专利名称：电子设备的连接结构和功能扩展装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及减轻一种将分别实施了电磁屏蔽的电子设备彼此连接时在信 号线中产生的干扰的技术。
技术背景笔记本型计算机(以下称为笔记本PC)小型且重量轻，可携带性良好，但与台式计算机相比功能稍稍受到限制。因此，在办公室或家中使用笔记本PC时，为了扩展笔记本PC的功能而采用了被称为扩展鸡(docking station) 的功能扩展装置。功能扩展装置具备CD-ROM驱动器或硬盘驱动器等盘驱动 装置、串行端口、并行端口、 USB等连接端子、以及各种总线的扩展槽等。 并且，通过使用连接器将笔记本PC连接在功能扩展装置上，可以享受台式计 算机的功能，可以消除向网络或打印机等进行连接器连接的麻烦。在功能扩展 装置中，将仅具备串行端口、并行端口、 USB端口、外部显示器输出连接器、 打印机连接器等连接端子的功能扩展装置称为端口复制器。笔记本PC和功能扩展装置由于在内部容纳了以高频信号进行动作的电子 设备，因此容易向外部放出电磁波或者容易受到从外部进入的电磁波的影响。 因此，在笔记本PC和功能扩展装置中，通常为了防止这种电磁波千扰(EMI: Electromagnetic Interference )而施加了电》兹屏蔽。以后将该电石兹屏蔽称为EMI 屏蔽。EMI屏蔽为以下的构造通过由铝或铜等导电性材料形成的薄板覆盖电 子设备，由此使从内部放出的电磁波以及从外部进入的电磁波被反射或被吸收 而不通过。笔记本PC和功能扩展装置的内部电路由高频脉冲信号通过的信号线、和 对信号线提供基准电位的信号地线构成。EMI屏蔽向笔记本PC和功能扩展装 置的各种电子设备提供共同的基准电位，各电子设备的信号地线与EMI屏蔽 相连接。笔记本PC和功能扩展装置具备相互连接的接口连接器，在接口连接 器上连接有各自的信号线和信号地线。在信号地线和EMI屏蔽相连接的情况下，当通过接口连接器将笔记本PC 和功能扩展装置连接后，各自的EMI屏蔽间通过信号地线电气连接。但是， 仅通过将各自的信号地线之间连接，在笔记本PC的动作中难以使各自的EMI 屏蔽处于同一电位。在专利文献l中公开了解决以下问题的发明当仅通过接 口连接器将笔记本PC和功能扩展装置连接时，形成了与将接口连接器部分作 为噪声源，将笔记本PC—侧的EMI屏蔽以及与之连接的导体部、和功能扩展 装置一侧的EMI屏蔽以及与之连接的导体部作为振子(element)的偶极子天 线(dipolar antenna)等Y介的电路，当在两个振子间产生电位差时，流过位移 电流，放射出电磁波噪声。在专利文献1记载的发明中，在与信号传递用的接口连接器分离的部位， 将相当于EMI屏蔽的导电性机壳彼此牢固地电气连接，由此防止EMI。此后， 为了防止电磁波噪声的》文射，不是通过信号地线将EMI屏蔽彼此电气连接， 在本说明书中将其称为EMI连接。在现在的笔记本PC和功能扩展装置的连接 结构中，为了抑制上述天线效应来减轻EMI,釆用了进行EMI连接的结构。 为了使笔记本PC和功能扩展装置的EMI屏蔽在电气上切实地处于相同电位， 通常在平面扩展的EMI屏蔽的多个位置进行EMI连接。在公司中使用笔记本PC的用户有时在会议中使用了笔记本PC后，返回 办公桌，在不切断电源的状态下进行将笔记本PC与功能扩展装置连接的所谓 热插接操作。此时，笔记本PC在用户用手抱住的期间由于静电而带电，产生 静电荷。当把积蓄了静电荷的笔记本PC热插接在功能扩展装置上时，有时在 两者接近时在接口连接器之间发生静电释放(ESD: Electro-Static Discharge )， 信号地线或信号线中流过;j文电电流，笔记本PC产生误动作。ESD是静电荷在 空气中或固体中释i文的现象。为了防止这种情况，目前在设置在功能扩展装置或笔记本PC中的接口连 接器的端部，设有起到避雷针作用的突起结构。突起结构与EMI屏蔽连接， 当两者接近时，在突起结构和另一EMI屏蔽之间可以使静电荷在空气中释放。 突起结构形成于接口连接器的端部，与接口连接器的信号线和信号地线的针脚 (pin)相比突出，因此，当把笔记本PC与功能扩展装置结合时，最初电荷在 突起结构释放，因此放电电流不会通过接口连接器的针脚流入信号线或信号地线。在专利文献2中记载了如下发明，当把安装在印刷电路板上的连接器和电 子设备模块的连接器连接时，最初使放电用金属夹板(clamp )和法兰(flange ) 部接触，然后使连接器彼此连接，由此使静电荷的放电电流緩和。法兰部接地， 放电用金属夹板电阻为1-10MQ,并且与电子设备模块的接地侧连接。专利 文献2记载的发明不是以热插接作为前提，另外，由于也不存在EMI屏蔽， 因此不进行EMI连接。专利文献1特开平7 — 84689号公报专利文献2实开平5-77899号公报 发明内容近年来，笔记本PC的工作频率进一步提高而工作电压降低，与之相伴， 笔记本PC的耐噪声性能有下降的倾向。另外，EMI屏蔽有为了实现轻量化而 具有变薄、电阻增大的倾向。结果，在采用目前的避雷针的笔记本PC和功能 扩展装置的连接结构中观测到当进行了热插接时，由于静电荷在气体中释放而 在笔记本PC中发生误动作。图5说明将笔记本PC和扩展坞(功能扩展装置)进行热插接时发生误动 作的原理。笔记本PC10和扩展坞50分别具备EMI屏蔽部113、 EMI屏蔽部 143。在EMI屏蔽部113的内部容納了主板115和电子设备117,在EMI屏蔽 部143的内部容纳了电子设备145。在主板115上安装了电路元件125、 127， 在电子设备117中安装了电路元件129，在电子设备145中安装了电路元件 155。在电路元件125、 127的信号线121和信号地线123与接口连接器(以后 筒称为连接器)15连接。电路元件129的信号线和信号地线与主板的信号线 121和信号地线123连接。电路元件129的信号地线还与EMI屏蔽部113连接。 电路元件155的信号线149和信号地线151与连接器55连接。信号地线123、 151分别与EMI屏蔽部113、 143连接。当设置在EMI屏蔽部113、 143外侧 的机壳(图5中未图示)为导体时，机壳和EMI屏蔽部113、 143电气连接。 在EMI屏蔽部143中设有EMI连接突起部59a、59b和避雷突起部157a、157b。为了将带有静电荷的笔记本PCIO热插接在扩展坞50上，当使连接器15和连接器55接近时，静电荷通过避雷突起部157a、 157b和EMI屏蔽部113 之间的空间被释^L。在空气中产生ESD时产生急剧的电荷移动，在空气中流 过对流电流，笔记本PCIO的EMI屏蔽部113中流过传导电流。该传导电流成 为脉沖状的大电流，因此含有高次谐波成分，EMI屏蔽部113的电感性电抗也 起到大的阻抗的作用，通过由电阻和电感性电抗构成的阻抗131、 133,在EMI 屏蔽部113中产生局部的电位变化。并且，由于EMI屏蔽部113和信号线121之间的静电耦合和电磁耦合， 在信号线121中混入噪声，或者电路元件129的基准电位发生变化。另外，对 流电流中也包含高次谐波成分，因此从气体放电部也产生电磁波噪声，笔记本 PC10中发生误动作。而且，根据使笔记本PC10和扩展鸡50结合时的笔记本 PC的姿势，有时EMI连接突起部59a、 59b在避雷突起部157a、 157b之前与 EMI屏蔽部113接近，在和EMI连接突起部59a、 59b之间静电荷进行气体放 电，在这种情况下也观测到笔记本PC10在热插接时发生误动作。以上，以静 电荷在空气中发生ESD的情况为例说明了热插接时的故障，但本发明的课题 不仅限于解决空气中的ESD所导致的故障，还解决经由固体的ESD所导致的 故障。因此，本发明的目的在于提供一种在电子设备彼此进行热插接时不对电子 设备产生噪声的影响的连接结构。而且，本发明的目的在于提供一种将俊_携式 计算机与功能扩展装置热插接时，在便携式计算机中不产生误动作的连接结构。本发明的目的还在于提供具备这种连接结构的便携式计算机或功能扩展装 置。本发明的目的还在于提供安全地将便携式计算机与功能扩展装置热插接的 方法。在本发明中，提供一种使第一电子设备与第二电子设备进行热插接时的电 气连接结构。所谓热插接是指在第 一 电子设备或第二电子设备中的至少 一方的 电源接通的状态下将信号线以及信号地线相互连接。第一电子设备和第二电子 设备分别通过第一 EMI屏蔽部和第二 EMI屏蔽部进行电磁屏蔽。第一电子设 备具备连接了信号线以及信号地线的处理器，并且为易于放射电磁波的结构。 EMI屏蔽部通过覆盖信号线和信号地线的周围来抑制电磁波的放出和流入。 EMI屏蔽部使用与机壳独立的较薄的导体板材形成，或者利用导体机壳，或者在合成树脂的机壳上涂布导电性涂料来构成。也可以采用网状结构来代替较薄的导体的板材。作为EMI屏蔽部为了有效，希望完全覆盖信号线和信号地线， 但在电磁波放出较少的位置或不易受到电磁波影响的位置等处也可以存在开 放部分。另外，EMI屏蔽部可以与地电平(ground level)的大地连接，也可以 不连接。当把EMI屏蔽部接地时，兼有电磁屏蔽和静电屏蔽的功能。在使第 一 电子设备与第二电子设备电气连接来进行动作时，仅将信号地线 彼此连接，无法针对高频电流使第一 EMI屏蔽部和第二 EMI屏蔽部维持在相 同电位，因此为了抑制因处理器的动作而产生的电磁波导致的位移电流，需要 在第一 EMI屏蔽部和第二 EMI屏蔽部之间进行EMI连接。用于进行EMI连 接的EMI连接部具备电气方面可靠的连接结构，以便在第一电子设备与第二 电子设备相结合进行动作的期间，针对高频电流可以使第一 EMI屏蔽部和第 二 EMI屏蔽部维持在相同电位。当无法减小平面扩展的第一 EMI屏蔽部和第 二EMI屏蔽部的阻抗时，希望在多个位置进行EMI连接。ESD接触部与第二EMI屏蔽部连接，阻抗大于EMI连接部，在进行热插 接时最先与第一 EMI屏蔽部接触。静电荷移动产生的传导电流包含较多高次 谐波成分，因此为了抑制ESD产生的电流，使ESD接触部的阻抗相对于高次 谐波电流成为高阻抗。需要使阻抗值至少为用户抱住第 一电子设备时的带电量 不进行气体放电的程度的较大值。阻抗值越大放电引起的传导电流的峰值越 小，因此是理想的，但在ESD接触后接着进行的EMI连接之前的短时间内， 需要静电荷充分释放。其原因在于，如果在EMI连接的时刻放电未充分完成， 则可能由于EMI连接时的ESD而发生故障。ESD引起的传导电流包含高次谐波成分，所以ESD接触部还可以由与电 感性电抗等价的元件构成。电感性电抗可以具有等价地串联连接的若干电阻。 ESD接触部一旦与第一 EMI屏蔽部接触将静电荷释放后，可以与第一 EMI屏 蔽部电气分离。在此，ESD接触部的"接触"意味着在ESD完成后不需要继 续连接，EMI连接部的"连接"意味着需要继续切实地连接。通过采用这种结构，即使第一电子设备因静电荷而带电，在进行热插接时 ESD接触部与第一 EMI屏蔽部接触，静电荷以緩緩的传导电流的方式移动， 因此第一 EMI屏蔽部中流过的电流的峰值被抑制，所以减轻了第一 EMI屏蔽部的电位的局部变化，可以防止由于静电耦合或电磁耦合对第一信号线混入噪 声。因此，即使在可以传递信号的热插接的状态下连接，也不会由于噪声而产 生误动作。另外，在第一 EMI屏蔽部或第二 EMI屏蔽部在第一电子设备或第二电子 设备中提供了基准电位时，由于基准电位的变化较小，所以即使采用多点接地 也不会由于信号地线的电位变化而导致动作故障。在ESD接触部最先与第一 EMI屏蔽部接触后，EMI连接部与第一EMI屏蔽部的连接，或者第一信号地 线与第二信号地线的连接同时进行或某一方先进行。但是，在热插接中在信号线之前先连接信号地线可以进行稳定的连接。在信号线以及信号地线与接口连接器相连接时，理想的是在与接口连接 器相隔离的位置设置多个EMI连接部，使ESD引起的噪声不从接口连接器进 入，同时在对于放出电磁波的高频电流阻抗较低的状态下连接第一 EMI屏蔽 部和第二EMI屏蔽部。如果是在对第 一 电子设备和第二电子设备进行热插接时，ESD接触部首 先与第一 EMI屏蔽部接触的结构，则可以将ESD接触部和EMI连接部设置在 各自不同的位置。但是，当在各自不同的位置设置ESD接触部和EMI连接部 时，根据热插接时的第一电子设备的姿势可能先在EMI连接部进行静电荷的 释放。为了防止这种情况，最好在第二电子设备的同一位置形成ESD接触部 和EMI连接部。第一电子设备和第二电子设备例如可以由便携式计算机和功 能扩展装置构成。根据本发明，提供一种在将电子设备彼此热插接时不对电子设备产生噪声 的影响的连接结构。而且，根据本发明，提供一种在将便携式计算机与功能扩 展装置热插接时便携式计算机不产生误动作的连接结构。而且，根据本发明， 提供一种具有这种连接结构的便携式计算机或功能扩展装置。而且，根据本发 明，提供一种将便携式计算机与功能扩展装置安全地进行热插接的方法。
图1是表示本发明实施方式的笔记本PC和扩展坞(功能扩展装置)的外 观和结构的概要图。图2是说明在本发明的实施方式中，将笔记本PC和扩展坞插接时的EMI连接突起部、ESD接触突起部以及连接器的连接状态的概念图。图3是说明在本发明的实施方式中，将笔记本PC和扩展鸡插接时的EMI 连接突起部、ESD接触突起部以及连接器的连接状态的电路图。图4是表示将ESD接触突起部和EMI连接突起部作为同一突起部的突起 部结构例的截面图。图5说明将笔记本PC和扩展鸡热插接时产生误动作的原理。符号说明10笔记本PC; 11机壳(笔记本PC侧)；15连接器(笔记本PC侧)； 19a、 19bEMI连接部；21a、 21bESD接触部；50扩展鸡；51机壳(扩展鸡 侧)；55连接器(扩展塢侧)；58a、 58b导向销；59a、 59bEMI连接突起部； 61a、 61bESD接触突起部；63a、 63b高阻抗元件；113EMI屏蔽部(笔记本 PC侧);121信号线(笔记本PC侧)；123信号地线(笔记本PC侧)；143 EMI 屏蔽部(扩展鸡侧)；149信号线(扩展塢侧)；151信号地线(扩展坞侧)； 201、 251突起部；203外部突起；205内部突起；207、 263连接面；253突 起；255杠杆；257EMI屏蔽部；259高阻抗元件；261触点具体实施方式
图1是表示本发明实施方式的笔记本PC10和扩展坞(功能扩展装置)50 的外观和结构的概略图。在图1中，对于和图5相同的要素赋予了相同的参照 号码。笔记本PCIO由在表面安装了键盘和指点设备(pointing device),在内 部容纳了大量设备的机壳11;以及在表面安装了液晶显示器(LCD)的盖部 13构成。机壳由电阻较大的合成树脂形成。笔记本PC10可以通过热插接方式 安装在扩展鸡50上。在热插接中，在对笔记本PC10和扩展坞同时接通电源 使其处于动作状态将二者连接。通过将笔记本PCIO的机壳11底面的连接器 15和扩展鸡50上表面的连接器55连接，可以将笔记本PCIO的功能扩展为像 台式计算机那样。可以在笔记本PCIO与扩展坞50连接的状态下打开盖部13, 使用笔记本PCIO中内置的LCD、键盘和指点设备。另外，通过在扩展坞50 上安装外设显示器(未图示)、外设键盘(未图示)以及鼠标(未图示)，可以 在闭合笔记本PC10的盖部13的状态下，通过比笔记本PC10中内置的LCD 大且性能高的显示器、以及操作性高的键盘和鼠标来使用笔记本PCIO。在笔记本PC10和扩展坞50的内部容纳的电路板和电子设备，为了进行 电磁屏蔽分别被导体形成的EMI屏蔽部(在图1中未图示)覆盖。各个EMI 屏蔽部是从全部方向对内部的电子设备或电路板等进行覆盖的结构，但在由于 设备安装上的原因而无法封闭的范围，或者在EMI对策所容许的范围部分地 开放。在扩展鸡一侧的连接器55的两端设置有用于使连接器15和连接器55 的位置相匹配的导向销(guide) 58a、 58b。当把笔记本PC10插接在扩展鸡 50上时，导向销58a、 58b嵌入在连接器15的两端形成的导向孔中。在扩展 坞50的上表面，与连接器55分离地设置有用于将笔记本PC —侧的EMI屏蔽 部和扩展坞一侧的EMI屏蔽部电气连^"的EMI连^"突起部59a、 59b。在笔记 本PCIO的机壳11的底面，在对应于EMI连接突起部59a、 59b的位置开口露 出EMI屏蔽部，在插接时与EMI连接突起部59a、 59b的尖端连接。而且，在 扩展鸡的上表面设有ESD接触突起部61a、 61b。在笔记本PC10的机壳11底 面，在对应于ESD接触突起部61a、 61b的位置开口露出EMI屏蔽部，在插 接时与ESD接触突起部61a、 61b的尖端连接。EMI连接突起部59a、 59b、 ESD接触突起部61a、 61b都是与扩展坞50 的EMI屏蔽部电气连接并且弹性支撑的结构，当尖端部碰到笔记本PC10的 EMI屏蔽部时，弹性地下沉到扩展塢的内部。EMI连接突起部59a、 59b、 ESD 接触突起部61a、 61b以及连接器55的配置为从笔记本PCIO的前方看，从 左向右依次是ESD接触突起部61a、 EMI连接突起部59a、连接器55、 EMI 连接突起部59b、 ESD接触突起部61b。并且从笔记本PC10的前方看，EMI 连接突起部59a、 59b和连接器55大体在横向的一条直线上，但ESD接触突 起部61a配置在它们的稍前方，61b配置在它们的稍后方。ESD接触突起部61a、 61b的突起部的高度高于EMI连接突起部59a、 59b的突起部地在扩展坞50 的上表面突出。通过这种构造，当将笔记本PCIO和扩展坞50结合时，笔记 本PC10的EMI屏蔽部和ESD接触突起部61a、 61b最先接触，然后进行笔记 本PC10的EMI屏蔽部和EMI连接突起部59a、 59b的连接。图2是对笔记本PC10和扩展坞50插接时的EMI连接突起部59a、 59b、 ESD接触突起部61a、 61b以及连接器15、 55的连接状态进行说明的概念图。 在图2中，对于与图l、图5相同的要素赋予相同的参照号码。图2概要地表示了笔"K表示了在笔记本PCIO的底面机壳11的一部分开口， EMI屏蔽部113露出成 为ESD接触部21a、21b以及EMI连接部19a、 19b的状态。如果将笔记本PC10 和扩展鸿50插接，则连接器15和连接器55相连接，同时EMI连接突起部59a、 59b的尖端碰到EMI连接部19a、 19b，将EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143 电气连接。另外，ESD^妻触突起部61a、 61b的尖端与ESD接触部21a、 21b 接触，在EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143之间进行ESD。在扩展鸡50 —侧，在连接器55上连接信号线149和信号地线151。信号 线149和信号地线通常由多条线构成。EMI连接突起部59a、 59b、 ESD接触 突起部61a、 61b以及信号地线151与EMI屏蔽部143连接。在笔记本PC10 一侧，在连接器15上连接了信号线121和信号地线123，信号地线123与EMI 屏蔽部113连接。EMI屏蔽部113、 EMI屏蔽部143、 EMI连接突起部59a、 59b全部由金属 等良导体构成。因此，EMI连接突起部59a、 59b和EMI屏蔽部113相互以低 阻抗电气耦合。由此，EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143以低阻抗电气连接， 可以防止在插接过程中从笔记本PC10和扩展鸡50放射出电磁波。但是，ESD 接触突起部61a、61b与ESD接触部21a、21b接触的部分由导电橡胶等起到5 IOMQ左右高阻抗作用的材料构成，因此，当ESD接触突起部61a、61b与EMI 接触部21a、 21b接触时，EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143以高阻抗电气连 接。此外，在此所说的高阻抗表示对于ESD导致的脉沖电流的阻抗值高，可 以仅由电阻元件构成，或者由以电感性电抗(inductivereactance)为主要要素 的阻抗构成。如果ESD接触突起部61a、 61b是使ESD接触部21a、 21b和EMI 屏蔽部143之间成为高阻抗的ESD接触突起部，则能够由高阻抗的材料形成 突起本身，或者在由良导体构成的突起的表面覆盖具有高阻抗的材料，或者在 突起和EMI屏蔽部143之间插入阻抗元件构成。相反地，还可以使用良导体 构成ESD接触突起部61a、 61b,在ESD接触部21a、 21b—侧配置具有高阻 抗的材料。图3是说明将笔记本PC10和扩展坞50热插接时的状态的电路图。在图3 中，对与图5所示的要素相同的要素赋予相同的参照号码，并省略说明。图3与图5相比不同点在于，ESD接触突起部61a、 61b经由高阻抗元件63a、 63b 与EMI屏蔽部143连接。并且，当把笔记本PC10和扩展鸡50热插接时，ESD 接触突起部61a、 61b和EMI屏蔽部113最先4妄触，通过ESD接触突起部61a、 61b进行ESD，之后EMI连接突起部59a、 59b与EMI屏蔽部113连接。为了 稳定地进行热插接，形成了连接器15、 55的针脚，以便在电源地线123和电 源地线151的连接之前进行电源线121和电源线149的连接。电源地线123 和电源地线151的连接需要在ESD接触后进行，但在与EMI连接的期间，哪 个在先进行都可以。ESD接触突起部61a、 61b从扩展鸡50的上表面最为突出，因此，为使带 有静电荷的笔记本PCIO热插接到扩展鸡50上而使连接器15和连接器55接 近时，ESD接触部21a、 21b和ESD接触突起部61a、 61b首先最接近。但是， 由于高阻抗元件63a、 63b的作用，在ESD接触突起部61a、 61b中不发生气 体放电，因此ESD接触部21a、 21b和ESD接触突起部61a、 61b不久物理接 触。然后，静电荷从EMI屏蔽部113向EMI屏蔽部143移动。静电荷的移动 方向和ESD的电流方向取决于所带静电荷的极性。但是，由于阻抗63a、 63b 为较大的值，因此静电荷移动緩慢，ESD的传导电流的峰值受到抑制。通过 这种结构，可以不在EMI屏蔽部113中流过ESD引起的脉冲状的大电流，同 时可以消除笔记本PC10上所带的静电荷。在笔记本PC10上所带的静电荷移动到扩展鸡50 —侧而被消除后，EMI 连接突起部59a、 59b和EMI屏蔽部113相连。此时，基于静电荷的EMI屏蔽 部113和EMI屏蔽部143之间的电位差已经变小，所以不会在EMI连接突起 部59a、 59b上发生产生较大脉冲电流的ESD,因此保护笔记本PC10和扩展 鸡50的内部的电子部件免受ESD的影响。EMI连接突起部59a、 59b在平面 上的两个不同的位置连接EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143,因此，即使对 于高频电流也可以减小电位差，从而抑制了天线效应。之后，连接器15和连 接器55接触，信号地线123和信号地线151电气连接，然后，信号线121和 信号线149电气连接，热插接完成。根据图1~图3所述的结构，用户通过与以往相同的操作将笔记本PCIO 热插接在扩展鸡50上，在使ESD接触突起部61a、 61b和EMI屏蔽部113相接触进行了ESD后，可以确立EMI连接。此外，在ESD接触后确立EMI连 接，笔记本PC10和扩展鸡50完成插接之后，ESD接触突起部61a、 61b和 EMI屏蔽部113可以维持接触，也可以分离。越是增大阻抗63a、 63b,越可 抑制传导电流的峰值，但使静电荷移动所需要的时间增长。用于防止ESD引 起的故障的阻抗元件63a、 63b的大小可以在最低值和最大值之间进行选择， 其中，将最低值决定为在空气中不发生ESD的值，将最大值决定为将静电荷 去除到在进行了 EMI连接时不会因为通过EMI连接突起部59a、 59b的ESD 发生故障的程度的值。在图1~图3所述的例子中，与EMI连接突起部59a、 59b相独立地形成 了 ESD接触突起部61a、 61b 。在这种情况下，根据使笔记本PC10接近扩展 坞50时的位置关系或笔记本PCIO的姿势，有可能在ESD接触突起部61a、 61b之前，在EMI连接突起部59a、 59b中发生气体放电。为了防止这种情况， 可以将ESD接触突起部61a、 61b和EMI连接突起部59a、 59b —体化形成。 图4是表示这种突起部结构的例子的截面图。图4 (a)所示的突起部201，在 由导电性橡胶等具有高阻抗的材料构成的外部突起203的内侧，具有由金属等 良导体构成的内部突起205。当把该突起部201压在设置在笔记本PC机壳上 的EMI屏蔽部的连接面207上时，首先外部突起203与连接面207接触，在 突起部201和连接面207之间确立了通过高阻抗的电气连接。在该状态下，内 部突起205与连接面207不接触。当把突起部201与连接面207相接触地进一 步压下时，外部突起203比内部突起205先凹下，成为内部突起205与连接面 207接触的结构。通过该结构，在进行了 ESD接触后确立EMI连接。另外，图4 (b)所示的突起部251的结构为，通过由良导体构成的杠杆 255支持由良导体构成的突起253，当把突起253压在设置于笔记本PC的机 壳上的EMI屏蔽部的连接面263上后将该突起253压下时，与此相伴杠杆255 的一端被按压。在杠杆255和EMI屏蔽部257之间通过高阻抗元件259进行 了连接。并且成为当按压杠杆255的一端时杠杆255旋转，杠杆255的一端和 EMI屏蔽部257在触点261接触的构造。由此，在使突起253与连接面263 刚接触的时刻，杠杆255和EMI屏蔽部257还没有接触，因此EMI屏蔽部257 和连接面263之间的电气耦合成为通过高阻抗元件259的ESD接触。并且，通过进一步将突起253与连接面263相接触地压下，都是良导体的杠杆255 和EMI屏蔽部257在触点261接触，在EMI屏蔽部257和连接面263之间进 行EMI连接。根据图4 (a)和图4 (b)所示的结构，ESD接触部和EMI连 接部在平面上的同一位置形成，因此可以防止根据在热插接时用户保持的笔记 本PCIO的姿势而在EMI连接部中发生空体放电的现象。本发明的原则是在需要EMI连接的电子设备之间，在通过高阻抗进行ESD 接触后进行电气上可靠的EMI连接，若理解了本发明的这个原则，则本领域 技术人员除以上所介绍的例子以外，还可以容易地构成与之类似的构造。另外， 本发明不仅可以应用于笔记本PC和扩展鸡的连接，在需要进行内部电子部件 的EMI保护的精密电子设备上连接同样需要进行EMI保护的其它精密电子设 备的情况下，也可以应用本发明。至此，根据附图所示的特定实施方式，对本发明进行了说明，但本发明不 限于图示的实施方式，只要能起到本发明的效果，当然可以采用此前所知的任 何结构。本发明可以应用于能够连接外围设备的电子设备。
权利要求
1.一种可以热插接在第一电子设备上的第二电子设备的连接结构，所述第一电子设备具有第一EMI屏蔽部、由该第一EMI屏蔽部包围的处理器、由所述第一EMI屏蔽部包围并与所述处理器连接的第一信号线、以及由所述第一EMI屏蔽部包围并与所述处理器连接的第一信号地线，所述连接结构的特征在于，具有第二EMI屏蔽部；第二信号线，其由所述第二EMI屏蔽部包围，在热插接时与所述第一信号线连接；第二信号地线，其由所述第二EMI屏蔽部包围，在热插接时与所述第一信号地线连接；EMI连接部，其与所述第二EMI屏蔽部连接，由热插接时与所述第一EMI屏蔽部连接的导体形成；以及ESD接触部，其与所述第二EMI屏蔽部连接，阻抗大于所述EMI连接部，在热插接时在所述EMI连接部之前与所述第一EMI屏蔽部接触。
2. 根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，在将所述第一电子设备和所述第二电子i殳备热插接时，在所述ESD接触 部与所述第一 EMI屏蔽部接触后，所述第一信号地线与所述第二信号地线相 连接，在所述第一信号地线与所述第二信号地线连接之后，所述第一信号线与 所述第二信号线相连接。
3. 根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述第一 EMI屏蔽部和所述第二 EMI屏蔽部分别向所述第一电子设备和 所述第二电子设备提供基准电位，所述第一信号地线与所述第一 EMI屏蔽部 连接，所述第二信号地线与所述第二EMI屏蔽部连接。
4. 根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述ESD接触部的阻抗被选定为，在所述第一电子设备因用户手持而带 电的状态下，在使所述ESD接触部接近所述第一 EMI屏蔽部时不进行气体放 电的Y直。
5. 根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述ESD接触部由电 感性电抗构成。
6. 根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，所述第一电子设备包含连接了所述第一信号线和所述第一信号地线的第 一接口连接器，所述第二电子设备包含可以与所述第一接口连接器连接的、连 接了所述第二信号线和所述第二信号地线的第二接口连接器，在与所述第二接 口连接器相分离的位置设置了多个所述EMI连接部。
7. 根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于，在所述第二电子设备的同 一位置形成了所述ESD接触部和所述EMI连接部。
8. —种可以热插接在便携式计算机上的功能扩展装置，所述便携式计算 机具有第一EMI屏蔽部、由所述第一EMI屏蔽部包围的第一信号线、由所述 第一 EMI屏蔽部包围的第一信号地线、以及连接了所述第一信号线和所述第 一信号地线的第一接口连接器，所述功能扩展装置的特征在于，具有第二EMI屏蔽部；第二信号线，其由所述第二EMI屏蔽部包围；第二信号地线，其由所述第二EMI屏蔽部包围；第二接口连接器，其连接了所述第二信号线和所述第二信号地线；EMI连接部，其与所述第二 EMI屏蔽部连接，由热插接时与所述第一 EMI屏蔽部连接的导体形成；以及ESD接触部，其与所述第二EMI屏蔽部连接，阻抗大于所述EMI连接部，在热插接时在所述EMI连接部之前与所述第一 EMI屏蔽部接触。
9. 根据权利要求8所述的功能扩展装置，其特征在于， 所述ESD接触部由包含导电性橡胶的结构形成。
10. 根据权利要求8所述的功能扩展装置，其特征在于， 与所述第一接口连接器以及所述EMI连接部连接的所述第一 EMI屏蔽部的一部分在所述便携式计算机的底面上形成，所述第二接口连接器、所述EMI 连接部以及所述ESD接触部在所述功能扩展装置的上表面形成，所述ESD接 触部的尖端比所述EMI连接部的尖端突出。
11. 根据权利要求10所述的功能扩展装置，其特征在于， 在所述功能扩展装置上表面的同一位置形成了所述ESD接触部和所述EMI连"I姿部。
12. 根据权利要求IO所述的功能扩展装置，其特征在于， 通过弹簧结构一体地形成了所述ESD接触部和所述EMI连接部，当把所述便携式计算机热插接在所述功能扩展装置上时，所述ESD接触部与所述第 一 EMI屏蔽部接触所述弹簧结构发生弹性变形，由此所述EMI连接部与所述 第一EMI屏蔽部连接。
13. —种可以热插接在功能扩展装置上的便携式计算机，所述功能扩展装 置具备第一EMI屏蔽部、由该第一EMI屏蔽部包围的第一信号线、由所述第 一 EMI屏蔽部包围的第一信号地线、以及连"t妄了所述第一信号线和所述第一 信号地线的第一接口连接器，所述便携式计算机的特征在于，具有第二EMI屏蔽部；第二信号线，其由所述第二EMI屏蔽部包围；第二信号地线，其由所述第二EMI屏蔽部包围；第二接口连接器，其连接了所述第二信号线和所述第二信号地线；EMI连接部，其与所述第二 EMI屏蔽部连接，在热插接时与所述第一 EMI屏蔽部连接；以及ESD接触部，其与所述第二EMI屏蔽部连接，阻抗大于所述EMI连接部，热插接时在所述第一 EMI连接部之前与所述第一 EMI屏蔽部接触。
14. 一种将便携式计算机与功能扩展装置连接的方法，其特征在于，包括 以下步骤使所述便携式计算机进行动作；在所述便携式计算机动作的状态下，使所述便携式计算机向所述功能扩展 装置接近；在所述便携式计算机动作的状态下，使所述便携式计算机的EMI屏蔽部 与所述功能扩展装置的EMI屏蔽部在高阻抗的状态下进行ESD接触；以及在进行所述ESD接触的步骤之后，在所述便携式计算机动作的状态下， 对所述便携式计算机的EMI屏蔽部与所述功能扩展装置的EMI屏蔽部进行EMI连接的步骤。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，还包括 在进行所述ESD接触的步骤之后，在所述便携式计算机动作的状态下，将所述便携式计算机的信号地线与所述功能扩展装置的信号地线连接。
16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括 在连接所述信号地线的步骤之后，在所述便携式计算;^几动作的状态下，将所述便携式计算机的信号线与所述功能扩展装置的信号线连接。
全文摘要
本发明提供一种将电子设备彼此热插接时不对电子设备产生噪声影响不产生误动作的连接结构。当具有第一EMI屏蔽部(113)的第一电子设备(10)与具有第二EMI屏蔽部(143)的第二电子设备(50)插接时，在与第二EMI屏蔽部连接的EMI连接部之前，与第二EMI屏蔽部连接的并且阻抗大于EMI连接部的ESD接触部与第一EMI屏蔽部接触。由于ESD接触部的高阻抗，第一EMI屏蔽部所带的静电荷向第二EMI屏蔽部移动缓慢。因此不发生由于ESD导致的故障。
文档编号H05K9/00GK101242701SQ20081000552
公开日2008年8月13日 申请日期2008年2月4日 优先权日2007年2月5日
发明者县广明, 堀内光雄, 田村文雄 申请人:联想(新加坡)私人有限公司