屏蔽罩體和插座組件的制作方法
【專利摘要】公開了一種具有改進的降低EMI泄漏的插座組件。所述組件包括一基部，該基部呈將一電子模塊或對接連接器收容于內的一引導框部或一屏蔽罩體的形式。一散熱器設置為散出所述連接器或模塊工作過程中產生的熱量且所述散熱器具有經由所述插座的頂壁部上的一開口延伸進入所述插座內部的一部分。所述散熱器具有與所述插座的頂壁部的一邊緣部相對地對齊的一周邊的邊緣部。一系列單個的接觸元件設置在所述頂壁部上且以一圍繞所述開口延伸的形式排列，以提供所述散熱器和所述插座之間的多個電接地接觸點。
【專利說明】屏蔽罩體和插座組件
[0001]相關申請的援引
[0002]本申請主張于2012年12月05日向美國專利商標局在先提交的題為“具有集成的EMI體的模塊罩體”的美國臨時專利申請61/733，624的優先權。前述臨時申請的內容整體并入本文。
【技術領域】
[0003]本申請概括而言涉及屏蔽罩體和插座組件，而更具體而言涉及用于諸如散熱器等的罩體及包括該罩體的插座組件。
【背景技術】
[0004]電子領域中可插拔模塊的使用正在增長。可插拔模塊可用于普通的、銅基電氣系統或可用于光纖系統。但是，用于高速系統中的可插拔模塊產生大量的熱量。這些熱量必須從所述模塊中散掉，以使其工作溫度降低到其設計水平。可插拔模塊通常插入一屏蔽罩體中，所述屏蔽罩體將從一模塊的插入端部的突出的一邊緣卡與安裝于一電路板的一插座連接器之間的連接屏蔽。所述屏蔽罩體安裝于所述電路板，且形成包覆所述插座連接器的一中空空間。為了散去工作過程中產生的熱量，業界已采用使用散熱器作為解決這個熱量問題的方案。轉讓給泰科電子的美國專利US6，816，376中說明且示出了一種這樣的散熱器，其中，屏蔽罩體具有在其頂壁或頂板形成的一開口(該申請的內容通過在此援引而并入本文)。該開口允許進入屏蔽罩體的內部及可插拔模塊。一散熱器通常由金屬形成，且可具有延伸進入屏蔽罩體的內部且與可插拔模塊的頂部接觸的一基部。該散熱器通常設計為其基部接觸模塊的頂表面，且圍繞散熱器的基部延伸的一邊緣部坐落在屏蔽罩體上且接觸屏蔽罩體。一壓緊夾具(hold down clip)可設置為保持散熱器與模塊的接觸。
[0005]上述結構帶來的一個問題是，無論所述模塊或屏蔽罩體或它們兩者都可能在制造中出現尺寸偏差。如果這樣，所述散熱器的邊緣部與屏蔽罩體的接觸會部分地或全部地分離，從而產生一空隙。依據偏差的嚴重程度，該空隙可能會圍繞罩體的上表面上的開口的整個范圍延伸。在散熱器和罩體之間產生所述空隙的位置處，其構成了電磁干擾(“EMI”)輻射的一出口。設計者努力實現使任何罩體盡可能低的EMI泄漏，因為EMI容易干擾通過模塊和靠近罩體和模塊的其它電子裝置的信號傳輸。鑒于這樣的問題，因此需要提供一種屏蔽罩體，其具有與其相關的一降低EMI的解決方案(另外，其可能是由政府部門(如美國聯邦通信委員會(FCC))所要求的，用以保證成品系統在安裝時不產生EMI)。

【發明內容】

[0006]因此，本發明的目的在于避免上述現有技術的缺陷，提供一種改進的屏蔽罩體，其不僅將一可插拔模塊收容于其內而且還收容延伸進入所述罩體且接觸所述模塊的一外部散熱器元件。所述罩體包括多個邊部或壁部，所述多個邊部或壁部共同限定用以容納安裝于一電路板上的一插座連接器的一中空內部。所述罩體優選包括以諸如腳部或順應針等形式的安裝元件，以使所述罩體安裝于所述插座連接器之上的一電路板。為了方便一可插拔模塊插入所述罩體且與所述插座連接器接合，所述罩體具有設置在其一端部且尺寸為可將一可插拔模塊收容于內的一開口。
[0007]具體地，本發明公開了一種屏蔽罩體，所述屏蔽罩體包括:多個壁部，所述多個壁部共同限定設置為將一模塊收容于內的一中空的內部空間，所述多個壁部中的一個壁部包括靠近且與所述模塊相對地延伸的至少一頂壁部；一開口，所述開口限定在所述頂壁部內且設置為將一散熱器的一部分收容于其內，所述頂壁部包括圍繞所述開口延伸的一周邊的邊緣部；以及多個接觸元件，各所述接觸元件沿所述頂壁部的周邊的邊緣部設置在所述頂壁部上且遠離所述頂壁部延伸，以接觸所述散熱器的一相對的表面。
[0008]優選地，各所述接觸元件具有彈性。各所述接觸元件為懸臂式。各所述接觸元件具有在所述頂壁部的上方延伸的自由端。各所述接觸元件具有在所述頂壁部的下方延伸的自由端。各所述接觸元件具有彎曲的自由端。各所述接觸元件分離地形成為設置在所述頂壁部上的一帶材。
[0009]本發明還公開了一種插座組件，設置為收容一對接連接器，所述插座組件包括:一導電的引導框部，所述導電的引導框部包括具有一開口的一頂壁部及多個其他壁部，這些壁部共同限定設置為收容對接連接器的一內部空間，所述開口提供進入所述內部空間的通道；以及一散熱器，所述散熱器部分地收容于內部空間及所述開口 ；其中，所述引導框部還包括遠離所述引導框部延伸且設置為當所述散熱器收容于所述開口時接觸所述散熱器的多個導電的接觸元件，各所述接觸元件以圍繞所述開口的一形式沿所述頂壁部排列。
[0010]優選地，各所述接觸元件由所述引導框部形成。各所述接觸元件自所述引導框部延伸進入所述內部空間中。各所述接觸元件自所述引導框部朝向所述散熱器延伸。所述散熱器包括一基部，所述基部延伸通過所述開口。所述散熱器還包括一邊緣部，所述邊緣部圍繞所述基部延伸。當所述散熱器插入所述開口內時，所述邊緣部接觸各所述接觸元件。各所述接觸元件包括具有彎曲的接觸部的自由端。所述引導框部還包括其它的接觸所述散熱器的接觸元件。所述引導框部為一模鑄本體，所述模鑄本體具有多個壁部。所述引導框部還包括一蓋體，所述蓋體限定所述頂壁部。所述開口定向在所述蓋體中，以限定圍繞所述開口延伸的一邊緣部。各所述接觸元件以一形式排列在所述邊緣部中。
[0011]此外，所述罩體具有設置在其一主表面沿所述罩體的頂邊部或頂壁部延伸的一開口 ；該開口容置一散熱器元件。該散熱器元件具有:一基部，延伸進入所述罩體內部以接觸所述罩體內的一模塊的頂部；以及一邊緣部，圍繞所述基部。該周邊的邊緣部具有優選為平的、至少部分地限定其一頂壁部或一頂表面的一底表面，以接觸與所述罩體的主表面的相對的部分。
[0012]所述罩體在所述罩體的主表面上設置有多個彈性接觸元件，所述多個彈性接觸元件可采取諸如沖壓或其它方式成型的彈性臂部的形式，且它們以圍繞所述散熱器的開口延伸的一周邊形式排列。這些接觸元件形成為單個的彈性臂部，所述彈性臂部具有彈性且自所述主表面沿朝向(或相對)所述散熱器的周邊的邊緣部的一方向向外延伸。所述接觸元件限定多個接觸點，所述多個接觸點為所述屏蔽罩體提供一集成的EMI防護體。
[0013]所述接觸元件可采取簡單細長的、懸臂式臂部的形式，或形成有彎曲的自由端或其它可被視為適合圍繞所述散熱器用開口的周邊形成多個接觸點的形狀。這樣的結構省去了單獨成型一墊片的需求，且免除了組裝過程中將這樣的一墊片對齊且設置于所述罩體所需的勞動，因此為所述屏蔽罩體的制造商和用戶提供了經濟上的節約。
[0014]通過研究下面的詳細說明將清楚地理解本申請的這些及其它目的、特征及優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]參考以下結合附圖的詳細說明可以最佳地理解本申請的結構和工作的組成和方式以及其另外的目的和優點，其中相似的附圖標記表示類似的部件，且在附圖中:
[0016]圖1為一傳統的安裝在一電路板上的插座組件的一立體圖；
[0017]圖2為根據本申請合并有一集成的EMI降低體的一插座組件的一立體圖；
[0018]圖3為圖2的組件的引導框部的頂壁部上的開口的一角部的一放大細節圖，示出了其上的多個接觸元件的排列；
[0019]圖4為設置在圖2的引導框部上的多個接觸元件中的一個的一俯視平面圖；
[0020]圖5A為根據本申請的集成的EMI引導框部使用的一接觸元件的一構造的一側視圖；
[0021]圖5B為與圖5A相同的視圖，但是接觸元件的自由端在散熱器的壓力下朝向屏蔽罩體的頂壁部撓曲；
[0022]圖6為根據本申請的具有一不同的集成的EMI體的一屏蔽罩體的一前視圖，其中，接觸元件向下懸垂進入屏蔽罩體內部以接觸散熱器；以及
[0023]圖7為根據本申請的集成的EMI引導框部使用的一接觸元件的另一構造的一側視圖。
【具體實施方式】
[0024]盡管本申請可以容易地表現為不同形式的實施例，但示出在附圖中且在本文中將詳細說明的是一具體實施例，同時應理解的是本說明書應視為是本申請原理的示范性說明且并非旨在將本申請限制到在此所說明的那樣。
[0025]在附圖所示的實施例中，方向的指示(諸如上、下、左、右、前和后)用于解釋本申請的各種元件的結構和運動不是絕對的而是相對的。當這些元件處于附圖所示的位置時，這些說明是合適的。如果這些元件的位置的說明改變，則這些指示也相應地改變。
[0026]圖1示出一已知的插座組件10。插座組件10包括一引導框部11，引導框部11經由多個向下懸垂的收容于一電路板12上形成的穿孔(hole)或導孔(via) 14中的安裝腳部13等而安裝于電路板12上。引導框部11具有收容一插座連接器16的一中空的內部空間15，插座連接器16如所示出地可包括一卡收容槽17，卡收容槽17設置為收容一對接連接器18的一突出邊緣卡或其它相似的對接片型件(未示出)。引導框部11優選由一導電材料形成且能由模鑄或金屬片材沖壓而成，且其安裝腳部13連接于電路板12上的接地電路。
[0027]—對接連接器18具有一導電的外本體19及其一鼻部20，它們設置為經由被限定在引導框部11的前方的一出入口 21插入而收容于引導框部11的中空的內部空間15。如所示出地，引導框部11包括多個壁部22a-d，且另外的開口 23形成于限定其一頂表面的一個壁部22a。設置有一散熱器元件24，且散熱器元件24包括向下懸垂且經由頂部開口 23被收容的一基部25，從而散熱器元件24可沿對接連接器18的頂表面18a接觸對接連接器18，散熱器元件24還包括圍繞基部25的周邊且與引導框部11的頂壁部22a相對地延伸的一邊緣部26。一保持或壓緊的夾具28通常設置為將散熱器元件24保持就位于引導框部11且接觸對接連接器18。
[0028]夾具28保持散熱器元件24的邊緣部26向下，在散熱器元件24插入引導框部11之前接觸引導框部11的頂部。由于散熱器元件24安裝于引導框部11，所以散熱器元件24的前導邊緣倒角，以配合引導框部11的前導邊緣上的倒角，從而形成一斜面以減小插入力，散熱器元件24的前導邊緣使所述邊緣部26上升超出引導框部11的頂部，由此在散熱器元件24安裝在其工作位置的同時形成所述引導框部11的頂部和邊緣部26的底部之間的一 360°開口或空隙。引導框部11的頂部上靠近該360° EMI空隙設有多個彈性指部，藉此維持散熱器元件24的邊緣部26和引導框部11的頂部之間的接觸。所述多個彈性指部之間的間距必須設計成有效地阻止與該應用(application)相關的福射頻率。
[0029]所述散熱器元件24的作用是，通過接觸對接連接器18的頂表面而將熱量從所述對接連接器18消散到大氣中。但是，無論對接連接器18或引導框部11都可能超出公差范圍，且散熱器元件24尤其是散熱器元件24的邊緣部26可能因克服由保持夾具28施加到所述散熱器元件24的保持力而上升遠離引導框部11，由此形成沿邊緣部26的一空隙或多個空隙。EMI能容易地穿過該空隙，且在高速數據傳輸速度下能產生噪音和對容納所述插座組件10的裝置內的其它電路產生電氣干擾。
[0030]圖2至圖7示出根據本申請構造的一新的插座組件100，其避免了前述問題。如所示出地，該插座組件100包括安裝于一電路板104的一引導框部102，且引導框部102具有設置為收容一插座連接器(未示出)及一相對的對接連接器的一中空的內部空間106，對接連接器通常示出為一電子模塊108的形式。引導框部102示出為一導電的屏蔽罩體110，導電的屏蔽罩體110優選由金屬片材形成且具有多個共同限定內部空間106的壁部112。一出入口 114設置在屏蔽罩體110的前面，且該出入口 114的尺寸為允許一電子模塊108插入其中。電子模塊108具有一突出對接片型件116，突出對接片型件116通常包括收容于一插座連接器(未示出)的一卡收容槽內的一邊緣卡，所述插座連接器也安裝于電路板104且封在屏蔽罩體110的內部空間106中。
[0031]屏蔽罩體110的壁部112包括一頂壁部112a、兩個側壁部112b、112c、一底壁部112d、以及一后壁部112e。一安裝環118可設置在靠近其出入口 114的屏蔽罩體110上，且可包括一可壓縮的導電的墊圈120，以形成所述屏蔽罩體110和容納屏蔽罩體110及其插座連接器的設備面板之間的一 EMI密封。在工作過程中，尤其在高速數據傳輸速度時，會產生熱量且需要將熱量從所述電子模塊108散到大氣中。這通過提供電接觸電子模塊108的一散熱器122來實現。
[0032]散熱器122采用一導熱元件124的形式，導熱元件124優選為實心(solid)的且具有:限定散熱器122的一接觸部或吸收部的一本體部或基部125 ;以及一散熱部126，其包括自基部125上升且在電子模塊108及屏蔽罩體110上方豎直地延伸的多個隔開的單獨的柱部127。基部125在尺寸上小于散熱部126，由此一邊緣部128被限定為圍繞基部125延伸。屏蔽罩體110設置有形成于該屏蔽罩體110的頂壁部112a的一散熱器用開口 130,且散熱器用開口 130設置為將散熱器122的基部125收容于其內，從而當電子模塊108插入屏蔽罩體110時，電子模塊108的頂表面109會接觸散熱器122的基部125的底表面125a且由所述電子模塊108產生的熱量會被散熱器122吸收。
[0033]為了防止發生以上討論的分離問題以及產生EMI能通過的空隙，多個導電的接觸元件131設置在屏蔽罩體110上。如圖2至圖5所示，這些接觸元件131由屏蔽罩體110本身經由諸如沖壓等形成。如圖4示出地，所述多個接觸元件131可在圍繞散熱器用開口130延伸的區域中使屏蔽罩體110的頂壁部112a中沖壓出一 U形槽133而容易地形成。以這種方式，所述多個接觸元件131形成為懸臂式接觸元件或臂部，各接觸元件131具有在一基部132b處連接于屏蔽罩體110的頂壁部112a的一細長的本體部132a以及在散熱器122的壓力下可自由撓曲的一自由端132c。接觸元件131薄且具有彈性，從而所述接觸元件131本身具有彈性性質。為了提供一可靠的點接觸，優選的是各接觸元件131的自由端132c為彎曲的，如圖5A和圖5B所示。該彎曲還有效地將所述接觸元件131的長度縮短至比U形槽133的長度短的一長度，所以如果需要，接觸元件131的自由端132c可撓曲進入到U形槽133中，如圖5B所示。這樣一種結構可經由壓印(coining)提供，雖然普通的沖壓也足以形成。應注意的是，U形槽133允許接觸元件131及其位于屏蔽罩體110的頂壁部112a水平下方的自由端132c撓曲。
[0034]如圖2所示,所述多個接觸元件131沿屏蔽罩體110的頂壁部112a的一平的邊緣部134排列且圍繞頂部開口 130，以提供所述多個接觸元件131的自由端132c和與其相對的所述散熱器122的邊緣部128之間接觸的點。優選地，所述多個接觸元件131圍繞所述頂部開口 130以一均一的間距排列，但是如示出地，在所述屏蔽罩體110的其它元件(諸如示出的，在散熱器122的相對邊部上的兩個壓緊突片138a、138b)與所述散熱器122接觸的區域內，可以選擇性地取消某些接觸元件131。這些突片138a、138b在散熱器122安裝后向下壓接到散熱器122的散熱部126上，從而將散熱器122保持就位于屏蔽罩體110上，而且在沿屏蔽罩體110的邊緣部134的沒有任何用于降低EMI輻射的接觸元件131存在的區域內還能提供屏蔽罩體110和所述散熱器122之間的導電接地接觸的點。這樣的突片138a、138b使它們的點以接觸元件131的形式在非均勻的空間內接觸。這些突片138a、138b結合所述多個接觸元件131，優選設置在所有受影響的相關聯接觸點之間的一均一的間距中。
[0035]通過圍繞散熱器用開口 130的周邊沿屏蔽罩體110的邊緣部134分離地設置多個導電接觸點，實現了在散熱器122和屏蔽罩體110之間有效的EMI屏蔽。在散熱器122和電子模塊108超出公差范圍的情況下，散熱器122的邊緣部128和與其相對的屏蔽罩體110的邊緣部134之間存在一些接觸，且在這些相對的元件之間可能不產生接觸的區域，接觸元件131的細長部分將經由接觸元件131的本體部132a提供散熱器122的邊緣部128和屏蔽罩體110的邊緣部134之間的接觸。因為所述屏蔽罩體110通過其安裝腳部140接地，所以所述多個接觸元件131沿所述周邊提供間隔的接地接觸點。
[0036]盡管所述多個接觸元件131的非均勻的間距示出在圖2至圖3中，但是由于保持突片138a、138b由屏蔽罩體110的壁部112形成，將會理解的是，在某些應用中，諸如相似于圖1中所示的使用一單獨的保持夾具的應用中，所述多個接觸元件131的均勻的間距將是優選的。另一實施例示出在圖6至圖7中，其中，多個接觸元件131由屏蔽罩體110的頂壁部112a形成，且向下懸垂進入所述屏蔽罩體110的內部空間106。在該實施例中，散熱器122的基部125及其周圍的邊緣部128包含在所述屏蔽罩體110中且設置在下方并與屏蔽罩體110的頂壁部112a相對。在該實施例中，散熱器122的邊緣部128的頂表面和屏蔽罩體Iio的邊緣部134的底表面之間的接觸是需要的，因此，所述多個接觸元件131沖壓且向下成型以提供所需的電接地接觸。
[0037]盡管集成的EMI體已經在上下文中結合一屏蔽罩體進行了說明，但是集成的EMI體還可使用于具有多個部件的一引導框部，諸如一模鑄體和一金屬片材蓋體。在這種情況下，所述蓋體會具有一限定于其上的開口，以允許散熱器從中通過且所述蓋體會具有在多個接觸元件能夠形成的位置圍繞開口延伸的一周邊的邊緣部。最后，可以想象到的是所述多個接觸元件可以單獨形成，例如，可以經由諸如焊接或導電粘接劑等設置于所述罩體的金屬帶材，也即，各接觸元件分離地形成為設置在所述頂壁部上的一帶材。
[0038]盡管示出并說明了本申請的優選實施例，但是可以設想的是，在不脫離前述說明書和隨附權利要求書的精神和范圍內，本領域技術人員可以作出各種各樣的修改。
【權利要求】
1.一種屏蔽罩體，所述屏蔽罩體包括: 多個壁部，所述多個壁部共同限定設置為將一模塊收容于內的一中空的內部空間，所述多個壁部中的一個壁部包括靠近且與所述模塊相對地延伸的至少一頂壁部； 一開口，所述開口限定在所述頂壁部內且設置為將一散熱器的一部分收容于其內，所述頂壁部包括圍繞所述開口延伸的一周邊的邊緣部；以及 多個接觸元件，各所述接觸元件沿所述頂壁部的周邊的邊緣部設置在所述頂壁部上且遠離所述頂壁部延伸，以接觸所述散熱器的一相對的表面。
2.如權利要求1所述的屏蔽罩體，其中，各所述接觸元件具有彈性。
3.如權利要求2所述的屏蔽罩體，其中，各所述接觸元件為懸臂式。
4.如權利要求3所述的屏蔽罩體，其中，各所述接觸元件具有在所述頂壁部的上方延伸的自由端。
5.如權利要求3所述的屏蔽罩體，其中，各所述接觸元件具有在所述頂壁部的下方延伸的自由端。
6.如權利要求3所述的屏蔽罩體，其中，各所述接觸元件具有彎曲的自由端。
7.如權利要求1所述的屏蔽罩體，其中，各所述接觸元件分離地形成為設置在所述頂壁部上的一帶材。
8.—種插座組件，設置為收容一對接連接器，所述插座組件包括: 一導電的引導 框部，所述導電的引導框部包括具有一開口的一頂壁部及多個其他壁部，這些壁部共同限定設置為收容對接連接器的一內部空間，所述開口提供進入所述內部空間的通道；以及 一散熱器，所述散熱器部分地收容于內部空間及所述開口 ； 其中，所述引導框部還包括遠離所述引導框部延伸且設置為當所述散熱器收容于所述開口時接觸所述散熱器的多個導電的接觸元件，各所述接觸元件以圍繞所述開口的一形式沿所述頂壁部排列。
9.如權利要求8所述的插座組件，其中，各所述接觸元件由所述引導框部形成。
10.如權利要求9所述的插座組件，其中，各所述接觸元件自所述引導框部延伸進入所述內部空間中。
11.如權利要求8所述的插座組件，其中，各所述接觸元件自所述引導框部朝向所述散熱器延伸。
12.如權利要求8所述的插座組件，其中，所述散熱器包括一基部，所述基部延伸通過所述開口。
13.如權利要求12所述的插座組件，其中，所述散熱器還包括一邊緣部，所述邊緣部圍繞所述基部延伸。
14.如權利要求13所述的插座組件，其中，當所述散熱器插入所述開口內時，所述邊緣部接觸各所述接觸元件。
15.如權利要求14所述的插座組件，其中，各所述接觸元件包括具有彎曲的接觸部的自由端。
16.如權利要求8所述的插座組件，其中，所述引導框部還包括其它的接觸所述散熱器的接觸元件。
17.如權利要求8所述的插座組件，其中，所述引導框部為一模鑄本體,所述模鑄本體具有多個壁部。
18.如權利要求17所述的插座組件，其中，所述引導框部還包括一蓋體，所述蓋體限定所述頂壁部。
19.如權利要求18所述的插座組件，其中，所述開口定向在所述蓋體中，以限定圍繞所述開口延伸的一邊緣部。
20.如權利要求19所述的插 座組件，其中，各所述接觸元件以一形式排列在所述邊緣部中。
【文檔編號】H01R13/6581GK103855543SQ201310653176
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月5日 優先權日:2012年12月5日
【發明者】杰·H·內爾, 哈羅德·基斯·朗 申請人:莫列斯公司