱件包括一主體及至少一折壁，主體覆蓋且接觸發熱元件，至少一折壁則連接於主體且接觸於這些導電件。

在本發明的一實施例中，上述的散熱件具有多個間隔之折壁，並且各導電件至少會接觸其中一折壁。

在本發明的一實施例中，上述的各導電件具有至少一夾持部，這些夾持部用以夾持至少一折壁。

在本發明的一實施例中，上述的各導電件藉由表面黏著技術(Surface Mounting Technology，SMT)而固定於電路板。

在本發明的一實施例中，上述的電子裝置更包括一散熱風扇及一熱管，其中熱管連接於散熱風扇與散熱件之間。

基於上述，在本發明的電磁波屏蔽模組中，導電件圍繞發熱元件，且散熱件除了用以對發熱元件進行散熱之外更遮罩發熱元件並透過導電件而電性連接至電路板的接地面。據此，發熱元件產生的電磁波會被散熱件及導電件阻隔並透過散熱件及導電件傳遞至接地面，以避免所述電磁波對電子裝置的其它電子元件產生干擾。由於本發明的散熱件如上述般能夠屏蔽發熱元件產生的電磁波，因此不需額外配置對應於發熱元件的電磁波屏蔽結構，而可有效節省電子裝置的配置空間及製造成本。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧電路板

112‧‧‧接地面

120‧‧‧發熱元件

130‧‧‧電磁波屏蔽模組

132、132a~132e‧‧‧導電件

134‧‧‧散熱件

134a‧‧‧主體

134b‧‧‧折壁

134c‧‧‧凹槽

140‧‧‧散熱風扇

150‧‧‧熱管

160‧‧‧鎖附件

C‧‧‧夾持部

圖1是本發明一實施例的電子裝置的局部立體圖。

圖2是圖1的電子裝置的部分構件立體圖。

圖3是圖1的電子裝置的部分構件方塊圖。

圖4A至圖4C繪示圖1的發熱元件產生之電磁波所造成的雜訊值分佈。

圖5是圖1的導電件的放大圖。

圖1是本發明一實施例的電子裝置的局部立體圖。圖2是圖1的電子裝置的部分構件立體圖。圖3是圖1的電子裝置的部分構件方塊圖。為使圖式較為清楚，圖1僅繪示出電子裝置100內的局部區域，且圖2未繪示出圖1中的散熱風扇140、熱管150及鎖附件160。請參考圖1至圖3，本實施例的電子裝置100例如為智慧型手機(smart phone)、平板電腦(tablet PC)或筆記型電腦(notebook computer)等裝置且包括一電路板110、一發熱元件120、一電磁波屏蔽模組130、一散熱風扇140及一熱管150，電路板110例如為電子裝置100內的主機板並具有一接地面112(繪示於圖3)，且發熱元件120例如為配置於電路板110上的中央處理器(Central Processing Unit，CPU)或其它電子元件。

電磁波屏蔽模組130包括多個導電件132(圖3標示為132，圖1及圖2分別標示為132a~132e)及一散熱件134。導電件132a~132e的材質例如為金屬，且導電件132a~132e例如是藉由表面黏著技術(SMT)而固定於電路板110的接地線路上。散熱件134 的材質例如為金屬且配置於發熱元件120上，熱管150連接於散熱件134與散熱風扇140之間，以將發熱元件120產生的熱量傳遞至散熱風扇140而進行散熱。導電件132a~132e藉電路板110接地線路連接於接地面112且以適當的間距與間隔圍繞發熱元件120，散熱件134一方面連接於導電件132a~132e且另一方面同時遮罩發熱元件120。

在上述配置方式之下，散熱件134除了用以對發熱元件120進行散熱之外更遮罩發熱元件120並透過導電件132a~132e而電性連接至電路板110的接地面112。據此，發熱元件120產生的電磁波雜訊會被散熱件134及導電件132a~132e屏蔽並透過散熱件134及導電件132a~132e傳遞至接地面112宣洩，以避免所述電磁波對電子裝置100的其它電子元件或是電路板110上之表面線路產生干擾。由於散熱件134如上述般能夠屏蔽發熱元件120產生的電磁波雜訊，因此不需額外配置對應於發熱元件120的電磁波屏蔽結構，而可有效節省電子裝置100的配置空間及製造成本。

在本實施例中，散熱件134如圖1所示可以並未完全封閉地遮罩發熱元件120，也就是這些導電件132a~132e可以間隔地排列而非完全緊密地包圍發熱元件120，一方面可以不過度佔用電路板110線路佈局空間而使發熱元件120周邊仍可以佈設相關電子元件與線路，並且另一方面也可以藉以降低散熱件134及導電件132a~132e的材料成本。於本實施中，為達前述將多個導電件 132a~132e間隔地以表面黏著技術(SMT)固定在電路板110上，並允許在發熱元件120周邊仍可以佈設相關電子元件與線路，可以僅在電路板110預定固定每一導電件之位置獨立地設置有與接地面112電性連接之焊墊，而非在電路板上形成有連接所有導電件固定位置之焊圈以讓各導電件表面黏著於其上，但在其它實施例中，只要配置電子元件與線路之空間許可，亦不排除可以在電路板上形成有連接所有導電件之焊圈。此外，為了使電磁波屏蔽模組130能夠有效地屏蔽發熱元件120產生的電磁波雜訊，可依據實際上的電磁波屏蔽需求調整這些導電件132a~132e之間的距離及各導電件132相對於發熱元件的排列位置。舉例來說，發熱元件120如圖2所示為矩形時，這些導電件132a~132e可以分別鄰近發熱元件120的四頂點，以使兩相鄰的導電件之間可以具有適當距離但間距又不至於過大。

具體而言，本實施例的電磁波屏蔽模組130例如是針對長期演進(Long Term Evolution,LTE)網路訊號之頻段13的收發頻率(746MHz~756MHz)進行雜訊屏蔽，防止發熱元件120產生的電磁波外洩而干擾電子裝置100之天線對LTE訊號的收發效能。換言之，電磁波屏蔽模組130需能夠屏蔽來自發熱元件120之頻率為746~756MHz的電磁波，所述頻段之電磁波的波長約為390毫米。因此兩相鄰的導電件之間需具有足夠小的距離才能有效防止所述電磁波外洩，而所述距離可經由實驗及測試而估算，其例如為所述電磁波的波長的1/11，較佳為所述電磁波的波長的1/16。 據此，兩相鄰的導電件之間的距離可被設計為實質上大於或等於所述頻段之電磁波的波長的1/16且小於或等於所述頻段之電磁波的波長的1/11，即兩相鄰的導電件132之間的距離實質上大於或等於25毫米且小於或等於36毫米，以有效地防止波長約為390毫米之電磁波外洩，其中所述兩相鄰的導電件指的是：導電件132a與導電件132b、導電件132b與導電件132c、導電件132c與導電件132d以及導電件132a與導電件132e。如圖1及圖2所示的導電件132d及導電件132e，此兩相鄰的導電件之間具有更小的距離以提升電磁波屏蔽效果，並藉以避免所述兩相鄰的導電件與導電件132a或導電件132c之間的間距過大。

此外，可依據實際上的電磁波屏蔽需求調整各導電件132與發熱元件120之間的距離，以達到良好的電磁波屏蔽效果。詳細而言，若各導電件132與發熱元件120之間的距離過大，則發熱元件120產生的電磁波較容易透過各導電件132與發熱元件120之間的電路板110之導線而擴散出，反之，若導電件132與發熱元件120之間的距離過小，則各導電件132承受過強的電磁波而使電磁波難以及時地透過導電件132傳遞至接地面112，導致電磁波外洩。以下具體說明各導電件132與發熱元件120之間的較佳距離。

圖4A至圖4C繪示圖1的發熱元件產生之電磁波所造成的雜訊值分佈，其中圖4A為各導電件132與發熱元件120之間的距離小於1毫米時所造成的雜訊值分佈，圖4B為各導電件132與 發熱元件120之間的距離大於3毫米時所造成的雜訊值分佈，且圖4C為各導電件132與發熱元件120之間的距離介於1~3毫米時所造成的雜訊值分佈，其中圖4A所示之雜訊均值約為-91dBm，圖4B所示之雜訊均值約為-93dBm，且圖4C所示之雜訊均值約為-96dBm。由此可知，在各導電件132與發熱元件120之間的距離介於1~3毫米的情況下，所述雜訊均值相對較低。據此，各導電件132與發熱元件120之間的距離可被設計為實質上大於或等於1毫米且小於或等於3毫米(如2毫米)，以使電磁波屏蔽模組130對發熱元件120具有較佳的雜訊屏蔽效果。

圖5是圖1的導電件的放大圖。請參考圖1、圖2及圖5，本實施例的散熱件134包括一主體134a及多個折壁134b，主體134a覆蓋且接觸發熱元件120並具有凹槽134c以容置並連接熱管150，以將發熱元件120產生的熱量傳遞至熱管150，其中主體134a例如是藉由鎖附件160被固定於電路板110上。各導電件(圖5以導電件132a為例進行繪示)具有至少一夾持部C(繪示為兩個)，折壁134b連接於主體134a且被這些夾持部C夾持，以使散熱件134確實地接觸於導電件132a~132e，其中折壁134b可以是呈完整連續之單一個折壁134b之封閉結構，但也可以具有多個折壁134b而呈現具有缺口而間隔開來之非連續結構，亦即只要對應於各導電件處具有該折壁134b即可，於後者實施例中可以利用間隔缺口而避免干涉發熱元件120周邊之電子元件與線路的佈設以及節省材料。在其它實施例中，散熱件134與導電件132a~132e可藉由 其它適當方式進行連接，本發明不對此加以限制。

綜上所述，在本發明的電磁波屏蔽模組中，導電件圍繞發熱元件，且散熱件除了用以對發熱元件進行散熱之外更遮罩發熱元件並透過導電件而電性連接至電路板的接地面。據此，發熱元件產生的電磁波會被散熱件及導電件阻隔並透過散熱件及導電件傳遞至接地面宣洩，以避免所述電磁波對電子裝置的其它電子元件與線路產生干擾。由於本發明的散熱件如上述般能夠屏蔽發熱元件產生的電磁波，因此不需額外配置對應於發熱元件的電磁波屏蔽結構，而可有效節省電子裝置的配置空間及製造成本。此外，可依實際上的電磁波屏蔽需求調整導電件之間的距離、各導電件的位置及各導電件與發熱元件之間的距離，以達到良好的電磁波屏蔽效果，並且不致大幅影響發熱元件周邊電子元件與線路的配置。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧電路板

120‧‧‧發熱元件

130‧‧‧電磁波屏蔽模組

132a~132e‧‧‧導電件

134‧‧‧散熱件

134a‧‧‧主體

134b‧‧‧折壁

134c‧‧‧凹槽

140‧‧‧散熱風扇

150‧‧‧熱管

160‧‧‧鎖附件

Claims (22)

1. 一種電子裝置，包括：一電路板，具有一接地面；一發熱元件，配置於該電路板上；以及一電磁波屏蔽模組，包括：多個導電件，配置於該電路板上且電性連接於該接地面，其中該些導電件間隔排列地圍繞該發熱元件；以及一散熱件，配置於該發熱元件上且連接於該些導電件，其中該散熱件遮罩該發熱元件，以對該發熱元件傳導散熱，並且對該發熱元件產生的一電磁波進行遮蔽以及藉由該些導電件而將該電磁波傳遞至該接地面宣洩。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該電路板上對應於各該導電件之配置位置均分別獨立地設置有與該接地面電性連接之一焊墊，以供各該導電件以表面黏著技術焊接於各該對應焊墊上。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中兩該相鄰的導電件之間的距離介於該電磁波的波長的1/16與該電磁波的波長的1/11之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中兩該相鄰的導電件之間的距離介於25毫米與36毫米之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中各該導電件與該發熱元件之間的距離介於1毫米與3毫米之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該發熱元件為矩形並具有四頂點，且位於或鄰近各該頂點的位置配置有該些導電件的至少其中之一。
7. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中該散熱件包括一主體及至少一折壁，該主體覆蓋且接觸該發熱元件，該至少一折壁則連接於該主體且接觸於該些導電件。
8. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中該散熱件具有多個間隔之折壁，並且各該導電件至少會接觸其中一該折壁。
9. 如申請專利範圍第7項所述的電子裝置，其中各該導電件具有至少一夾持部，該些夾持部用以夾持該至少一折壁。
10. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，其中各該導電件藉由表面黏著技術而固定於該電路板。
11. 如申請專利範圍第1項所述的電子裝置，更包括一散熱風扇及一熱管，其中該熱管連接於該散熱風扇與該散熱件之間。
12. 一種電磁波屏蔽模組，包括：一散熱件，用以配置於一電路板之一發熱元件上且遮罩該發熱元件；以及多個導電件，可間隔排列地配置於該電路板上且圍繞該發熱元件處，該些導電件可接觸該散熱件並且電性連接於該電路板之一接地面；據以，該散熱件得以對該發熱元件傳導散熱，並且可對該發熱元件產生的一電磁波進行遮蔽以及藉由該些導電件而將該電磁 波傳遞至該接地面宣洩。
13. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，其中該電路板上對應於各該導電件之配置位置均分別獨立地設置有與該接地面電性連接之一焊墊，以供各該導電件以表面黏著技術焊接於各該對應焊墊上。
14. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，其中兩該相鄰的導電件之間的距離介於該電磁波的波長的1/16與該電磁波的波長的1/11之間。
15. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，其中兩該相鄰的導電件之間的距離介於25毫米與36毫米之間。
16. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，其中各該導電件與該發熱元件之間的距離介於1毫米與3毫米之間。
17. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，其中該發熱元件為矩形並具有四頂點，且位於或鄰近各該頂點的位置配置有該些導電件的至少其中之一。
18. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，其中該散熱件包括一主體及至少一折壁，該主體覆蓋且接觸該發熱元件，該至少一折壁則連接於該主體且接觸於該些導電件。
19. 如申請專利範圍第18項所述的電磁波屏蔽模組，其中該散熱件具有多個間隔之折壁，並且各該導電件至少會接觸其中一該折壁。
20. 如申請專利範圍第18項所述的電磁波屏蔽模組，其中各 該導電件具有至少一夾持部，該些夾持部用以夾持該至少一折壁。
21. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，其中各該導電件藉由表面黏著技術而固定於該電路板。
22. 如申請專利範圍第12項所述的電磁波屏蔽模組，更包括一散熱風扇及一熱管，其中該熱管連接於該散熱風扇與該散熱件之間。