降低电磁波干扰的装置及具有低电磁波干扰的电子设备的制作方法

文档序号:8028575阅读:359来源:国知局
专利名称:降低电磁波干扰的装置及具有低电磁波干扰的电子设备的制作方法
技术领域
本实用新型是关于一种用于消费性电子产品内的装置,更明确而言,是关于一种用以降低电子产品内的电磁波干扰的装置。
背景技术
随着技术进步及消费要求的提升,现今电子产品都以符合小型化、高性能、高精细度及高信赖度为目标。然而电子电路愈趋精密的情况下,电路组件的分布密度亦随的提高,组件间也因此增加了相互干扰的机会。此等干扰中又以电磁干扰(Electromagnetic interference,EMI)及噪声最令工程师感到困扰。然而科技产业的高度竞争,新产品的生命周期越来越短,使得业界无不寻求EMI问题的快速解决方式,以缩短产品研发时间抢占市场先机。
EMI主要分为传导性(Conducted)与辐射性(Radiated)电磁干扰。传导性EMI频率较低(<30MHz),其经由电源导线传递噪声,故连接在同一电力系统的电器装置所产生的EMI会经由电源线彼此相互干扰;而辐射性EMI频率较高(>30MHz),其主要经由开放空间直接传递而不须倚赖任何传输介质,故一般仅能以屏蔽(Shielding)或接地(Grounding)等方式解决。许多电子产品内的组件(如RAM或CPU)工作频率很高,在高频讯号切换时其构成的回路会形成辐射源,若接地性不佳,其上方插槽或外覆壳体就会变成良好的单调天线(monotonic antenna)而将射频能量辐射到空间中,对附近组件或电路造成影响。有关EMI的其它技术内容可进一步参照新电子科技杂志第186期(2001年9月出版),其与本文有关的内容合并于此以供参考。
一般EMI设计需同时考虑辐射与传导。一个好的EMI设计需考虑组件位置、PCB叠层的安排、配线走法等,以使电路或设备于工作中不被外来噪声所干扰,当然,其本身也不能成为噪声干扰源。然如前文所述,电子信息产品的电磁干扰的原因可能来自系统内部线路设计不良、或屏蔽(Shielding)不佳所致。为解决上述电磁干扰所引起的问题,除改善电路设计外,亦可利用各式电磁波屏蔽材料以吸收或阻隔电磁波,例如导电泡棉(conductive
目前广泛地应用于个人计算机、服务器及移动电话等电子产品的导电泡棉为一长条状结构,厚度约0.5-0.8mm,其内层为泡绵,外层包覆导电布以作为两金属间的接触。导电泡棉除可提供良好的电磁波屏蔽效果外,尚能以其各式各样的形状配合各种电子信息产品的空间。只是导电泡棉仍有诸多使用上的限制,例如,当电子产品具有较小的体积,或者仅存狭小的空间可供防电磁干扰的设计时,利用导电泡棉并不适合。以笔记本计算机为例,当主机部分组装时,通常所预留的间隙已小于0.5mm,若再加上导电泡棉,会因其具有一定厚度而在使用时有突起浮动的感觉,进而影响消费质量。而若是将导电泡棉设计相当薄,再覆以导电布,如此也将使成本大幅提高。此外,许多电子产品在使用时的运作温度相当高,导电泡棉外层包覆的导电布料经长时间使用后会起化学变化而产生碎屑,致使内部组件受到影响。因此,传统导电泡棉的使用实有诸多使用上的限制。
有鉴于日趋缩小的计算机或电子消费性产品,业界对于可以有效且简易的方式取代传统导电泡棉,并降低EMI干扰的装置有着殷切的需求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种降低电磁干扰的装置及其制造方法,以简易且快速的方式改善传统导电泡棉厚度过大而不适用于小体积的电子产品,并解决导电泡棉上包覆的导电布因长期处于高温工作环境下而变质产生碎削的缺失。
本实用新型的目的是这样实现的,即提供一种降低电磁波干扰的装置,该装置至少包括一上屏蔽板,其上形成一容置沟槽,该容置沟槽具有一预定深度;一弹性体,容纳于该容置沟槽中且具有一预定厚度,该预定厚度略大于该容置沟槽的预定深度;以及一导电薄层,其至少一侧缘固定(anchored)于该上屏蔽板并部分覆盖该容置沟槽,以顶抵于该导电薄层上方的一高频组件,借此,高频组件的辐射性电磁干扰便可经导电薄层而由上屏蔽板传导至主机板接地端,借以降低组件的电磁干扰。
本实用新型另提供一种具有低电磁波干扰的电子设备,于一实施例中该电子设备具有一外壳;一主机板,容置于该外壳中;一高频组件,设置于该主机板上,该高频组件与一上屏蔽板间接接触,其中该上屏蔽板上可形成一容置沟槽,其具有一预定深度;一弹性体,容纳于该容置沟槽中且具有一预定厚度,该预定厚度略大于该容置沟槽的预定深度;以及一导电薄层,其至少一侧缘固定于该上屏蔽板并部分覆盖该容置沟槽,以顶抵于该高频组件。
本实用新型装置的优点在于,高频组件的辐射性电磁干扰可经导电薄层而由上屏蔽板传导至主机板接地端,借以降低组件的电磁干扰。
本实用新型的其它优点及特征在参酌下文的实施方式及相关附图后将可获得进一步的了解。


为让本实用新型的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂,特举优选实施例,并配合下列附图做更详细说明。图中相同组件以相同标号表示,同时应了解为便于说明,图标组件均未按精确比例绘制,其中图1是依据本实用新型一实施例的可降低电磁波干扰装置与其它部件间的关系概要图;以及图2是依据沿图1的2-2线所取的剖面视图。
主要组件符号说明1可降低电磁波干扰的装置3上屏蔽板5容置沟槽7弹性体9导电薄层11机壳13主机板15高频组件17螺丝具体实施方式
以下将参照附图以对本实用新型的各种实施例进行完整描述。本实用新型的技术特征可应用于任何形式的电子产品中,附图所示者为本实用新型优选的实施例。
请参照图1,其图示依据本实用新型一实施例的可降低电磁波干扰装置与其它部件间的关系概要图。如图1所示,本实用新型的可降低电磁波干扰的装置1包括一上屏蔽板3,其上形成一容置沟槽5,该容置沟槽5具有一预定深度d;一弹性体7,容纳于该容置沟槽5中且具有一预定厚度t,该预定厚度t略大于该容置沟槽5的预定深度d;以及一导电薄层9,其至少一侧缘s系固定于该上屏蔽板3并部分覆盖该容置沟槽5,借以利用容置沟槽5中的该弹性体7将该导电薄层9顶抵于该导电薄层9上方的一高频组件15。
图2是依据沿图1的2-2线所取的剖面视图,由图2可清楚了解上屏蔽板3、容置沟槽5、弹性体7及导电薄层9间的位置关系。
根据本实用新型的一实施例,该装置1的上屏蔽板3通常由金属制成,例如铝、铝镁合金或其它适合的导电材料。由于一般电磁干扰主要来自电子设备内的高频组件,例如处理器(CPU)、内存(RAM)、放大器或整合芯片等,故上屏蔽板3优选设于电子设备中高频组件15的一侧(例如,于本实施例中系设于高频组件15的下方),除有效屏蔽(shielding)高频组件的射频能量外,亦可使射频能量借由上屏蔽板3传导出。
该上屏蔽板3上可以冲压、或传统任何适当方式设置具有一预定深度d的至少一容置沟槽5。该容置沟槽5的面积应顾及上屏蔽板3的结构强度,且该预定深度d不应影响下方组件的设置或运作。一般而言,容置沟槽5的面积是依据导电薄层9及该高频组件15间所需的接触压力来决定。而经本案实用新型人多次实验后发现,导电薄层及该高频组件间需要至少100mg/cm2以上的压力方能作接触。在一预定导电薄层面积下,若导电薄层9及该高频组件15间的接触压力无法达到100mg/cm2以上,便需增加导电薄层9的面积以提高整体接触压力。由于导电薄层9需部份覆盖容置沟槽5,容置沟槽5的面积应大致与导电薄层9及高频组件15间的接触压力成反比。然熟习此项技术人士应可领会,前述长条形的容置沟槽仅为本实用新型的一优选实施例,其它任何形状均可实施,只要导电薄层9与高频组件15间的接触压力足以使其两者充分接触即可。
于该容置沟槽5中的弹性体7的底部与容置沟槽的底面以一粘合剂固定。该弹性体7优选为低压缩比的弹性材料,例如高发泡海绵、PU泡棉或其它具前述特性的适当材料。于一实施例中,弹性体7的预定厚度t大于容置沟槽5的预定深度d。更明确而言,该弹性体的厚度t在未受压的自然状态下,其顶面高度应高于上屏蔽板3的顶面。若上屏蔽板3与高频组件15间的间隙越大,弹性体7的厚度t需随之增加,以使弹性体上方的导电薄层9能顶抵高频组件15。因此,弹性体7的厚度t应大致与容置沟槽5底面及该高频组件15底面间的距离成正比。如前所述,由于弹性体7放置于容置沟槽5中,故该弹性体7的面积略小于容置沟槽的面积。本实用新型的弹性体亦可以其它装置或机构取代,例如具导电性的弹片或弹簧体,但须足使导电薄层9均匀顶抵该高频组件15。
同样参照图2,该弹性体7上方的导电薄层9的一侧缘s固定于上屏蔽板3,且部分覆盖该容置沟槽5。此处所指“部分覆盖”是指容置沟槽5两端仍留有些许空隙,且导电薄层9仅有一侧缘固定于上屏蔽板3。然而此配置方式并非必需,在能充分接触该高频组件15的前提下,导电薄层9也可完全覆盖容置沟槽。
该导电薄层具有一预定面积,其可经调整以决定降低电磁波干扰的程度。于本实用新型的一实施例中,该导电薄层9至少包括一高导电性材料或一低介电常数材料,例如铜。然亦可使用其它材料如铝或适当的复合材料,但其特性应可避免在温差过大的环境下发生脆化、或在高运作温度的电子产品中发生变化。
接地(grounding)对于降低电子产品的辐射干扰相当重要。故于本实用新型的另一实施例中,当导电薄层9上方因其它目的而设有传导性组件或屏蔽组件时,该导电薄层9与上方的高频组件15亦可采间接方式进行接触。例如,导电薄层9与高频组件15间可设有一接地装置,其优选应具有一接地端口(未图示出),该接地端口一般与一接地端(如该电子设备的外壳)连接,此处所述的接地被定义成传导性的连接。无论是有意的连接或意外造成的连接均属之。该接地装置亦可能为其它组件(如扩充插槽)或该电子设备的外壳本身。借由此传导性的连接,高频组件的辐射性射频能量便可经由该接地装置的接地端口传导至接地端,或者经该接地装置而由该上屏蔽板3传导至具有良好接地设计的主机板、或某个相对高频组件而言较高的导电体,而使高频组件与地表有相同电位,进而降低电子设备的电磁波干扰。于本实用新型的该等实施例中,上屏蔽板3优选设有数个螺丝17,借以使射频能量可经由螺丝传导至具有良好接地设计的主机板,以将射频能量传导出。然业内人士应可了解,其它态样的接地方式亦可应用于本实用新型。
本实用新型的可降低电磁波干扰的装置可安设于具有高频组件的电子设备中,举凡笔记本计算机或外围设备、大型主机、移动电话、PDA、医疗器具等都适用。高频组件(如CPU、整合芯片或通讯组件等)一般设置于主机板上,若于其一侧设置本实用新型的降低电磁波干扰的装置,高频组件的射频能量便可经导电薄层由上屏蔽板传导至具良好接地设计的主机板或接地装置,进而传导至地表而降低电子设备或产品的电磁波干扰现象。
虽然本实用新型已借由优选实施例公开如上,然其并非用以限定本实用新型,任何业内人士,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种降低电磁波干扰的装置,其特征在于,至少包括一上屏蔽板,其上形成一容置沟槽,该容置沟槽具有一预定深度;一弹性体,容纳于该容置沟槽中且具有一预定厚度,该预定厚度略大于该容置沟槽的预定深度;以及一导电薄层,其至少一侧缘系固定于该上屏蔽板并部分覆盖该容置沟槽,以顶抵于该导电薄层上方的一高频组件。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中该上屏蔽板为铝、铝镁合金及导电性材料的其中一者。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中该弹性体与该容置沟槽的底面间具有一粘合剂,用以固定该弹性体。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中该弹性体为低压缩比的高发泡海绵及PU泡绵的其中一者。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中该弹性体的厚度与容置沟槽底面及该高频组件底面间的距离成正比,且该弹性体的面积略小于容置沟槽的面积,但足以使导电薄层均匀顶抵于该高频组件。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中该导电薄层是经由一接地装置间接顶抵该高频组件。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中该导电薄层接触该高频组件且完全覆盖该容置沟槽,且该导电薄层具有一预定面积,其可经调整以决定降低电磁波干扰的程度。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,其中该容置沟槽的面积是依据该导电薄层及该高频组件间所需的接触压力来决定,且该容置沟槽的面积与该导电薄层及该高频组件间的接触压力成反比。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,其中该导电薄层及该高频组件间的接触压力至少大于100mg/cm2。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,其中该接地装置还包括一接地端口,该接地端口与一接地端连接,以使高频组件的辐射性电磁干扰可经该接地端口传导至该接地端。
11.一种具有低电磁波干扰的电子设备,其特征在于,具有一外壳;一主机板,容置于该外壳中;一高频组件,设置于该主机板上,该高频组件与一上屏蔽板间接接触,其特征在于该上屏蔽板上形成一容置沟槽,其具有一预定深度;一弹性体,容纳于该容置沟槽中且具有一预定厚度,该预定厚度略大于该容置沟槽的预定深度;以及一导电薄层,其至少一侧缘固定于该上屏蔽板并部分覆盖该容置沟槽,以顶抵于该高频组件。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,其中该上屏蔽板为铝、铝镁合金及导电性材料的其中一者。
13.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,其中该弹性体与该容置沟槽的底面间具有一粘合剂,用以固定该弹性体。
14.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,其中该弹性体为低压缩比的高发泡海绵及PU泡绵的其中一者。
15.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,其中该弹性体的厚度与容置沟槽底面及该高频组件底面间的距离成正比,且该弹性体的面积略小于容置沟槽的面积,但足以使导电薄层均匀顶抵于该高频组件。
16.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,其中该导电薄层经由一接地装置间接顶抵该高频组件。
17.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,其中该导电薄层接触该高频组件且完全覆盖该容置沟槽,且该导电薄层具有一预定面积,其可经调整以决定降低电磁波干扰的程度。
18.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,其中该容置沟槽的面积依据该导电薄层及该高频组件间所需的接触压力来决定,且该容置沟槽的面积与该导电薄层及该高频组件间的接触压力成反比。
19.根据权利要求18所述的电子设备,其特征在于,其中该导电薄层及该高频组件间的接触压力至少大于100mg/cm2。
20.根据权利要求16所述的电子设备,其特征在于,其中该接地装置还包括一接地端口,该接地端口与一接地端连接,以使高频组件的辐射性电磁干扰可经该接地端口传导至该接地端。
专利摘要一种降低电磁波干扰的装置,在本实用新型的一实施例中,该装置至少包括一上屏蔽板,其上形成一容置沟槽,该容置沟槽具有一预定深度;一弹性体,容纳于该容置沟槽中且具有一预定厚度,该预定厚度略大于该容置沟槽的预定深度;以及一导电薄层,其至少一侧缘固定(anchored)于该上屏蔽板并部分覆盖该容置沟槽,以顶抵于该导电薄层上方的一高频组件,因此高频组件的辐射性电磁干扰可经导电薄膜由上屏蔽板传导至接地端,借以降低组件的电磁干扰。
文档编号G12B17/02GK2879608SQ200520129278
公开日2007年3月14日 申请日期2005年10月17日 优先权日2005年10月17日
发明者谢昌正, 吴康 申请人:广达电脑股份有限公司
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