专利名称：叠加型连接器模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种叠加型连接器模块，特别是涉及一种具有屏蔽装置的叠加型连接器模块。
背景技术：
计算机发展至今不过数十年的时间，但是进步的速度却非常之快。随着计算机中央处理器不断的更新换代，各式各样的外围设备以及传输接口陆续推出，用来扩充计算机的功能，或者加快数据间的传递速度。加上近年来中央处理器功能增强、芯片组功能增加，内装于主机板上的各种接口数量也急速增加。而各种接口都是利用连接器来当作对外输出输入的管道，也就是说每一种接口都对应有特定的连接器，这样就导致计算机上使用连接器的数量也开始大量增加，但是主机板上可供设置连接器的位置有固定范围，于是厂商便推出叠加型设计的连接器，用来在固定的范围内增加连接器的种类及数量。
请参考图1，为一个简单叠加型连接器模块100的正面图，其显示第一连接器102与第二连接器104设置在金属支撑架106内，且第二连接器104设置于第一连接器102上方，其中金属支撑架106用以增加整个叠加型连接器模块100结构上的强度。连接线108则是设置在第二连接器104与主机板114之间，让第二连接器104能与主机板114互相传递信号。而第一连接口110以及第二连接口112则是用来与适当的信号线相连接，用以传递信号。
图2为一连接器200的简单分解图。可以看到连接器200包括连接器主体202、连接口204及金属壳体206。连接口204设置于连接器主体202一端，且连接口204突出于连接器主体202。金属壳体206则包覆连接口204与连接器主体202一端，该金属壳体206用以提供物理上的保护，以避免连接口204因外力而受到损毁。另外，金属壳体206也提供金属屏蔽功效，当一具有接头的外部信号线与连接口204电性连接时，金属壳体206对连接器200与该外部信号线间所传输的高速信号有屏蔽效应。避免高速信号传递时，电磁波通过连接口204辐射于外界环境。
对于各式各样的传输接口而言，因为用途上的不同，可简单分为高速以及低速两种传输接口，高速传输接口单位时间内传输数据量较大，例如显示接口端口；低速传输接口则在单位时间内传输数据量较小，例如串行端口。叠加型连接器通常会考虑信号的传递距离，以及一些技术上的原因，将高速的传输接口连接器设置于下方，让高速传输接口较靠近主机板，以增加信号的稳定度。上方的连接器则配置速度较慢的传输接口连接器。
请参考图3，此图为图1的连接器由a方向视点所见的侧视图。在传统的设计上，下方的第一连接器102与上方的第二连接器104之间并没有实施任何电磁干扰(EMI)保护。然而，各种高速传输接口，也就是第一连接器102，在传输信号时会辐射出较强的电磁波304、306、及308。而一般计算机机壳对应于主机板连接器的位置，会设置输入输出挡板302，用以让主机板上的连接器仅露出连接口，避免异物通过连接器间的空隙进入计算机机壳内，导致内部组件损坏，且输入输出挡板302也与计算机机壳相接触，通过接地的计算机机壳成为接地状态。因此部分的电磁波304可以通过外部接地的输入输出挡板302阻隔掉。但电磁波306，308却可能耦合到上方第二连接器104的信号中，而产生电磁干扰，并造成第二连接器104的低速信号不稳定。
因此如何利用最低的成本，降低高速传输接口连接器在信号传递时所产生的电磁干扰，以增加各连接器信号的稳定度，为现今厂商所面对的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种叠加型连接器模块，用以降低下方的高速传输接口连接器在信号传递时所产生的电磁干扰，增加各传输接口信号的稳定度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种叠加型连接器模块，包含第一连接器、第二连接器、屏蔽物及接地构件。而第二连接器设置于第一连接器之上，屏蔽物则覆盖于第一连接器表面，屏蔽物上设有一接触部与接地构件相接触，使屏蔽物通过接地构件接地。
其中第一连接器的一端突出有第一连接口，第一连接口其上有包覆一层金属壳体，接触部可与金属壳体相接触而让屏蔽物呈现接地状态。
此外，叠加型连接器模块还包含金属支撑架，用以增强第一连接器与第二连接器结构上的强度，接触部也可设计与金属支撑架相接触，通过金属支撑架来使屏蔽物成为接地状态。
本发明的优点在于通过一接地的遮蔽物覆盖第一连接器，降低第一连接器传输信号时所发出的电磁干扰，使各传输接口之间的信号更加稳定。且实施例中仅利用一金属薄片作为屏蔽物，就达到了发明目的，实为一低成本、易实施的解决方案。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为叠加型连接器的正面图；图2为一连接器的简单分解图；图3为图1的连接器由a方向视点所见的侧视图；图4A为本发明一较佳实施例的一种叠加型连接器屏蔽结构侧视图；图4B为图4A中a部分的放大图；图5A为本发明另一较佳实施例的一种叠加型连接器屏蔽结构侧视图；图5B为图5A中叠加型连接器的底视图；图6为本发明又一较佳实施例的一种叠加型连接器屏蔽设计底视图；图7为第一连接器未覆盖屏蔽物所量测的电磁波辐射强度；图8为第一连接器覆盖屏蔽物后所量测的电磁波辐射强度；图9为本发明再一实施例的一种叠加型连接器屏蔽结构侧视图。
其中，附图标记100叠加型连接器模块 102第一连接器104第二连接器 106金属支撑架108连接线 110第一连接口112第二连接 114主机板200连接器 202连接器主体204连接口 206金属壳体302输入输出挡板 304辐射306辐射 308辐射400叠加型连接器模块 402第一连接器
403第一连接器主体 404第二连接器406金属壳体 408屏蔽物410接触部 412金属支撑架414第一连接器焊接端 416金属支撑架焊接端418第二连接器焊接端 500叠加型连接器模块502第一连接器 504第二连接器506金属壳体 508屏蔽物510接触部 512金属支撑架514第一连接器焊接端 516金属支撑架焊接端518第二连接器焊接端 520屏蔽物延伸部600叠加型连接器模块 602第一连接器604金属壳体 606屏蔽物608接触部 610金属支撑架612第一连接器焊接端 614金属支撑架焊接端616第二连接器焊接端 900叠加型连接器模块902第一连接器 904第二连接器906电镀金属层 908金属壳体910塑料材质具体实施方式
以下提出数个叠加型连接器屏蔽模块的实施例，发明特点在于利用一接地的屏蔽物覆盖叠加型连接器的其中一个连接器，以降低电磁干扰。由于不同传输接口必须使用特定的连接器，例如视频接口的连接器与串行端口的连接器就因为所使用接脚数量的不同，而有所差异，因此叠加型连接器的种类十分繁杂。在不违反本发明精神，也就是屏蔽物覆盖连接器表面，并通过接触部与接地构件相接触，而让屏蔽物成接地状态的特点，所属技术领域中具有一般知识的人员可考虑根据需要，更改不同材料、覆盖与接地的种类及方法，以配合设计与成本上的要求。
第一实施例中，屏蔽物为一金属薄片，利用金属薄片覆盖其中一个连接器，并在金属薄片上设置接触部，让接触部与接地构件相接触，本实施例的接地构件为连接器的连接口上的金属壳体，借此，通过金属壳体本身的接地设计，来使金属薄片成为接地状态。
请参考图4A，为本实施例中叠加型连接器屏蔽结构侧视图。在本实施例中，叠加型连接器模块400包含第一连接器402、位于第一连接器402之上的第二连接器404、一金属壳体406、覆盖第一连接器402的屏蔽物408、及金属支撑架412，其中屏蔽物408上形成一接触部(contact member)410，以与金属壳体406接触，使得屏蔽物408能够通过接触部410与金属壳体406接触而达到接地的功效。
上述叠加型连接器模块400通过第一连接器焊接端414与第二连接器焊接端418焊接于主机板上，借此叠加型连接器模块400可固设在主机板上，且第一连接器402与第二连接器404由外部接收的信号可以传输到主机板上，主机板还可分别传输信号至第一连接器402及第二连接器404。
在本实施例中，金属支撑架412有两个，且其分别呈L状。在其它实施例中，金属支撑架412可设计为一体成形。上述第一连接器402及第二连接器404皆固设于两个金属支撑架412之间，且第一连接器402设置于下方，第二连接器404叠置于第一连接器402的上方。
金属支撑架412除了可以使得第一连接器402及第二连接器404成为模块化叠加型连接器模块400，金属支撑架412还可以增加叠加型连接器模块400结构上的强度。此外，金属支撑架412通过金属支撑架焊接端416焊接于主机板，以增加叠加型连接器模块400与主机板之间连接结构的稳定性。
由于在叠加型连接器模块400的设计中，下方的第一连接器402通常为高速传输接口，在数据传递时，第一连接器402会产生较强的电磁波，且电磁波可能会耦合于第二连接器404的信号。为了克服这个问题，本实施例所提供之第一连接器402上覆盖有屏蔽物408，且该屏蔽物408所形成的接触部410与金属壳体406相接触。
图4B为图4A中a部分的放大图，可看出于本实施例中，接触部410为屏蔽物408的一部分，且接触部410相对于屏蔽物408呈现一折角，接触部410位于金属壳体406与第一连接器主体403之间，使得接触部410与金属壳体406能够紧密接触。在其它实施例中，接触部410还可为弹片状、凸点或其它形状，且接触部410可以直接与金属壳体406的上缘相互接触。
在本实施例中，金属壳体406可以与输入输出挡板或者金属支撑架412相接触而接地，因此上述屏蔽物408便可通过接触部410与金属壳体406相接触而成为接地状态。借此，屏蔽物408可提供金属屏蔽效应，以隔绝由第一连接器402辐射出来的电磁波，使得第一连接器402对于第二连接器404的电磁干扰大幅降低。
第二实施例中，同样利用金属薄片当作屏蔽物覆盖连接器，但改变接触部所接触的接地构件，在本实施例中，利用金属支撑架当作接地构件，让接触部与两旁的金属支撑架相接触。由于金属支撑架会焊接在主机板上，因此可通过主机板接地的设计来让屏蔽物成为接地状态。
图5A为本发明第二实施例中叠加型连接器屏蔽结构侧视图。在本实施例中，叠加型连接器模块500包含第一连接器502、位于第一连接器502之上的第二连接器504、金属壳体506、覆盖着第一连接器502的屏蔽物508、及金属支撑架512，其中屏蔽物508设有接触部510，以与金属支撑架512接触，使得屏蔽物508能成为接地状态。
在本实施例中，叠加型连接器模块500的结构及其组设在主机板上的方式皆与第一实施例相类似，故不再重复说明，但屏蔽物508的接触部510的设置及其接触对象与第一实施例不同。
为了更清楚理解本实施例的特征，请一起参考图5B所示的叠加型连接器模块500的底视图，其显示了第一连接器502、第一连接器焊接端514、第二连接器焊接端518、金属壳体506、覆盖着第一连接器502的屏蔽物508、接触部510、金属支撑架512及金属支撑架焊接端516。
由图5B中可知屏蔽物508在第一连接器502的a、b两端各延伸出屏蔽物延伸部520，且分别在屏蔽物延伸部520形成接触部510，借此通过接触部510来使得屏蔽物508及金属支撑架512相接触，进而使屏蔽物508呈接地状态。
在本实施例中，组装叠加型连接器模块500时，先压合屏蔽物508于第一连接器502上，之后再安装金属支撑架512。由于在本实施例中接触部510的设计为弧状的薄金属片结构，其具有弹性，因此在组装时，接触部510会稍微变形，以使得接触部510能够与金属支撑架512更加紧密地接触。
第三实施例的叠加型连接器模块在结构上与上述第一实施例、及第二实施例相类似，但接触部的设计移至屏蔽物的左右两侧，并通过这个设计，使得屏蔽物与金属支撑架接触，进而达到屏蔽物接地的目的。
请参考图6所示的叠加型连接器模块600的底视图，其显示第一连接器602、第一连接器焊接端612、第二连接器焊接端616、金属壳体604、覆盖着第一连接器602的屏蔽物606、设置于屏蔽物606的左右两侧的接触部608、金属支撑架610及金属支撑架焊接端614。在图6中，屏蔽物606通过设置于其左右两侧的接触部608来与金属支撑架610相接触。
本实施例将接触部608设置于屏蔽物606的两侧，与第二实施例相比，可降低屏蔽物606的面积。因第二实施例中的屏蔽物508必须额外延伸出屏蔽物延伸部520，并将接触部510设置其上，此设计会增加屏蔽物508的面积。而第三实施例中，接触部608直接设置于屏蔽物606的两侧，与第二实施例相比，可降低屏蔽物606的成本。
传统上，第一连接器602的两侧在设计上为了降低材料成本，与金属支撑架610之间并没有直接接触，而是间隔一空间。在实际组装时，设置于屏蔽物606两侧的接触部608，虽然可利用接触部608的可变形特性克服一些尺寸误差，但是若金属支撑架610与第一连接器602两侧间隔过大时，可能会发生接触部608无法接触到金属支撑架610的问题。故此实施例对于相关对象规格的标准上会比第二实施例严格。因此可依据各种实际需要来选择适当的实施例，以配合进行各种制造。
为了表现本发明的功效，请同时参考图7及图8。这两张图示都是量测叠加型连接器传输高速数据时，辐射出电磁波的强度。两图中的纵轴为辐射场强限度值，横轴为频率单位，且线a为法规标准值，若电磁波能量强度超过a的值，则不符合法规。而图7的实验样品中第一连接器未覆盖一屏蔽物。图8的实验样品，第一连接器上覆盖有一屏蔽物，屏蔽物与一接地构件接触，达到接地状态。
图7中可以观察到，b、c两频率的电磁波能量都超过法规值，而此两点的电磁波皆由第一连接器所产生。相比之下，图8中的b、c两频率的电磁波能量都符合法规标准。通过这两个实验数据，可清楚了解到通过本发明，将一屏蔽物覆盖于第一连接器之上，并将屏蔽物与接地构件相接触，的确可以达到降低电磁波强度的功效。
上述多个实施例中，其屏蔽物皆利用一金属薄片来施行。但，连接器拥有各种不同的设计以及制造方式，若利用模块化制造组装或者其它一体化成型的叠加型连接器制造方式，在叠加型连接器成型后，利用铁件加工附加一屏蔽物的方式无法完整覆盖下方的高速传输接口连接器，依然会有电磁波外泄的情形。请参考图9，图中所示此类叠加型连接器模块900，第一连接器902与第二连接器904，直接用塑料材质910来作一体封装，因此无法将屏蔽物完整覆盖第一连接器902，以阻隔电磁波。在这种状况下，可在制造步骤里安排电镀一电镀金属层906的过程。在电镀过程结束后，再以塑料材质910封装，完成叠加型连接器的制造。此电镀金属层906在制作过程中预留接触点与金属壳体908相接触，或者设计其它适当的接地方式，来实现接地。
当然，屏蔽物并不设限于金属薄片以及电镀金属层，其它可用于电磁屏蔽的物质，例如各种电磁波干扰遮蔽复合材料，皆可在降低成本以及制造过程便利的考虑之下，用来替换实施例中的金属薄片及电镀金属层。
由上述本发明较佳实施例可知，应用本发明可让叠加型连接器中的高速传输接口所发出的电磁波隔绝在屏蔽物内，这样可降低高速传输接口所造成的电磁干扰现象。实施例中仅利用一金属薄片作为一个屏蔽物，并将其接地，就可以达到降低高速传输接口的电磁干扰的目的，为一低成本、易实施的解决方案。实施例中的金属薄片可改变为电镀的金属薄膜，或其它各式电磁波干扰遮蔽复合材料；接触部、接地构件及接地方法也可变换为其它设计，以配合实际设计以及成本上的需要。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种叠加型连接器模块，其特征在于，至少包含一第一连接器；一第二连接器，设置于该第一连接器之上；一屏蔽物，覆盖于该第一连接器表面，且该屏蔽物包括一接触部；以及一接地构件，与该屏蔽物的接触部接触，使得该屏蔽物通过该接地构件接地。
2.根据权利要求1所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该第一连接器还包含一第一连接口，该第二连接器还包含一第二连接口，该第一连接口与该第二连接口分别突出于该第一连接器及该第二连接器的一端，其中该第一连接口及该第二连接口上分别包覆一金属壳体，用以提供该第一连接口及该第二连接口物理上与电磁屏蔽上的保护。
3.根据权利要求2所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该接地构件为该第一连接器上的该金属壳体。
4.根据权利要求3所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该接触部为该屏蔽物的一部分，且相对于该屏蔽物呈现一折角，与该金属壳体接触。
5.根据权利要求3所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该接触部为该屏蔽物的一部分，并直接与该金属壳体相接触。
6.根据权利要求1所述的叠加型连接器模块，其特征在于，还包含至少一金属支撑架，用以增加该第一连接器及该第二连接器结构上的强度。
7.根据权利要求6所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该接地构件为该金属支撑架。
8.根据权利要求7所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该接触部为该屏蔽物的一部分，且为一弧状薄铁片结构，与该金属支撑架接触。
9.根据权利要求1所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该屏蔽物为一金属薄片、一电镀金属层或一电磁波干扰遮蔽复合材料。
10.根据权利要求1所述的叠加型连接器模块，其特征在于，该接触部为一凸点。
全文摘要
本发明公开了一种叠加型连接器模块，至少包含第一连接器、第二连接器，其中第二连接器设置于第一连接器上方。一屏蔽物覆盖于第一连接器上，并且通过一接地构件使屏蔽物成接地状态，降低第一连接器的电磁干扰。
文档编号H01R13/648GK101093915SQ200610086458
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月21日 优先权日2006年6月21日
发明者王清任, 潘俊杰, 郭志浩 申请人:华硕电脑股份有限公司