專利名稱：帶有電磁干擾屏蔽裝置的電子儀器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止電磁干擾的屏蔽裝置，特別是涉及一種用于將屏蔽裝置與電子儀器的印刷電路板進(jìn)行電連接的裝置和方法。
在具有高頻工作電路的電子儀器中，電磁干擾(EMI)是公知的問(wèn)題。一臺(tái)儀器中未加控制的EMI會(huì)干擾附近的其它敏感電子儀器的工作。因此，管理機(jī)構(gòu)將EMI限制在可允許的EMI輻射量?jī)?nèi)。
為了控制、限制或者避免EMI輻射，經(jīng)常使用金屬殼體、或者在殼體內(nèi)用金屬屏蔽板來(lái)包圍那些臨界電路，從而屏蔽儀器。盡管有些儀器在低頻下工作而不會(huì)產(chǎn)生EMI，但它們也對(duì)其它儀器的輻射敏感。特別地，手持式儀器是較敏感的，因?yàn)楫?dāng)使用者接觸儀器時(shí)他作為了天線。應(yīng)特別注意在大多數(shù)常常使用儀器的家庭環(huán)境中60Hz的背景干擾信號(hào)。
為了更有效地屏蔽，屏蔽裝置必須與電路進(jìn)行電連接；通常屏蔽裝置與地平面相連。但是，將屏蔽板與印刷電路板(PCB)上的節(jié)點(diǎn)相連有難度。通常，元件在諸如波峰焊接或者回流焊接等單獨(dú)有效的工藝中被焊接到PCB上。通常，為了將屏蔽裝置連接到PCB上，需要后續(xù)的手工操作，這就增加了制造費(fèi)用并易導(dǎo)致裝配者的錯(cuò)誤。在一種方法中，將簡(jiǎn)單的螺旋彈簧手工焊接到PCB上，使之從板上垂直伸出。當(dāng)安裝好屏蔽裝置后，它壓住彈簧，形成了電接觸。盡管有效，但手工工序不夠高效。彈簧的自動(dòng)焊接方法是不實(shí)際的，因?yàn)閺椈傻乃栝L(zhǎng)度使得它們?cè)诤附舆^(guò)程中不夠穩(wěn)定；為更穩(wěn)定而增大彈簧基部是不期望的，因?yàn)檫@會(huì)浪費(fèi)PCB上的有效空間。其它的屏蔽裝置接觸方式包括采用傳統(tǒng)的EMI葉狀彈簧夾、導(dǎo)電海綿墊和粘有導(dǎo)電粘接劑的涂敷布。所有的這些方式均制造困難和／或穩(wěn)定性低。
通過(guò)提供一種具有殼體的電子儀器，所述殼體包括具有孔的電路裝置，本發(fā)明公開(kāi)的實(shí)施例克服了上述限制。殼體內(nèi)的第一屏蔽裝置位于鄰近電路裝置一側(cè)上的孔的附近，而第二屏蔽裝置位于電路裝置的另一側(cè)。彈簧具有第一部分和第二部分，所述第一部分在電路裝置和第一屏蔽裝置之間壓縮，所述第二部分穿過(guò)孔延伸并抵壓在第二屏蔽裝置上。該彈簧可以是螺旋彈簧，其第一部分具有較大的直徑以形成臺(tái)階而壓在電路板上，而第二部分具有較小的直徑以穿過(guò)孔。


圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的手持式儀器殼的分解圖，圖2是圖1所示實(shí)施例的截面圖，圖3、4、5是圖1所示實(shí)施例的放大截面圖，用于表示組裝順序。
圖1是具有塑料卡合式殼體的手持式電子儀器10的分解圖，該塑料殼具有一個(gè)前殼體12和一個(gè)后殼體14。一個(gè)塑料支架16容納在由前殼體確定的空腔內(nèi)，該支架16具有與殼體大致共同延伸的平面矩形的形狀。一根支柱20從支架上遠(yuǎn)離前殼體而垂直伸出。一個(gè)鋁制屏蔽板22與前殼體共同延伸，并且通過(guò)熱鉚的方法層疊固定在支架的后表面上。在前屏蔽板上有一支柱孔24，可讓支柱20穿過(guò)。
在支柱上裝有一個(gè)螺旋彈簧26。該彈簧具有T形的外形，即帶有一個(gè)具有大直徑且較短的第一部分30和一個(gè)具有較小直徑且較長(zhǎng)的第二部分32。這兩部分均呈圓筒狀并位于同一軸線上，該軸線垂直于支架和殼體平面。該彈簧用直徑為0．015”(0．38mm)的預(yù)鍍鑷金屬絲制成。第一部分大約有4-3圈，直徑為0．285”(7．24mm)，長(zhǎng)度為0．150”(3．8mm)；第二部分大約有15-20圈，直徑為0．125”(3．17mm)，長(zhǎng)度為0．815”(20．7mm)。所述支架上的支柱20的寬度略小于彈簧第二部分的內(nèi)徑，這樣彈簧可以壓縮和伸展而不受支柱的制約或者阻礙。該支柱用于支撐彈簧，防止它偏移和彎曲。前屏蔽板的支柱孔制成能精確地容納支柱的尺寸，并且小于彈簧的第一大直徑部分的內(nèi)徑，使裝配后彈簧能夠進(jìn)行與前屏蔽板電阻性接觸。
一塊包括儀器電路的電路板34具有一個(gè)通孔36，在電路板與前殼體12相對(duì)的前表面上，所述通孔36帶有一個(gè)環(huán)形平臺(tái)40。該通孔36的直徑稍大于彈簧的第二較小部分32的外徑，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于彈簧的第一較大部分。這樣，較小部分32將穿過(guò)孔36，而較大部分30不會(huì)穿過(guò)。平臺(tái)40與板上的地線電連接，其直徑大于較大的彈簧部分30的直徑，并與孔36同心。因此，第一部分30與第二部分32相接的臺(tái)階42將抵靠在平臺(tái)上，并形成電接觸。
一對(duì)螺釘44將板34固定在前殼體12上，它們穿過(guò)板上的通孔46、前屏蔽板上的孔50和支架上的孔52而與前殼體上的凸臺(tái)54嚙合。鋁制的后屏蔽板56固定在后殼體14上，而后殼體14安裝到前殼體上，形成一個(gè)如圖2所示的封閉腔60。
如圖3所示，為了組裝該儀器，支架16和前屏蔽板22相連并置于前殼體12內(nèi)，支柱20遠(yuǎn)離殼體12伸出并朝向上方。支架凸臺(tái)54插入到支架孔52中。彈簧26置于支柱上，且其第一部分30的末端置于屏蔽板22上。接著，如圖4所示，印刷電路板34朝著支架16向下放置，而彈簧的第二部分32穿過(guò)通孔36，且凸臺(tái)40抵靠在彈簧臺(tái)階42上。該板受力向下移動(dòng)直到它接觸凸臺(tái)54，再用螺釘44固定到凸臺(tái)上。這會(huì)將彈簧的第一部分30從其自由長(zhǎng)度0．150”(3．8mm)壓縮到壓縮長(zhǎng)度0．087”(2．21mm)。因此，仍未被壓縮的第二部分32會(huì)向下移動(dòng)，但是其自由端62仍延伸超過(guò)支柱自由端64，超出0．275”(7．0mm)。圖4所示的狀態(tài)也表示了當(dāng)使用者或技術(shù)服務(wù)人員移去該裝置的后殼體的狀態(tài)。所述彈簧被夾持在板和支架之間，并且它在支柱作用下保持在適當(dāng)?shù)妮S線上以方便再次安裝。
在圖5中，后殼體14的邊緣已經(jīng)與前殼體12的邊緣相連并匹配(如圖2所示)。后屏蔽板56與第二彈簧部分32的自由端62接觸，并將其壓縮到0．719”(18．2mm)的長(zhǎng)度。該屏蔽板表面仍保持與支柱的自由端64隔開(kāi)，其間隔為0．105”(2．7mm)的間隙66足以保證彈簧不會(huì)在該間隙內(nèi)壓緊，因?yàn)檫@種壓緊會(huì)妨礙殼體的閉合。在裝配好的情況下，在第一部分中的壓縮力比第二部分中的壓縮力大。這兩個(gè)力之間的差值使得臺(tái)階42能夠抵壓在平臺(tái)40上。所述第一部分壓縮到其長(zhǎng)度的58％，而所述第二部分僅壓縮到其長(zhǎng)度的88％。
盡管參照優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，彈簧的各部分可以是錐形的而非圓柱形，只要第一部分具有能夠抵壓平臺(tái)而不穿過(guò)的較大部分，而第二部分具有足夠的長(zhǎng)度且直徑較小而能穿過(guò)印刷電路板。
權(quán)利要求
1．一種組裝電子儀器(10)的方法，包括以下步驟提供一個(gè)彈簧(26)，該彈簧具有第一寬度的第一端部(30)和較小的第二寬度的第二端部(32)；將第二部分插入印刷電路板(34)的通孔(36)中；將印刷電路板置于鄰近第一導(dǎo)電屏蔽裝置(22)處；壓縮第一屏蔽裝置和印刷電路板之間的第一部分；將第二導(dǎo)電屏蔽裝置(56)置于鄰近印刷電路板且與第一屏蔽裝置相對(duì)的位置，包括將彈簧的第二部分抵壓在第二屏蔽裝置上。
2．如權(quán)利要求1所述的組裝電子儀器的方法，包括將彈簧定位的步驟，使之包圍遠(yuǎn)離第一屏蔽裝置而延伸的一個(gè)支柱(20)。
3．如權(quán)利要求1或2所述的組裝電子儀器的方法，包括將彈簧的第一部分與印刷電路板電連接。
4．如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的組裝電子儀器的方法，包括用第一力壓縮彈簧的第一部分，和用較小的第二力壓縮彈簧的第二部分，使第一部分抵壓電路板。
5．一種電子儀器(10)，包括一個(gè)殼體(12，14)；一個(gè)位于殼體內(nèi)并形成孔(36)的電路裝置(34)；一個(gè)位于殼體內(nèi)并鄰近電路裝置第一側(cè)上的孔的第一屏蔽裝置(22)；一個(gè)位于殼體內(nèi)并鄰近電路裝置相反的第二側(cè)上的孔的第二屏蔽裝置(56)；一個(gè)彈簧(26)，其具有第一部分(30)和第二部分(32)，所述第一部分在電路裝置和第一屏蔽裝置之間壓縮，所述第二部分穿過(guò)孔延伸并抵壓在第二屏蔽裝置上。
6．如權(quán)利要求5所述的電子儀器，其特征在于該彈簧是螺旋彈簧。
7．如權(quán)利要求5或6所述的電子儀器，其特征在于，第一部分形成了鄰近中部的臺(tái)階(42)，使得該臺(tái)階壓在電路板上而中部穿過(guò)孔。
8．如權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的電子儀器，包括一個(gè)與殼體相連的支柱(20)，它穿過(guò)孔和至少一部分彈簧。
9．如權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)所述的電子儀器，其特征在于，孔具有一個(gè)選定的直徑，且其中鄰近第二部分的第一部分的臺(tái)階部分(42)的直徑大于選定直徑。
10．如權(quán)利要求5-9任一項(xiàng)所述的電子儀器，包括一個(gè)鄰近孔的導(dǎo)電平臺(tái)(40)，它與第一部分的至少一部分對(duì)齊，使得第一部分與平臺(tái)電接觸。
全文摘要
一種具有殼體的電子儀器,所述殼體包括具有孔的電路裝置。殼體內(nèi)的第一屏蔽板位于鄰近電路裝置一側(cè)上的孔附近,而第二屏蔽板位于電路裝置的另一側(cè)。彈簧具有第一部分和第二部分,所述第一部分在電路裝置和第一屏蔽板之間壓縮,所述第二部分穿過(guò)孔延伸并抵壓在第二屏蔽板上。該彈簧可以是螺旋彈簧,其第一部分具有較大的直徑以形成臺(tái)階而壓在電路板上,而第二部分具有較小的直徑以穿過(guò)孔。
文檔編號(hào)G01R1/18GK1206199SQ98116090
公開(kāi)日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1998年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月17日
發(fā)明者J·S·萊福德 申請(qǐng)人:特克特朗尼克公司