專利名稱：用于印刷電路板的可插式組件的制作方法
此申請(qǐng)中描述的發(fā)明與同時(shí)進(jìn)行的，標(biāo)題為“可插式插件及印刷電路板載體，序號(hào)為，在1987年11月日，即與本發(fā)明在同一天申請(qǐng)的申請(qǐng)有關(guān)。
本發(fā)明一般地說涉及一種用于印刷電路板，如計(jì)算機(jī)中所用的電路板的、屏蔽的可插式裝配機(jī)殼。
半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步促使用于日常生活的電子裝置的數(shù)量成倍增加。晶體管和集成電路的尺寸和成本的降低使許多電子裝置在事實(shí)上成為日常生活的必需品。電子裝置的擴(kuò)張不僅出現(xiàn)在在工作場(chǎng)所，也出現(xiàn)在家庭中，使得那些實(shí)際上沒有電子學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)或技巧的人作為購(gòu)買者或使用者也得與之打交道。
電子設(shè)備的擴(kuò)張帶來兩個(gè)看上去無關(guān)的問題。第一，這些裝置引起不斷增加的電磁干擾問題。實(shí)際上，每一個(gè)電子裝置，不管是否有意安排，都發(fā)出一定形式的電磁輻射。只有少數(shù)裝置存在時(shí)，這種情況尚可容忍，但電子裝置數(shù)量的增加使這個(gè)問題變得突出。半導(dǎo)體的“進(jìn)步”提高了其工作速度，普遍引起在易于發(fā)生干擾的高頻帶的發(fā)射，因而使這個(gè)問題更加嚴(yán)重。要有效地減輕干擾問題，有時(shí)稱為“電磁相容”，或EMC，一般需要用屏蔽或其它裝置減弱給定裝置發(fā)出的輻射，并采用屏蔽減弱一個(gè)裝置對(duì)來自其它裝置的場(chǎng)的靈敏度。因?yàn)槠帘尾粌H有助于減弱裝置的發(fā)射，也有助減弱對(duì)外場(chǎng)的靈敏度，所以，它是解決些問題的常用方法。
成本和尺寸的下降帶來的另一個(gè)問題是顧客/使用者要執(zhí)行以前由技術(shù)熟練的維修服務(wù)人員執(zhí)行的任務(wù)?，F(xiàn)在，當(dāng)買進(jìn)一臺(tái)計(jì)算機(jī)時(shí)，買主常常要親自將其從商店搬走。這就是說零部件的安裝必須由只有很少專業(yè)電子技術(shù)的買主來完成。這種情形就要求零部件的安裝必須很簡(jiǎn)單并確保不發(fā)生錯(cuò)誤。
現(xiàn)在來看這兩個(gè)共存的問題。要求不熟練的使用者能處理復(fù)雜的聯(lián)鎖屏蔽，甚至常用以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)程度的屏蔽的fingerstock。已有技術(shù)中設(shè)計(jì)的被屏蔽的機(jī)殼是為技術(shù)熟練的人員所用的，安裝與拆卸過程中常常使用工具。即使僅僅插入含二十個(gè)以上觸點(diǎn)的電路板也是不熟練的使用者無法輕易完成的。
本發(fā)明提供一種易于為不熟練使用者掌握的，插入的大和小的印刷電路板的封裝殼，它能提供很高程度的電磁屏蔽，并可用作容納電纜連接處的插件。
封裝殼包括一個(gè)書本狀外殼，它可完全封住并屏蔽一電路板，能插入-主件和計(jì)算機(jī)底板。機(jī)殼很容易地被定位，以避免單個(gè)機(jī)殼被插入底板上下合適的槽內(nèi)。機(jī)殼可以包括一個(gè)凸柄，這個(gè)凸柄可用來將機(jī)殼推入接收插座內(nèi)，插入后維持機(jī)殼在給定位置，并在拆卸機(jī)殼時(shí)將其撥出接收插座。
機(jī)殼有使冷卻空氣流過封住的電路板以避免過熱的通道。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明的可插式印刷電路板封裝殼的一個(gè)組件的一個(gè)局部的部分等比例圖。
圖1a顯示連接器和接地簧片布置的，系統(tǒng)底板后面右角的部分正視圖。
圖1b圖1所示簧片沿線1b-1b所取的截面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的可插式印刷電路板封裝殼的等比例圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的可插式印刷電路板封裝殼的等比例圖，這是多個(gè)電路板可順序地插入封裝殼。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的可插式印刷電路板封裝殼的等比例圖，其中多個(gè)電路板可相鄰地插入封裝殼。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的可插式印刷電路板封裝殼，的等比例圖，其中多個(gè)電路板可插入封裝殼，并由一杠桿型碰鎖固定就位，碰鎖還協(xié)助插入和撥出操作。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的可插式印刷電路板封裝殼的等比例圖，其中多個(gè)印刷電路板可插入用以容納圖5所示可插式印刷電路板封裝殼的大封裝殼內(nèi)。
參照?qǐng)D1，一個(gè)計(jì)算機(jī)底板組件包括一個(gè)具有多個(gè)用以容納電路板封裝殼，為導(dǎo)軌2分開的封裝殼1。冷卻空氣孔位于頂面5和底面6上。封裝殼1的后部包括多個(gè)連接器和接地簧片，如圖1a所示。
參照顯示底板封裝殼1右后部的局部的部分正視圖即圖1a，一個(gè)連接器被定位以接收可插電路板組件20上的一個(gè)互補(bǔ)連接器21。若干接地簧片12環(huán)繞連接器以提供屏蔽。接地簧片12的形狀在圖16中顯示，圖1b是沿圖1a中1b-1b線取的部分截面圖。每個(gè)接地簧片12都有一彎曲部分13，它被可插封裝殼的后表面偏向后壁14。接地簧片12被適當(dāng)?shù)木o固器如穿過平坦部分16的螺釘固定在后壁14。
可插式電路板組件20裝配在導(dǎo)軌2之間。如果希望把可插式電路板組件20限制在單個(gè)插位，可封裝殼上提供適當(dāng)?shù)男ㄤN以避免插錯(cuò)。例如一個(gè)擴(kuò)大的角楔25，它被調(diào)整得與一個(gè)左上角凹陷以適合角楔25的可插式電路板組件相配合，可用來防止稱少相應(yīng)角楔的組件插入。
可插式電路板組件20包括一個(gè)后端，或第一端30，互補(bǔ)連接器21就裝在其上。后端30基本上是平的以給接地簧片12提供一個(gè)良好的接地面。封裝殼的頂部31包括若干開口32以接納冷卻空氣流。底部35包括若干開口36以接納空氣流。適當(dāng)?shù)难b置如風(fēng)扇可用來迫使冷卻空氣通過冷卻空氣孔3，可插式電路板組件，從開口36排出。在可插式電路板組件20頂部提供有一接地簧片37用以與封裝殼1內(nèi)表面咬合并提供與地的良好接觸以達(dá)到屏蔽的目的。
一個(gè)與互補(bǔ)連接器21相接的印刷電路板44裝在可插式電路板組件20內(nèi)。圖1所示的實(shí)施方案是其中電路板只占可插式電路板組件20的一部分的實(shí)施方案的例證。電路板也可選擇占據(jù)整個(gè)封裝殼，在這種情況下敞開的前部38將如下所述那樣被一實(shí)面代替。
一對(duì)手柄40和41樞軸安裝在由從可插式電路板組件20延伸出來的突出部分43支承的輪轂上。兩個(gè)將手柄40向上板，手柄41向下板，即可將封裝殼從底板上取下。較短部分45和46因而靠在鄰近的封裝殼的正面上，用來(用凸輪)帶動(dòng)封裝殼使之與封裝殼1咬合。
一個(gè)較小的可插式“子”印刷電路封裝殼60被調(diào)整得與可插式電路組件20相配合并與連接器61相接，它通過一個(gè)在其后面的互補(bǔ)連接器(未標(biāo)出)裝在隔板64上。封裝殼在頂面62上開有開口63，開口63與開口32聯(lián)合起來，提供流過封裝殼內(nèi)電子線路的冷卻空氣流。封裝殼60底面也有流過冷卻空氣的孔(未標(biāo)出)。支點(diǎn)位于點(diǎn)66和67的手柄65有一對(duì)與切口72和73共同行動(dòng)的把手70和71。封裝殼60被推入，直到把手70和71的端部靠在切口72和73的后沿上。在此位置，小片74被向上移，使把手70和71靠在切口72和73的內(nèi)沿80和81上。小片74繼續(xù)沿順時(shí)針方向移動(dòng)使得支點(diǎn)66和67旋靠在內(nèi)沿80和81上并使封裝殼60的連接器與連接器61咬合。
當(dāng)手柄65處于緊貼可插式電路板組件20的位置時(shí)，鎖定把手90和91與卡扣92和93咬合，使手柄維持在緊貼位置，使封裝殼60在可插式電路板組件20中就位。手柄上附有鎖定把手90和91的部分有足夠的可彎曲性，使把手90和91向內(nèi)偏，從卡扣92和93之上滑過并固定于其上。在撥出操作期間，這樣的可彎曲性使卡扣向內(nèi)偏，以便把手與卡扣脫開。
撥出時(shí)，手柄65沿反時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，使把手70和71旋靠在切口面95和96上以把封裝殼從插入位置頂出。所以手柄有三個(gè)用處。它旋動(dòng)封裝殼60使之與可插式電路板組件20咬合;它把封裝殼60鎖定在可插式電路板組件20內(nèi)的插入位置;還有，它把封裝殼從可插式電路板組件中頂出。這種操作的簡(jiǎn)便性提供了一種易于理解，確保正確的插入撥出方法。
應(yīng)注意到在可插式電路板組件20內(nèi)，用于封裝殼60的開口的右下方有一小的長(zhǎng)方楔銷98。在封裝殼60右下方有一互補(bǔ)的長(zhǎng)方凹槽99。這樣缺少適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)方槽99的封裝殼將不能插入這個(gè)槽中。如果需要，也可加其它楔銷布置以向每個(gè)可插式封裝殼提供一個(gè)唯一的槽。
為了向帶可插式電路板組件20的電路提供屏蔽，它們用金屬材料制成。為氣流的開口一般是小尺寸的，其最大線度最好能低于一英寸以減弱短波發(fā)射。封裝殼60′后面插頭周圍區(qū)域基本上是平的，因提供了與位于連接器61周圍的多個(gè)簧片97的良好接觸。
圖2顯示用以插入封裝殼1中的封裝殼的一代換形。印刷電路板封裝殼取一定比例以容納一個(gè)大于前述封裝殼60的電路板。這種較大的電路板的典型是用于小型計(jì)算機(jī)的含處理器電路或存儲(chǔ)基本增值的電路板。封裝殼不含用以插入附加封裝殼的空間，因而整個(gè)為實(shí)面蓋住。封裝殼200可插入一縫中，它類似接收可插式電路板組件20的縫。按類似于可插式電路板組件20的方式，封裝殼200也在頂部帶有一個(gè)接地簧片237，用以與在底板組件1頂部?jī)?nèi)側(cè)聯(lián)合起來作用。封裝殼200也帶有作用類似于可插式電路板組件20中相應(yīng)部件的手柄240和241。封裝殼頂部231的開口232的形狀與可插式電路板組件20上的開口32有些不同。當(dāng)封裝殼內(nèi)電路對(duì)于干擾更敏感時(shí)，或更易發(fā)射在不希望的頻譜范圍中的輻射時(shí)，開口最好較小并較窄。
圖3是可插式封裝殼的另一實(shí)施方案的示意。在某些情況下，需要對(duì)所選印刷電路板采取“肩背”(piggyback)式布置，此時(shí)后加的電路板要依賴先加電路板好電路特性，或者是有多個(gè)電路板共用一條母線，如存儲(chǔ)板。主封裝殼300占據(jù)封裝殼1的全深度。它具有相同類型的氣流孔322和用以將封裝殼從底板抽出的手柄340和341。封裝殼300前面開口寬度足以允許較小可組件320和340插入，每個(gè)較小組件有一合適的連接器321，組件320背面有一連接器來標(biāo)出。封裝殼300側(cè)壁上的狹縫350兩端有一對(duì)孔。這些孔分別略大于封裝殼320和330上相應(yīng)的鈕371。每個(gè)鈕都裝在較小封裝殼側(cè)壁上的可彎曲接片部分上。封裝殼320的接片部分372允許鈕371，及其在封裝殼320另一側(cè)的配對(duì)鈕向內(nèi)偏，使得封裝殼320插入封裝殼300的開口端。較小的封裝殼被推入較大的封裝殼直到連接器(未標(biāo)出)與封裝殼300內(nèi)的連接器(未標(biāo)出)接在一起。這時(shí)，鈕371與縫351吻合并彈出到縫301中，使封裝殼320就位?？梢钥闯?，鈕371首先彈出到孔352中，還必須再向內(nèi)壓，以未完成插入步驟。
封裝殼330可接著按類似方式插入封裝殼300，當(dāng)接頭382上的鈕381彈出到孔352中時(shí)鎖定就位。
“肩背”(Piggyb
ek)封裝殼的取出是這樣完成的向內(nèi)壓鈕使其從孔中脫出，并把封裝殼向外推。
另外兩孔353和354是用來接收長(zhǎng)度為前示的三分之一的三肩背封裝殼。這樣每個(gè)這樣的封裝殼將插入孔352，353和354中的一個(gè)中。
可桶式封裝殼的另一替代實(shí)施方案在圖4顯示。在此實(shí)施方案中，封裝殼400的頂部431有若干氣流孔432。把手440和441具有與前述相同的功能。接地簧片437所起的作用與前述實(shí)施方案中的簧片的作用相同。
封裝殼400設(shè)計(jì)得能插入三個(gè)較小的封裝殼420，430和440。每個(gè)較小的封裝殼的鎖鈕471，481和491與圖3所示的實(shí)施例方案中的鎖鈕相同。鎖鈕471，481和491分別裝在可彎曲舌片472，482和492上，以便在插入封裝殼400的過程中將其向內(nèi)壓。可以看出，封裝殼400有三個(gè)切口區(qū)401，402和403以提供一個(gè)在插入和撥出操作中使手指容易地抓住封裝殼420，430和430的區(qū)域，孔452，453和454與鈕471，481和491共同作用以將較小封裝殼鎖定就位。
如果需要，封裝殼之一，例如封裝殼440可以有一個(gè)插座460與通向一打印機(jī)或其它外圍設(shè)備的纜線相接。
為使插入步驟簡(jiǎn)化，封裝殼400內(nèi)裝有兩條導(dǎo)軌410和411，以在各較小封裝殼滑入時(shí)使之精確就位。
圖5的實(shí)施方案顯示一個(gè)較大的可插式封裝殼500，一個(gè)較小的封裝殼520處在待插位置，另一較小的封裝殼530在已插入位置，顯示出手柄565鎖定封裝殼于已插入位置的方式。
圖6的實(shí)施方案類似于圖4和5的。較大的封裝殼600包括用以插入各種較小的可插式封裝殼620，630和640的構(gòu)造，每個(gè)較小封裝殼有一個(gè)在封裝殼600側(cè)壁上的相應(yīng)切口621，631和641以分別鎖定手柄623，633和643。
將封裝殼620插入封裝殼600并且參照?qǐng)D1將手柄623鎖定就位之后，連接器623被插入插座627中。這樣就將封裝殼620鎖定就位，而且不首先把連接器623從插座627中撥出就不能取下封裝殼620，因?yàn)樵谙到y(tǒng)工作期間，封裝殼620中所含I/O模的無意斷開會(huì)對(duì)系統(tǒng)操作產(chǎn)生不利影響，這種鎖定是必要的。由這樣斷開引起的錯(cuò)誤條件是典型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)難以從其中恢復(fù)的，因而應(yīng)避免。
圖7是一個(gè)較小的可插式封裝殼，如圖5所示的封裝殼520的分解圖。這種封裝殼適于容納一印刷電路板以植入一可選特性。也就是說，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的最小計(jì)算機(jī)構(gòu)成可以不須包括這個(gè)封裝殼所含特性。封裝殼包括一左側(cè)710，一右側(cè)720，和一個(gè)裝在前部740的印刷電路板730。印刷電路板被模壓突出部分711和712與側(cè)壁710分開。印刷中電路板730上若干連接手柄(未標(biāo)出)的孔731使引線通向裝在封裝殼后面的連接器。手柄750樞軸安裝在從把手752延伸出來的輪轂上。冷卻空氣孔由在側(cè)壁710和720上的相對(duì)互鎖桿723和713構(gòu)成。標(biāo)鑒760可固定在700側(cè)壁上作為識(shí)別標(biāo)志。
權(quán)利要求
1.一個(gè)用以將一印刷電路板接到一系統(tǒng)底板上的屏蔽封裝殼組件，包括a.一個(gè)存頂，底和背面的金屬外殼和一個(gè)位于所述背面，用以與一系統(tǒng)底板配合并連接的第一連接器；b.一個(gè)位于所述外殼內(nèi)并與所述第一連接器相接的電路板；c.若干在所述外殼頂面和底面，流過冷卻空氣的開口；d.至少一個(gè)固定在所述頂面和底面，用以與所述系統(tǒng)底板支架咬合的接地簧片；以及，其特征在于與所述背面共同作用以約束從所述頂面流過所述外殼到所述底面的空氣并向其內(nèi)電路板提供屏蔽的一個(gè)實(shí)金屬前部和實(shí)金屬側(cè)部。
2.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的封裝組件，其特征在于所述背面有一環(huán)繞所述連接器用以與在所述系統(tǒng)底板的支架上的接地簧片咬合的平坦區(qū)域。
3.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的封裝殼組件，其特征在于所述開口最大線度為一英寸。
4.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1的封裝殼組件，其特征在于a.從所述頂面和底面外伸并有平行于所述側(cè)壁的部分的第一和第二對(duì)突出物;b.位于平行于所述側(cè)壁的所述部分內(nèi)部相對(duì)面上，以鄰軸對(duì)準(zhǔn)方式向內(nèi)相對(duì)的分別在所述第一和第二對(duì)突出物上的第一對(duì)和第二對(duì)相對(duì)輪轂;和c.樞軸裝在所述內(nèi)突輪轂之間的一個(gè)手柄。
5.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求4的封裝殼組件，其特征在于手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與所述底板咬合。
6.一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求5的封裝殼組件，其特征在于每個(gè)手柄包括a.一個(gè)平行于所述前面，被調(diào)整得向后移動(dòng)以與所述底板前面咬合并在所述手柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將所述封裝殼帶出所述底板的較短部分，和b.另一個(gè)從所述封裝殼伸出以便手動(dòng)的較長(zhǎng)部分。
7.一個(gè)用以屏蔽并冷卻待接到一系統(tǒng)底板上的屏蔽封裝殼組件，包括a.一個(gè)有用以與所述系統(tǒng)底板上的接地簧片咬合的平坦后部和一個(gè)頂部，一個(gè)底部，以及側(cè)部的金屬外殼;b.一個(gè)位于所述外殼內(nèi)，與所述側(cè)部分開的電路板;c.一個(gè)位于所述后部上，與所述電路板相接，用以到所述系統(tǒng)底板上的連接器;d.若干用以使冷卻空氣流過所述電路板兩側(cè)的，在所述外殼的所述頂部和底部的開口;e.分別位于所述頂部和底部，用以與所述底板接地咬合的第一和第二接地簧片;其特征在于樞軸安裝在所述封裝殼前面，用以將所述封裝殼從所述系統(tǒng)底板旋出的手柄裝置。
全文摘要
一個(gè)容納用于電子裝置中的印刷電路板的可插式組件。封裝殼完全屏蔽，尤其適用于由非熟練使用者將組件插入底板組件或從中拔出的情形。
文檔編號(hào)H05K7/14GK1035600SQ88107808
公開日1989年9月13日 申請(qǐng)日期1988年11月14日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月17日
發(fā)明者維利姆·達(dá)勒·卡菲特, 克勞德·J·莫斯利, 約利·R·拉斯姆森, 斯蒂芬·E·威爾 申請(qǐng)人:國(guó)際商用機(jī)器公司