专利名称：Emi垫圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁干扰(“EMI”)垫圈，并且更具体地讲涉及旨在与提供防护和屏蔽以防电磁干扰的屏蔽箱结合使用的EMI垫圈。
背景技术：
通过利用位于电缆末端的插接连接器来将电缆连接至印刷电路板(PCB)为常见操作，所述插接连接器旨在插入相对的配合连接器。配合连接器10通常安装在设置于电子装置的壳体内的PCB上。在PCB上可安装有其他电子模块。各个电子模块可发射电磁干扰 (“EMI”)，由此可干扰和不利地影响连接器之间的信号传输。
可通过利用金属屏蔽箱(或者有时称为EMI屏蔽箱)来屏蔽配合连接器以防EMI， 所述金属屏蔽箱也安装在PCB上并且包绕电子装置中的配合连接器。所述箱具有通向面板的开口。开口限定出下述入口，所述入口通往其中插入插接连接器的配合连接器。然而，主要在所述箱与PCB交汇的区域处以及在面板开口(箱开口延伸到其内)周围的区域处，即使使用所述箱，仍可存在EMI。
已经开发出多种形式的导电性垫圈以解决此问题。PCT专利公布No. 2004/088381 公开了用于具有多个模块接纳座的屏蔽箱的导电性可压缩垫圈。然而，利用导电泡沫制备的垫圈易于经受撕裂和其他损坏。EMI防护的程度可取决于导电性泡沫中的导电材料的量。
为了用户的利益，在电子工业内，尤其是在连接器机械接口、信号和数据传输协议、以及信号和数据交换协议的领域中已制定出标准。这种互通性将允许由一个供应商制备的电子模块可利用得自另一个供应商的类似模块来替换。因此，用户将具有更多的产品选择并且可受益于这种竞争而获得较具竞争性的装置定价。
在电子工业中，存在多个标准委员会，包括(但不限于)管理用于数据通信的规范的电气和电子工程师协会(“IEEE”)委员会、定义用于数据存储的标准的TlO委员会、以及规定用于连接器的机械接口的标准的小形规格(“SFF”)委员会。SFF 8088为由SFF委员会设定的一种此类标准并且其为小型多通道屏蔽式连接器的规范。
由于此前提供的原因，使得制造商有动机使用导电性金属垫圈来代替导电性泡沫垫圈，以便为其电子装置提供EMI屏蔽。PCT专利公布No. 2007/079117公开了具有双向接触构件的EMI覆盖物。此时，使用导电性金属垫圈将使得连接器不符合SFF 8088。发明内容
期望提供一种垫圈，所述垫圈具有良好的EMI屏蔽性并且当与EMI屏蔽箱一起使用时允许配合连接器保持符合SFF 8088。
根据本发明的一个实施例，提供了与用于连接器的电磁干扰(EMI)屏蔽箱结合使用的垫圈。垫圈包括具有开口的导电性主体，所述开口被构造为接纳EMI屏蔽箱的第一末端，所述第一末端位于整合到EMI屏蔽箱上的垫圈配合壁附近。导电性主体包括被设计为背向垫圈配合壁的第一面、被设计为面向垫圈配合壁的第二面、内周边和外周边。多个接合4接片沿着外周边设置并且远离第一面延伸。多个弹簧接片沿着内周边设置并且远离第二面延伸。当将EMI屏蔽箱的第一末端插入导电性主体的开口和可选的互补面板的开口内时(其中接合接片面向面板且弹簧接片面向EMI屏蔽箱的垫圈配合壁)，接合接片和弹簧接片协同地在垫圈配合壁和可选的互补面板之间保持预定间隔距离D1。根据本发明的另一个实施例，提供了电磁干扰(EMI)屏蔽箱组件，所述电磁干扰(EMI)屏蔽箱组件具有EMI屏蔽箱以及与EMI屏蔽箱结合使用的垫圈。EMI屏蔽箱包括壳体，所述壳体具有顶板、后板、两个侧板、以及被构造为位于EMI屏蔽箱的第一末端处的至少一个狭槽。EMI屏蔽箱提供在使用时为至少一个连接器提供EMI屏蔽的封装件。垫圈包括具有开口的导电性主体，所述开口被构造为接纳EMI屏蔽箱的第一末端，所述第一末端位于整合到EMI屏蔽箱上的垫圈配合壁附近。导电性主体包括被设计为背向垫圈配合壁的第一面、被设计为面向垫圈配合壁的第二面、内周边和外周边。垫圈还包括沿着外周边设置的远离第一面延伸的多个接合接片和沿着内周边设置的远离第二面延伸的多个弹簧接片。当将EMI屏蔽箱的第一末端插入导电性主体的开口和可选的互补面板的开口内时(其中接 合接片面向面板且弹簧接片面向EMI屏蔽箱的垫圈配合壁)，接合接片和弹簧接片协同地在垫圈配合壁和可选的互补面板之间保持预定间隔距离D1。本发明还包括本文提到的或附图示出的零件或结构的任何替代形式的组合。然而，将没有明确说明的这些零件或结构的已知等价形式也视为包括在本发明的范围内。
现在将结合附图描述本发明的示例性形式，附图中图I示出了根据本发明的一个方面的示例性电磁干扰(“EMI”)屏蔽箱、以及当使用EMI屏蔽箱时可存在的其他装置；图2示出了根据本发明的一个方面的EMI屏蔽箱组件的一个实施例的侧视图；图3示出了图2中的EMI屏蔽箱组件的透视图；图4示出了根据本发明的一个方面的EMI垫圈的一个实施例的透视图；并且图5示出了图4中的EMI垫圈沿箭头A方向截取的特写侧视图。尽管上述附图示出了本发明的若干实施例，但如在论述中所述，还可以想到其它的实施例。任何情况下，本公开仅示例性而非限制性地提出了本发明。应当理解，本领域的技术人员可以设计出大量其它的属于本发明的范围和原则精神的修改形式和实施例。附图可能并未按比例绘制。所有各图所用的类似参考标号表示类似的部件。
具体实施例方式图I示出了根据本发明的一个方面的电磁干扰(“EMI”)屏蔽箱100的一个实施例的透视图。EMI屏蔽箱100用于容纳电子模块。可使用电子模块来提供印刷电路板(“PCB”)34上的信号迹线126与另一个电子装置(未示出)之间的连接，所述电子模块包括且不限于插接连接器50。这种插接连接器常常用于(例如)数据传输服务器和路由器中。插接连接器50插入EMI屏蔽箱100的单个狭槽2150内，其中配合连接器60安装到PCB 34上。EMI屏蔽箱100具有位于第一末端2100的开口，所述开口优选地通过装置的可选的互补面板28与装置的外部(未示出)连通。EMI屏蔽箱100用于屏蔽连接器以防外部电磁波并且封闭源于连接器的电磁波。
图2示出了根据本发明的一个方面的EMI屏蔽箱组件10的一个实施例的侧视图。 EMI屏蔽箱组件10包括EMI屏蔽箱2000和垫圈1000。EMI屏蔽箱2000包括由导电板构造的壳体2010,所述导电板通常由金属片形成。壳体2010具有位于EMI屏蔽箱2000的第一末端2100处的开口，插接连接器50将在接合配合连接器60之前插入所述开口内。整合到壳体2010上的垫圈配合壁2200被构造为位于壳体2010的第一末端2100附近。
导电板包括底板2300、后板2130、一对侧板2140、和顶板2120,这些板中的全部在本文中均称为EMI屏蔽箱2000的“外部”板。在一个优选的实施例中，顶板2120可限定 EMI屏蔽箱2000的顶盖部分，而底板2300、后板2130、和侧板2140协同地限定EMI屏蔽箱 2000的基座部分。
尽管示出了双部件箱以用于示例性目的，但应当理解，外部板可全部由单片金属片一起形成。金属片制造领域中的普通技术人员将认识到，可易于通过弯曲单个、适当大小的片状金属板来形成各个外部板。在各种等同形式的替代实施例中，各个外部板2300、 2130、2140、和2120也可由组装成EMI屏蔽箱2000的一个或多个单独冲压板形成。另一个实施例可包括由(例如)位于PCB 34的顶部表面(其上将附接EMI屏蔽箱2000)上的铜导电层替换的导电性底板2300。
当使用时，将EMI屏蔽箱2000的第一末端2100处的开口与装置的可选的互补面板28的开口 30 (如图I所示)对准。EMI屏蔽箱2000的第一末端2100将穿过开口 30并且准备用于接纳插接连接器50。由于可选的互补面板28通常为导电的，因此其可为连接器提供某种形式的EMI抑制。可选的互补面板28具有合适的尺寸和形状以使得开口 30环绕底板52300、侧板2140、和顶板2120的一部分。然而，可选的互补面板28的开口 30的尺寸通常不允许可选的互补面板28和EMI屏蔽箱2000的外部板之间的紧密的机械和电连接。 可通过垫圈1000来提供可选的互补面板28和外部板之间的改善的电连接，所述垫圈1000 以距可选的互补面板28预定间隔距离Dl的距离设置在垫圈配合壁2200的第一侧面2210 上，如图2所示。
在一个实施例中，EMI屏蔽箱2000的壳体2010的基座部分电连接和机械连接至 EMI屏蔽箱2000的顶盖部分，并且基座部分的底板2300通过存在于PCB 34上面或内部的导电性接地迹线127(如图I所示)连接至地电位，其中EMI屏蔽箱2000设置在所述PCB 34上。
在一个实施例中，至少一个定位柱2310被构造为以相距垫圈配合壁2200的第二侧面2220的距离D2位于底板2300上。使用时，定位柱2310帮助EMI屏蔽箱2000在PCB 34上对准，以使得EMI屏蔽箱2000可通过PCB 34上的导电性接地迹线127适当地接地。 优选地，距离D2为在约18. 04毫米至约18. 14毫米的范围内，由此将使得连接器符合工业标准，例如SFF 8088。
图3示出了 EMI屏蔽箱组件10的透视图。EMI屏蔽箱2000的外部板2300、2130、 2140、和2120包封出能够通过EMI屏蔽箱2000的第一末端2100触及的空间V。可能的是， EMI屏蔽箱可包封不止一个配合连接器。在这种情况下，优选的是连接器彼此隔离和屏蔽以使EMI屏蔽箱2000内的交叉干扰最小化。在图3所示的示例性实施例中，隔离壁2400被构造为位于EMI屏蔽箱2000内，且隔离壁2400的部分(未示出)接触顶板2120、底板2300、和后板2130。因此，空间V被隔离成两个单独的座2150a和2150b。优选地，在一个座中容纳仅一个配合连接器60。因此，如果较多的配合连接器有待容纳在EMI屏蔽箱2000内，则将需要构造较多的隔离壁2400以便提供足够的隔离座来容纳各个单独的配合连接器。为了用户的利益，在电子工业内(包括在连接器机械接口、信号和数据传输协议、以及信号和数据交换协议的领域中)已制定出标准。这种互通性将允许由一个供应商制备的电子模块可利用得自另一个供应商的类似模块来替换。因此，用户将具有更多的产品选择并且可受益于这种竞争而获得较具竞争性的装置定价。在电子工业中，存在多个标准委员会，包括(但不限于)管理用于数据通信的规范的电气和电子工程师协会(“IEEE”)委员会、定义用于数据存储的标准的TlO委员会、以及规定用于连接器的机械接口的标准的小形规格(“SFF”)委员会。SFF 8088为由SFF委员会设定的一种此类标准并且其为小型多通道屏蔽式连接器的规范。 可选的互补面板28和EMI屏蔽箱2000之间的区域易于在可引起EMI的高速数据传输期间经受排出或泄漏的电磁发射。示例性的EMI垫圈1000是根据本发明的一个方面提供的并且由图3、4、和5示出，所述EMI垫圈1000在与EMI屏蔽箱2000结合使用时将屏蔽容纳在EMI屏蔽箱2000内的配合连接器60 (未示出)以防EMI并且将允许连接器保持符合 SFF 8088。垫圈1000由导电性金属(例如不锈钢)形成，但其也可由塑料或其他弹性材料形成并且在其外表面上利用导电镀层进行涂布。垫圈1000包括具有多个侧面的导电性主体1100，所述多个侧面优选为互连的以形成连续结构。垫圈1000具有开口 1110，所述开口1110被构造为在其中接纳EMI屏蔽箱2000的第一末端2100。导电性主体1100包括第一面1210、第二面1220、内周边1310、和外周边1320。导电性主体1100还包括沿着外周边1320设置且远离第一面1210延伸的多个接合接片1400以及沿着内周边1310设置且远离第二面1220延伸的多个弹簧接片1500。当使用时，接合接片1400和弹簧接片1500提供EMI屏蔽箱2000、垫圈1000、和可选的互补面板28之间的电接合点。当使用时，接合接片1400接触可选的互补面板28而弹簧接片1500接触垫圈配合壁2200，并且接合接片1400和弹簧接片1500协同地保持可选的互补面板28和垫圈配合壁2200之间的预定间隔距离D1。在根据本发明的一个方面的一个实施例中，间隔距离Dl为在约I. 13毫米至约2. 13毫米的范围内，由此将使得连接器符合SFF 8088。当使用垫圈1000时，在功能方面，接合接片1400用于提供良好的EMI耗散，而弹簧接片1500用于在垫圈1000压缩在可选的互补面板28和垫圈配合壁2200之间时为垫圈1000提供结构支承和强度。在根据本发明的一个方面的一个实施例中，如图4所示，各个接合接片1400彼此分离并且从导电性主体1100单独地延伸。这提供了将EMI泄露至地的多个路径。在根据本发明的另一个方面的另一个实施例中，垫圈1000的弹簧接片1500包括被构造为将弹簧接片1500连接至垫圈1000的第一部分1511、被构造为在使用时接触垫圈配合壁2200的第二部分1512、以及将第一部分1511连接至第二部分1512的扭折部1510。弹簧接片1500的第一部分1511对准第一轴线XI，而弹簧接片1500的第二部分1512对准第二轴线X2。优选地，导电性主体1000与弹簧接片1500的第一部分1511 —样对准第一轴线XI。这为弹簧接片1500与垫圈1000的连接提供结构支承和强度。
在根据本发明的另一个方面的一个实施例中，第二轴线X2相对第一轴线Xl成角度Y。可选的互补面板28和垫圈配合壁2200之间的间隔距离Dl可通过改变多个参数进行调整，包括(但不限于)接合接片1400和弹簧接片1500的柔性以及第一轴线Xl和第二轴线 X2之间在使用之前的预定角度Y。当使用时，可选的互补面板28将力Fl沿着朝向EMI屏蔽箱2000的垫圈配合壁2200的方向施加到垫圈1000的接合接片1400上。作为回应，垫圈配合壁2200将反向力F2施加到垫圈1000的弹簧接片1500上。受上述参数影响的Fl 和F2的差分力将决定可选的互补面板28可朝垫圈配合壁2200移行的距离，由此决定所得的间隔距离D1。
下述描述为根据本发明的若干方面与用于连接器的电磁干扰(EMI)屏蔽箱结合使用的垫圈以及电磁干扰(EMI)屏蔽箱组件的示例性实施例。
实施例I为与用于连接器的电磁干扰(EMI)屏蔽箱结合使用的垫圈，所述垫圈包括导电性主体，所述导电性主体具有开口，所述开口被构造为接纳EMI屏蔽箱的第一末端，所述第一末端位于整合到EMI屏蔽箱上的垫圈配合壁附近，其中所述导电性主体包括被设计为背向垫圈配合壁的第一面、被设计为面向垫圈配合壁的第二面、内周边和外周边; 多个接合接片，所述多个接合接片沿着外周边设置并且远离第一面延伸；以及多个弹簧接片，所述多个弹簧接片沿着内周边设置并且远离第二面延伸，其中当将EMI屏蔽箱的第一末端插入导电性主体的开口和可选的互补面板的开口内且接合接片面向面板以及弹簧接片面向EMI屏蔽箱的垫圈配合壁时，接合接片和弹簧接片协同地在垫圈配合壁和可选的互补面板之间保持预定间隔距离D1。
实施例2为根据实施例I所述的垫圈，其中预定间隔距离Dl为约I. 13毫米至约 2. 13毫米。
实施例3为根据上述实施例I至2中的一者的垫圈，其中弹簧接片还包括被构造为将弹簧接片连接至垫圈的第一部分、被构造为在使用时接触垫圈配合壁的第二部分、以及将第一部分连接至第二部分的扭折部。
实施例4为根据实施例3所述的垫圈，其中弹簧接片的第一部分对准第一轴线，并且弹簧接片的第二部分对准第二轴线。
实施例5为电磁干扰(EMI)屏蔽箱组件，所述电磁干扰(EMI)屏蔽箱组件包括 EMI屏蔽箱，所述EMI屏蔽箱包括壳体，所述壳体具有顶板、后板、两个侧板、以及被构造为位于EMI屏蔽箱的第一末端处的至少一个狭槽，所述EMI屏蔽箱提供在使用时为至少一个连接器提供EMI屏蔽的封装件；与EMI屏蔽箱结合使用的垫圈，所述垫圈包括导电性主体，所述导电性主体具有开口，所述开口被构造为接纳EMI屏蔽箱的第一末端，所述第一末端位于整合到EMI屏蔽箱上的垫圈配合壁附近，其中所述导电性主体包括被设计为背向垫圈配合壁的第一面、被设计为面向垫圈配合壁的第二面、内周边和外周边；多个接合接片， 所述多个接合接片沿着外周边设置并且远离第一面延伸；以及多个弹簧接片，所述多个弹簧接片沿着内周边设置并且远离第二面延伸，其中当将EMI屏蔽箱的第一末端插入导电性主体的开口和可选的互补面板的开口内且接合接片面向面板以及弹簧接片面向EMI屏蔽箱的垫圈配合壁时，接合接片和弹簧接片协同地在垫圈配合壁和可选的互补面板之间保持预定间隔距离D1。
实施例6为根据实施例5的EMI屏蔽箱组件，其中预定间隔距离Dl为约I. 13毫米至约2. 13毫米。
实施例7为根据实施例5或实施例6所述的EMI屏蔽箱组件，其中弹簧接片还包括被构造为将弹簧接片连接至垫圈的第一部分、被构造为在使用时接触垫圈配合壁的第二部分、以及将第一部分连接至第二部分的扭折部。
实施例8为根据实施例7所述的EMI屏蔽箱组件，其中弹簧接片的第一部分对准第一轴线，并且弹簧接片的第二部分对准第二轴线。
实施例9为根据实施例5至8中的一者所述的EMI屏蔽箱组件，其中EMI屏蔽箱还包括连接至壳体的底板并且EMI屏蔽箱通过在使用时将底板连接至印刷电路板上的多个接地迹线来接地。
实施例10为根据实施例9所述的EMI屏蔽箱组件，其中底板还包括一对定位柱。
实施例11为根据实施例10所述的EMI屏蔽箱组件，其中垫圈配合壁的第二侧面和定位柱之间的距离D2为约18. 04毫米至约18. 14毫米。
所提供的对本发明优选实施例的上述说明是出于示例性和说明性的目的。并非意图详尽列举或将本发明限制于所公开的精确形式，因为按照上述教导，其多种修改形式或变型形式都是可能的。所有这些修改形式或变型形式均在本发明的范围之内。选取和阐述本文所述的 实施例是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员以多种实施例或以适合于本发明所构思的特定用途的各种修改形式应用本发明。当根据所附权利要求的合法、公正的全部范围进行解释时，本发明的范围旨在由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种垫圈，与用于连接器的电磁干扰(EMI)屏蔽箱结合使用，所述垫圈包括 导电性主体，所述导电性主体具有开口，所述开口被构造为接纳所述EMI屏蔽箱的第一末端，所述第一末端位于整合到所述EMI屏蔽箱上的垫圈配合壁附近，其中所述导电性主体包括被设计为背向所述垫圈配合壁的第一面、被设计为面向所述垫圈配合壁的第二面、内周边和外周边； 多个接合接片，所述多个接合接片沿着所述外周边设置，并且远离所述第一面延伸；以及 多个弹簧接片，所述多个弹簧接片沿着所述内周边设置，并且远离所述第二面延伸，其中当将所述EMI屏蔽箱的所述第一末端插入所述导电性主体的开口和可选的互补面板的开口内，且所述接合接片面向所述面板以及所述弹簧接片面向所述EMI屏蔽箱的所述垫圈配合壁时，所述接合接片和所述弹簧接片协同地在所述垫圈配合壁和所述可选的互补面板之间保持预定间隔距离D1。
2.根据权利要求I所述的垫圈，其中所述预定间隔距离Dl为约I.13毫米至约2. 13毫米。
3.根据权利要求I所述的垫圈，其中所述弹簧接片还包括被构造为将所述弹簧接片连接至所述垫圈的第一部分、被构造为在使用时接触所述垫圈配合壁的第二部分、以及将所述第一部分连接至所述第二部分的扭折部。
4.根据权利要求3所述的垫圈，其中所述弹簧接片的所述第一部分对准第一轴线，并且所述弹簧接片的所述第二部分对准第二轴线。
5.一种电磁干扰(EMI)屏蔽箱组件，所述电磁干扰(EMI)屏蔽箱组件包括 EMI屏蔽箱，所述EMI屏蔽箱包括壳体，所述壳体具有顶板、后板、两个侧板、以及被构造为位于所述EMI屏蔽箱的第一末端处的至少一个狭槽，所述EMI屏蔽箱提供在使用时为至少一个连接器提供EMI屏蔽的封装件；与所述EMI屏蔽箱结合使用的垫圈，所述垫圈包括 导电性主体，所述导电性主体具有开口，所述开口被构造为接纳所述EMI屏蔽箱的所述第一末端，所述第一末端位于整合到所述EMI屏蔽箱上的垫圈配合壁附近，其中所述导电性主体包括被设计为背向所述垫圈配合壁的第一面、被设计为面向所述垫圈配合壁的第二面、内周边和外周边； 多个接合接片，所述多个接合接片沿着所述外周边设置，并且远离所述第一面延伸；以及 多个弹簧接片，所述多个弹簧接片沿着所述内周边设置，并且远离所述第二面延伸，其中当将所述EMI屏蔽箱的所述第一末端插入所述导电性主体的开口和可选的互补面板的开口内，且所述接合接片面向所述面板以及所述弹簧接片面向所述EMI屏蔽箱的所述垫圈配合壁时，所述接合接片和所述弹簧接片协同地在所述垫圈配合壁和所述可选的互补面板之间保持预定间隔距离D1。
6.根据权利要求5所述的EMI屏蔽箱组件，其中所述预定间隔距离Dl为约I.13毫米至约2. 13毫米。
7.根据权利要求5所述的EMI屏蔽箱组件，其中所述弹簧接片还包括被构造为将所述弹簧接片连接至所述垫圈的第一部分、被构造为在使用时接触所述垫圈配合壁的第二部分、以及将所述第一部分连接至所述第二部分的扭折部。
8.根据权利要求7所述的EMI屏蔽箱组件，其中所述弹簧接片的所述第一部分对准第一轴线，并且所述弹簧接片的所述第二部分对准第二轴线。
9.根据权利要求5所述的EMI屏蔽箱组件，其中所述EMI屏蔽箱还包括连接至所述壳体的底板，并且所述EMI屏蔽箱通过在使用时将所述底板连接至印刷电路板上的多个接地迹线来接地。
10.根据权利要求9所述的EMI屏蔽箱组件，其中所述底板还包括一对定位柱。
全文摘要
本发明涉及一种与用于连接器的电磁干扰(EMI)屏蔽箱结合使用的垫圈，所述垫圈包括具有开口的导电性主体，所述开口被构造为接纳所述EMI屏蔽箱的第一末端，所述第一末端位于整合到所述EMI屏蔽箱上的垫圈配合壁附近。所述导电性主体具有被设计为背向所述垫圈配合壁的第一面、被设计为面向所述垫圈配合壁的第二面、内周边和外周边。多个接合接片沿着所述外周边设置，并且远离所述第一面延伸。对准第一轴线，并且远离所述第二面延伸。当将所述EMI屏蔽箱的第一末端插入所述导电性主体的开口和可选的互补面板的开口内且所述接合接片面向所述面板以及所述弹簧接片面向所述EMI屏蔽箱的垫圈配合壁时，所述接合接片和所述弹簧接片协同地在所述垫圈配合壁和所述可选的互补面板之间保持预定间隔距离D1。
文档编号H01R13/658GK102934294SQ201180028245
公开日2013年2月13日 申请日期2011年6月7日 优先权日2010年6月9日
发明者乔云龙 申请人:3M创新有限公司