專利名稱：用于電子組件的自保外殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子組件的外殼，具體地涉及但不限于能自保并能提供電磁屏蔽的外殼。
用于電子組件的外殼或封裝是眾所周知的。對(duì)于這種外殼業(yè)已具有多種形式，并提出了許多問題。因在應(yīng)用中對(duì)這種外殼的物理尺寸有嚴(yán)格的限制，故這種外殼的大部分及相關(guān)技術(shù)并不特別有用。具有這樣的尺寸限制的、新近出現(xiàn)的應(yīng)用包括例如由個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)(PCMCIA)規(guī)定的那些。目前規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)包括I型、II型和III型封裝尺寸。這些封裝件的尺寸通常為85.6mm×54mm，厚度分別為3.3、5和10mm。
對(duì)于這些PCMCIA封裝件，業(yè)已提出了各種解決方案，這些方案基本上都包括一個(gè)框架和一個(gè)相當(dāng)薄的蓋，該蓋用粘合劑或小的常規(guī)的機(jī)械緊固件或螺釘固定到該框架上。這種外殼的解決方案雖然能滿足尺寸的要求，但在組裝效率、電磁屏蔽和可能的審美觀上還有一些問題。
另一種解決方案可從市售得到，簡要地說，表現(xiàn)為一個(gè)框架，與蓋結(jié)合在一起，蓋試圖在該框架的外周鎖定，在許多場(chǎng)合下存在外殼或封裝件的整體性差的問題，不能提供滿意的電磁屏蔽。
實(shí)施者業(yè)已使用了兩片屏蔽體，以供內(nèi)部的應(yīng)用。這通常包括一個(gè)外圍欄，牢固地固定在一個(gè)載體上；一個(gè)蓋，與該圍欄聯(lián)鎖，以提供電磁屏蔽。遺憾的是，這種解決方案需要一個(gè)牢固地固定的圍欄，對(duì)于外表的封裝或外殼來說在審美學(xué)上不足以令人滿意，并且，如果在外部應(yīng)用時(shí)，聯(lián)鎖零件可能遭到損壞。據(jù)此，現(xiàn)在顯然需要一種結(jié)實(shí)的、美學(xué)上令人滿意的外殼，它能夠高效率地被組裝，并可用于電磁屏蔽。
本發(fā)明的新穎的特點(diǎn)具體地體現(xiàn)在所附的權(quán)利要求書中。然而，本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)將參照以下附圖并閱讀下文的描述會(huì)更好地理解。


圖1示出按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的主要的外殼部件的分解透視圖。
圖2示出圖1所示實(shí)施例的一部分在組裝時(shí)的詳細(xì)剖面圖。
總地來說，本發(fā)明提供一種外殼或封裝件，它可有利于應(yīng)用來封裝或保護(hù)電子組件123(諸如需要滿足PCMCIA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的、在一個(gè)相當(dāng)小的空間而使用率高的物理體積內(nèi)的無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器)。該外殼最好包括一個(gè)框架，該框架與第一和第二蓋結(jié)合在一起。該第一和第二蓋在造形上被設(shè)計(jì)得相互聯(lián)鎖，最好還與框架聯(lián)鎖，以使這三者固定成一個(gè)外殼，同時(shí)具備小型、耐用、美觀、易于組裝和提供優(yōu)越的電磁屏蔽的特點(diǎn)。
具體地說，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例提供一種“快速咬合式”(snap together)外殼，可利用一個(gè)簡單的單一的軸向力容易地組裝和拆散，無需附加的工具、操作、處理或機(jī)械緊固件(諸如螺釘)。在優(yōu)選實(shí)施例中，在蓋與框架的匹配特性之中的聯(lián)鎖片被設(shè)計(jì)得能自對(duì)準(zhǔn)，便于單一軸向組裝，借此，提供了一種相當(dāng)簡單的機(jī)械手為基礎(chǔ)的制造組裝工藝過程。這種組裝工藝過程除了沿組裝軸方向加恒定的壓力以外什么都不需要，組裝的外殼業(yè)已表明具有優(yōu)良的整體性，而無偶然拆卸的跡象。蓋可以用許多種金屬材料諸如磷銅或不銹鋼制成，這與對(duì)例如聯(lián)鎖片之間任何容許的通孔尺寸加以控制可得到優(yōu)良的電磁屏蔽。
此外，在組裝時(shí)，提供電磁屏蔽的聯(lián)鎖片基本上藏在框架本體之內(nèi)，不需要附加的裝飾件來隱藏它們。再則，優(yōu)選實(shí)施例有利于將蓋與其外部基本上平的表面一起用于提供一個(gè)自然的表面，通過例如噴涂或貼標(biāo)記就可使用，以使外殼呈現(xiàn)很好的美學(xué)特征。
參考附圖閱讀關(guān)于優(yōu)選實(shí)施例的描述可更全面地理解本發(fā)明。圖1示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的主要外殼部件的分解透視圖。圖2示出組裝時(shí)的圖1實(shí)施例的一部分詳細(xì)的剖面圖。具體地說，圖1示出一個(gè)自保的外殼，它包括一個(gè)框架101、一個(gè)第一蓋111、多個(gè)半撓性的第一指狀物113、一個(gè)第二蓋117和多個(gè)半撓性的第二指狀物119。
框架101具有一個(gè)第一側(cè)面203、一個(gè)第二側(cè)面205、沿一條或多條側(cè)面軌道103外周上優(yōu)選地分布的多個(gè)通孔107以及與側(cè)面軌道103連接的一個(gè)或多個(gè)橫條104。每個(gè)通孔107具有一個(gè)第一側(cè)面209，該第一側(cè)面與第二側(cè)面217間隔開一個(gè)厚度尺寸210，還具有一個(gè)或多個(gè)限界的橫向件216。每個(gè)通孔107具有由厚度尺寸210和長度尺寸108限定的矩形橫截面，長度尺寸108表示限界橫向件216的相對(duì)兩側(cè)面的間距。每個(gè)通孔107從框架101的第一側(cè)面203延伸到第二側(cè)面205。
這些通孔的每個(gè)通孔的厚度和長度尺寸210、108以及相鄰的通孔107的間隔根據(jù)電子組件123特別是需要封裝和保護(hù)的無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器所需的框架強(qiáng)度要求和電磁屏蔽性能來選定。此外，使無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器可利用的實(shí)際內(nèi)部容積或空間最佳化，要求緊固住外殼或封裝件的各種部件以及電子組件123的所有機(jī)械耦聯(lián)都應(yīng)位于或者靠近框架101的外周或側(cè)面軌道103。
由PCMCIA封裝標(biāo)準(zhǔn)業(yè)已確定每個(gè)側(cè)面軌道103的最小寬度220為3.0mm，最大厚度222為3.3mm。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中待封裝的無線數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器被期望工作在805—825MHz頻段內(nèi)。據(jù)此，通孔的最佳厚度尺寸210和長度尺寸108分別被確定為最窄點(diǎn)(注模工具的分隔線)0.7mm和6.75mm(相鄰?fù)字行木酁?.25mm)。上述的尺寸預(yù)留1.5mm(8.25mm—6.75mm)，用于長度軸方向的橫向件尺寸。沿框架厚度尺寸的橫向件尺寸選擇為2.0mm。這些尺寸綜合起來在相關(guān)的頻率上對(duì)射頻能量干擾提供了一個(gè)足夠小的孔徑，并仍能保證側(cè)面導(dǎo)軌103的結(jié)構(gòu)完整性。所得到的側(cè)面導(dǎo)軌的梯形結(jié)構(gòu)對(duì)于結(jié)構(gòu)部件的最佳強(qiáng)度/重量之比可趨近于理論上的“最好形狀”。
此外，每個(gè)通孔的特征是一個(gè)下部導(dǎo)角218，其功能將在下文進(jìn)一步說明。該框架是由諸如注模的聚碳酸酯(GE#SP121OR)材料制做的，選擇該材料是出于其強(qiáng)度、可注模性和尺寸穩(wěn)定性的綜合考慮。
第一蓋111最好以第一平面的形式基本上配置在框架101的第一側(cè)面203上。多個(gè)半撓性第一指狀物113基本上垂直地從該第一蓋111延伸出來并與它在機(jī)械上相連接，或優(yōu)選地用與第一蓋相同的坯料形成。多個(gè)第一指狀物113的至少某一部分包括一個(gè)凹狀聯(lián)鎖零件(221)，安排和構(gòu)造這樣的第一指狀物以配置在多個(gè)通孔107的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的通孔中。
被選擇來形成第一蓋111的材料是厚度為0.2mm、半硬的不銹鋼“Stainless Steel 304”，它在電氣特性、優(yōu)良強(qiáng)度和韌性特性方面提供了合適的綜合特性。根據(jù)所需的數(shù)量，第一蓋111可以采用模切、激光蝕刻或線材電氣置換材料(Electrically DisplacedMaterial，EDM)加工工序來制造。所有的彎曲可以利用標(biāo)準(zhǔn)的成形技術(shù)來制造。為此，第一蓋111是可以制造的，而無需任何的壓延成形操作，從而無需這種操作有關(guān)的加工費(fèi)用。
圖2虛線示出半撓性第一指狀物113的初始位置223，在第一蓋111的制造加工過程期間通過使這些第一指狀物從它們最后的組裝位置過彎曲約3°，而使這些指狀物受到偏置。過彎曲使半撓性第一指狀物113直接通過框架101的通孔107，以在理論上零干擾的情況下被組裝起來。另外，這對(duì)第一指狀物113施加預(yù)應(yīng)力，以在組裝時(shí)提供與半撓性第二指狀物119足夠的正向機(jī)械相互頂壓和電氣耦合。此外，半撓性第一指狀物113的端部最好形成片狀物219，以在組裝第二蓋117期間起導(dǎo)向作用，引導(dǎo)半撓性第二指狀物119。
如圖2所示，片狀物219最好還與框架101的下部導(dǎo)角218嚙合，借此在組裝外殼時(shí)可將第一蓋與第二蓋鎖定到框架上。具體地說，組裝該自保外殼是將第一蓋111放在帶有第一指狀物113的框架上就位，該第一指狀物配置在對(duì)應(yīng)的通孔107中，每個(gè)指狀物在那里占有初始位置223。然后，第二蓋117是隨著第二指狀物119被穩(wěn)固地壓入就位，每個(gè)第二指狀物推動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)第一指狀物113推向通孔107的第一側(cè)面209，從而推動(dòng)片狀物219與下部導(dǎo)角218嚙合。
在優(yōu)選實(shí)施例中，第二蓋117基本上以第二平面的形式配置在框架101的第二側(cè)面205上。多個(gè)半撓性第二指狀物119基本上垂直地從第二蓋117延伸出來并與它機(jī)械上相連接，它們最好是用與第二蓋相同的坯料形成的。多個(gè)第二指狀物119的至少某個(gè)部分包括一個(gè)凸?fàn)盥?lián)鎖零件215，安排和構(gòu)造這樣的第二指狀物以配置在與多個(gè)通孔107的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的通孔中。第二指狀物119的每個(gè)指狀物被安排來推動(dòng)一個(gè)相應(yīng)的第一指狀物113推向通孔107的側(cè)面209，從而使凸?fàn)盥?lián)鎖零件215與凹狀聯(lián)鎖零件221相嚙合，借此框架101固定在第一蓋111與第二蓋117之間。這樣安排的結(jié)果是使第二指狀物119更好地與第一指狀物113電氣耦合，而第一蓋111與第二蓋117一起將，圍繞著由第一蓋111和第二蓋117所包圍的空間或體積形成一個(gè)電磁屏蔽體。
第二蓋117與第一蓋111相似，是由厚度為0.2mm的、半硬的不銹鋼304制成的。在組裝時(shí)，不允許第一和第二蓋在框架的寬度上彎曲得離開它們?cè)瓉砘镜钠矫嫒∠?，否則將偏離PCMCIA的封裝標(biāo)準(zhǔn)。為了做到這一點(diǎn)，使第二蓋117的第二指狀物119的長度約為第一蓋111的第一指狀物113長度的一半，以使第二指狀物的機(jī)械上的優(yōu)點(diǎn)勝過第一指狀物，因而確保任何應(yīng)力的大部分傳到第一蓋或第二蓋上而作為組件連接力的一個(gè)副產(chǎn)品，它趨向于使第一蓋111呈凹陷變形的形態(tài)。對(duì)試驗(yàn)性組件的觀察表明，第一和第二蓋無變形是因組件所產(chǎn)生的力造成的。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，這里公開的裝置提供了在相當(dāng)小的物理尺寸內(nèi)封閉或封裝一個(gè)電子組件的一種解決方案，而不會(huì)不適當(dāng)?shù)貭奚@種封裝件的其它方面的基本要求。本發(fā)明的裝置可以有益地被應(yīng)用作為無線分組數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器或其它電子組件的外殼，以提供與任何的PCMCIA工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件完全兼容的、結(jié)實(shí)美觀的電磁屏蔽式封裝件。本發(fā)明提供一種示例性的電子封裝件，它便利于在緊湊的物理鄰近度下計(jì)算機(jī)和無線數(shù)據(jù)無線電設(shè)備的操作，因而滿足無線數(shù)據(jù)通信工業(yè)界對(duì)這種功能的日益增長的和長期的需求。
所公開的本發(fā)明可在很多方面作出修改并能采用不同于上面具體提出和敘述的優(yōu)選形式的許多種實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。據(jù)此，所附的權(quán)利要求書意在覆蓋對(duì)本發(fā)明的一切修改，它們都落在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自保的外殼，其特征在于，包括以下部分的組合一個(gè)框架，具有第一側(cè)面、第二側(cè)面和多個(gè)通孔，每個(gè)通孔具有一個(gè)側(cè)面；一個(gè)第一蓋，基本上配置在所述第一側(cè)面上；多個(gè)半撓性第一指狀物，它們基本上垂直地從所述第一蓋延伸出來，并與第一蓋機(jī)械地連接，某一部分所述第一指狀物的包括一個(gè)凹狀聯(lián)鎖零件，安排和構(gòu)造所述的某一部分的第一指狀物的每個(gè)指狀物以配置在所述通孔的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的通孔中；一個(gè)第二蓋，基本上配置在所述第二側(cè)面上；及多個(gè)半撓性第二指狀物，它們基本上垂直地從所述第二蓋延伸出來，并與第二蓋機(jī)械地相連接，所述第二指狀物的一部分包括一個(gè)凸?fàn)盥?lián)鎖零件，安排和構(gòu)造所述第二指狀物的所述部分的每一個(gè)指狀物以配置在所述通孔的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的通孔中；所述的第二指狀物的所述部分的每個(gè)指狀物配置得能推動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)所述第一指狀物推向相應(yīng)的一個(gè)所述通孔的所述側(cè)面，并使所述凸?fàn)盥?lián)鎖零件與所述凹狀聯(lián)鎖零件相嚙合，借此，所述框架被固定在所述第一蓋與所述第二蓋之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的自保外殼，其特征在于，所述框架還包括一個(gè)配置在所述通孔的所述側(cè)面上的下部導(dǎo)角；所述第一指狀物的所述的某些指狀物包括有一個(gè)片狀物，當(dāng)所述第一指狀物被推向所述通孔的所述側(cè)面時(shí)，該片狀物與所述的下部導(dǎo)角相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的自保外殼，其特征在于，還包括長度、寬度和高度的尺寸，它與個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)(PCMCIA)封裝標(biāo)準(zhǔn)相兼容。
4.按照PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)制造的、用于一個(gè)收發(fā)信機(jī)的自保外殼，其特征在于，包括以下部分的組合一個(gè)第一蓋，基本上配置在一個(gè)第一平面內(nèi)，所述第一蓋包括多個(gè)半撓性第一指狀物，它們基本上從所述第一平面垂直地延伸出來，所述第一指狀物的某一些指狀物包括一個(gè)凹狀聯(lián)鎖零件；一個(gè)框架，包括一個(gè)側(cè)面軌道，所述軌道的一部分具有通孔，當(dāng)所述第一蓋組裝到所述框架上時(shí)，所述第一指狀物的所述某一些指狀物配置在相應(yīng)的一個(gè)所述通孔內(nèi)；一個(gè)第二蓋，基本上配置在一個(gè)第二平面內(nèi)，所述第二蓋包括多個(gè)半撓性第二指狀物，它們基本上從所述第二平面垂直地延伸出來，所述第二指狀物的某一些指狀物包括一個(gè)凸?fàn)盥?lián)鎖零件；安排和構(gòu)造所述第二指狀物的所述某一些指狀物的每一個(gè)，以配置在所述通孔的一個(gè)相對(duì)應(yīng)通孔中，并當(dāng)所述第一蓋和所述第二蓋組裝到所述框架上時(shí)，所述第二指狀物的所述一些指狀物與所述第一指狀物的所述一些指狀物電氣耦合，借此，圍繞由第一蓋和第二蓋包容的空間形成一個(gè)電磁屏蔽體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的自保外殼，其特征在于，所述通孔還包括一個(gè)側(cè)面，當(dāng)所述第一蓋和所述第二蓋組裝到所述框架時(shí)，所述第二指狀物將所述第一指狀物推向該所述側(cè)面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的自保外殼，其特征在于，所述通孔還包括一個(gè)下部導(dǎo)角，配置在所述通孔的所述側(cè)面上，所述第一指狀物的所述某一指狀物包括一個(gè)片狀片，當(dāng)所述第一指狀物被推向所述通孔的所述側(cè)面時(shí)，該片狀物與所述下部導(dǎo)角相嚙合。
全文摘要
一種自保外殼包括一個(gè)帶通孔(107)的框架(101)；一個(gè)第一蓋(111)，配置在框架的第一側(cè)面(203)上，與多個(gè)第一指狀物(113)在機(jī)械上相連，這些指狀物被安排得可配置在通孔(107)中，某些半撓性的第一指狀物具有一個(gè)凹狀聯(lián)鎖零件(221)；一個(gè)第二蓋(117)，配置在框架的第二側(cè)面(205)上，與多個(gè)第二指狀物(119)在機(jī)械上相連接，第二指狀物安排得可配置在通孔(107)中。第二指狀物(119)還能安排得可使相應(yīng)的一個(gè)第一指狀物(113)推向通孔(107)的一個(gè)側(cè)面(209)，并使凸?fàn)盥?lián)鎖零件(215)與凹狀聯(lián)鎖零件(221)相嚙合，借此，使框架固定在第一與第二蓋之間。
文檔編號(hào)H05K5/02GK1126021SQ95190228
公開日1996年7月3日 申請(qǐng)日期1995年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月4日
發(fā)明者布萊恩·雷德曼, 鮑·科恩·勞, 常友光 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司