CN1010166B - 用于印刷电路板的可插式组件 - Google Patents

Abstract

包含金属外壳中的电路板的电路板组件。电路板接到外壳背部的连接器，以与系统底板相连。外壳顶和底部设有多个开口，用于冷却空气流通。为了屏蔽，把一或多个接地簧片固定到外壳顶和底部并与系统底板支感接触。在一实施例中，该组件色括金属前部和侧部，它们与外壳背面一起限制空气流动并为电路板提供电磁屏蔽，在其他实施例中，将金属前部去掉以容纳附加组件。该组件还可带有装在外壳前部枢轴上的手柄，用于将组件从系统底板上卸下。

Description

此申请中描述的发明与同时进行的，标题为“可插式插件及印刷电路板载体，序号为    ，在1987年11月    日，即与本发明在同一天申请的申请有关。

本发明一般地说涉及一种用于印刷电路板，如计算机中所用的电路板的，屏蔽的可插式装配机壳。

半导体技术的进步促使用于日常生活的电子装置的数量成倍增加。晶体管和集成电路的尺寸和成本的降低使许多电子装置在事实上成为日常生活的必需品。电子装置的扩张不仅出现在工作场所，也出现在家庭中，使得那些实际上没有电子学方面的经验或技巧的人作为购买者或使用者也得与之打交道。

电子设备的扩张带来两个看上去无关的问题。第一，这些装置引起不断增加的电磁干扰问题。实际上，每一个电子装置，不管是否有意安排，都发出一定形式的电磁辐射。只有少数装置存在时，这种情况尚可容忍，但电子装置数量的增加使这个问题变得突出。半导体的“进步”提高了其工作速度，普遍引起在易于发生干扰的高频带的发射，因而使这个问题更加严重。要有效地减轻干扰问题，有时称为“电磁相容”，或EMC，一般需要用屏蔽或其它装置减弱给定装置发出的辐射，并采用屏蔽减弱一个装置对来自其它装置的场的灵敏度。因为屏蔽不仅有助于减弱装置的发射，也有助减弱对外场的灵敏度，所以，它是解决这些问题的常用方法。

成本和尺寸的下降带来的另一个问题是顾客/使用者要执行以前 由技术熟练的维修服务人员执行的任务。现在，当买进一台计算机时，买主常常要亲自将其从商店搬走。这就是说零部件的安装必须由只有很少专业电子技术的买主来完成。这种情形就要求零部件的安装必须很简单并确保不发生错误。

现在来看这两个共存的问题。要求不熟练的使用者能处理复杂的联锁屏蔽，甚至常用以实现适当程度的屏蔽的fingerstock。已有技术中设计的被屏蔽的机壳是为技术熟练的人员所用的，安装与拆卸过程中常常使用工具。即使仅仅插入含二十个以上触点的电路板也是不熟练的使用者无法轻易完成的。

本发明提供一种易于为不熟练使用者掌握的，插入的大和小的印刷电路板的封装壳，它能提供很高程度的电磁屏蔽，并可用作容纳电缆连接处的插件。

封装壳包括一个外壳，它可完全封住并屏蔽一电路板，能插入-主件和计算机底板。机壳很容易地被定位，以避免单个机壳被插入底板上下合适的槽内。机壳可以包括一个手柄，这个手柄可用来将机壳推入接收插座内，插入后维持机壳在给定位置，并在拆卸机壳时将其拔出接收插座。

机壳有使冷却空气流过封住的电路板以避免过热的通道。

图1显示根据本发明的可插式印刷电路板封装壳的一个组件的一个局部的部分透视图。

图1a显示连接器和接地簧片布置的系统底板后面右角的部分正视图。

图1b是图1a所示簧片沿线1b-1b所取的截面图。

图2是根据本发明的可插式印刷电路板封装壳的透视图。

图3是根据本发明的可插式印刷电路板封装壳的透视图，其中多个电路板可顺序地插入封装壳。

图4是根据本发明的可插式印刷电路板封装壳的透视图，其中多个电路板可相邻地插入封装壳。

图5是根据本发明的可插式印刷电路板封装壳的透视图，其中多个电路板可插入封装壳，并由一杠杆型碰锁固定就位，碰锁还协助插入和拨出操作。

图6是根据本发明的可插式印刷电路板封装壳的透视图，其中多个印刷电路板可插入用以容纳图5所示可插式印刷电路板封装壳的大封装壳内。

图7是一种较小的如图5所示的可插式封装壳的分解图。

参照图1，一个计算机底板组件包括一个具有多个用以容纳电路板封装壳，为导轨2分开的封装壳1。冷却空气孔位于顶面5和底面6上。封装壳1的后部包括多个连接器和接地簧片，如图1a所示。

参照显示底板封装壳1右后部的局部的部分正视图即图1a，一个连接器11被定位以接收可插电路板组件20上的一个互补连接器21。若干接地簧片12环绕连接器11以提供屏蔽。接地簧片12的形状在图16中显示，图1b是沿图1a中1b-1b线取的部分截面图。每个接地簧片12都有一弯曲部分13，它被可插封装壳的后表面偏向后壁14。接地簧片12被适当的紧固器如穿过平坦部分16的螺钉固定在后壁14。

可插式电路板组件20装配在导轨2之间。如果希望把可插式电路板组件20限制在单个插位，可封装壳上提供适当的楔销以避免插错。例如一个扩大的角楔25，它被调整得与一个左上角凹陷以适合 角楔25的可插式电路板组件相配合，可用来防止缺少相应角楔的组件插入。

可插式电路板组件20包括一个后端，或第一端30，互补连接器21就装在其上。后端30基本上是平的以给接地簧片12提供一个良好的接地面。封装壳的顶部31包括若干开口32以接纳冷却空气流。底部35包括若干开口36以接纳空气流。适当的装置如风扇可用来迫使冷却空气通过冷却空气孔3，可插式电路板组件，从开口36排出。在可插式电路板组件20顶部提供有一接地簧片37用以与封装壳1内表面咬合并提供与地的良好接触以达到屏蔽的目的。

一个与互补连接器21相接的印刷电路板84装在可插式电路板组件20内。图1所示的实施方案是其中电路板只占可插式电路板组件20的一部分的实施方案的例证。电路板也可选择占据整个封装壳，在这种情况下敞开的前部38将如下所述那样被一实面代替。

-一对手柄40和41枢轴安装在由从可插式电路板组件20延伸出来的突出部分43支承的轮毂上。将手柄40向上板，手柄41向下板，即可将封装壳从底板上取下。较短部分45和46因而靠在邻近的封装壳的正面上，用来（用凸轮）带动封装壳使之与封装壳1咬合。

一个较小的可插式“子”印刷电路封装壳60被调整得与可插式电路组件20相配合并与连接器61相接，它通过一个在其后面的互补连接器（未标出）装在隔板64上。封装壳在顶面62上有开口63，开口63与开口32联合起来，提供流过封装壳内电子线路的冷却空气流。封装壳60底面也有流过冷却空气的孔（未标出）。支点位于点66和67的手柄65有一对与切口72和73共同行动的 把手70和71。封装壳60被推入，直到把手70和71的端部靠在切口52和73的后沿上。在此位置，小片74被向上移，使把手70和71靠在切口72和73的内沿80和81上。小片74继续沿顺时针方向移动使得支点66和67旋靠在内沿80和81上并使封装壳60的连接器与连接器61咬合。

当手柄65处于紧贴可插式电路板组件20的位置时，锁定把手90和91与卡扣92和93咬合，使手柄维持在紧贴位置，使封装壳60在可插式电路板组件20中就位。手柄上附有锁定把手90和91的部分有足够的可弯曲性，使把手90和91向内偏，从卡扣92和93之上滑过并固定于其上。在拨出操作期间，这样的可弯曲性使卡扣向内偏，以便把手与卡扣脱开。

拨出时，手柄65沿反时针方向运动，使把手70和71旋靠在切口面95和96上以把封装壳从插入位置顶出。所以手柄有三个用处。它旋动封装壳60使之与可插式电路板组件20咬合;它把封装壳60锁定在可插式电路板组件20内的插入位置;还有，它把封装壳从可插式电路板组件中顶出。这种操作的简便性提供了一种易于理解，确保正确的插入拨出方法。

应注意到在可插式电路板组件20内，用于封装壳60的开口的右下方有一小的长方楔销78。在封装壳60右下方有一互补的长方凹槽99。这样缺少适当的长方槽99的封装壳将不能插入这个槽中。如果需要，也可加其它楔销布置以向每个可插式封装壳提供一个唯一的槽。

为了向带可插式电路板组件20的电路提供屏蔽，它们用金属材料制成。为气流的开口一般是小尺寸的，其最大线度最好能低于一英 寸以减弱短波发射。封装壳60′后面插头周围区域基本上是平的，因提供了与位于连接器61周围的多个簧片97的良好接触。

图2显示用以插入封装壳1中的封装壳的一代换形。印刷电路板封装壳取一定比例以容纳一个大于前述封装壳60的电路板。这种较大的电路板的典型是用于小型计算机的含处理器电路或存储基本增值的电路板。封装壳不含用以插入附加封装壳的空间，因而整个为实面盖住。封装壳200可插入一缝中，它类似接收可插式电路板组件20的缝。按类似于可插式电路板组件20的方式，封装壳200也在顶部带有一个接地簧片237，用以与在底板组件1顶部内侧联合起来作用。封装壳200也带有作用类似于可插式电路板组件20中相应部件的手柄240和241。封装壳顶部232的开口231的形状与可插式电路板组件20上的开口32有些不同。当封装壳内电路对于干扰更敏感时，或更易发射在不希望的频谱范围中的辐射时，开口最好较小并较窄。

图3是可插式封装壳的另一实施方案的示意。在某些情况下，需要对所选印刷电路板采取“肩背”（piggyback）式布置，此时后加的电路板要依赖先加电路板好电路特性，或者是有多个电路板共用一条母线，如存储板。主封装壳300占据封装壳1的全深度。它具有相同类型的气流孔322和用以将封装壳从底板抽出的手柄340和341。封装壳300前面开口宽度足以允许较小可插组件320和330插入，每个较小组件有一合适的连接器321，组件320背面有一连接器来标出。封装壳300侧壁上的狭缝350两端有一对孔。这些孔分别略大于封装壳320和330上相应的钮371和381。每个钮都装在较小封装壳侧壁上的可弯曲接片部分上。封装壳320 的接片部分372允许钮371，及其在封装壳320另一侧的配对钮向内偏，使得封装壳320插入封装壳300的开口端。较小的封装壳被推入较大的封装壳直到连接器（未标出）与封装壳300内的连接器（未标出）接在一起。这时，钮371与缝351吻合并弹出到缝301中，使封装壳320就位。可以看出，钮371首先弹出到孔352中，还必须再向内压，以完成插入步骤。

封装壳330可接着按类似方式插入封装壳300，当接头382上的钮381弹出到孔352中时锁定就位。

“肩背”（Piggybaek）封装壳的取出是这样完成的：向内压钮使其从孔中脱出，并把封装壳向外推。

另外两孔353和354是用来接收长度为前示的三分之一的三肩背封装壳。这样每个这样的封装壳将插入孔352，353和354中的一个中。

可插式封装壳的另一替代实施方案在图4显示。在此实施方案中，封装壳400的顶部436有若干气流孔432。把手440和441具有与前述相同的功能。接地簧片437所起的作用与前述实施方案中的簧片的作用相同。

封装壳400设计得能插入三个较小的封装壳470，480和490。每个较小的封装壳的锁钮471，481和491与图3所示的实施例方案中的锁钮相同。锁钮471，481和491分别装在可弯曲舌片472，482和492上，以便在插入封装壳400的过程中将其向内压。可以看出，封装壳400有三个切口区401，402和403以提供一个在插入和拨出操作中使手指容易地抓住封装壳470，480和490的区域，孔453，452和 454与钮471，481和491共同作用以将较小封装壳锁定就位。

如果需要，封装壳之一，例如封装壳490可以有一个插座460与通向一打印机或其它外围设备的缆线相接。

为使插入步骤简化，封装壳400内装有两条导轨410和411，以在各较小封装壳滑入时使之精确就位。

图5的实施方案显示一个较大的可插式封装壳500，一个较小的封装壳520处在待插位置，另一较小封装壳530在已插入位置，显示出手柄575锁定封装壳于已插入位置的方式。

图6的实施方案类似于图4和5的。较大的封装壳600包括用以插入各种较小的可插式封装壳620，630和640的构造，每个较小封装壳有一个在封装壳600侧壁上的相应切口621，631和641以分别锁定手柄625，633和643。

将封装壳620插入封装壳600并且参照图1将手柄623锁定就位之后，连接器625被插入插座627中。这样就将封装壳620锁定就位，而且不首先把连接器623从插座627中拨出就不能取下封装壳620，因为在系统工作期间，封装壳620中所含I/O模的无意断开会对系统操作产生不利影响，这种锁定是必要的。由这样断开引起的错误条件是典型的计算机系统难以从其中恢复的，因而应避免。

图7是一个较小的可插式封装壳，如图5所示的封装壳520的分解图。这种封装壳适于容纳一印刷电路板以植入一可选特性。也就是说，一个标准的最小计算机构成可以不须包括这个封装壳所含特性。封装壳包括一左侧710，一右侧720，和一个装在前部 740的印刷电路板730。印刷电路板被模压突出部分711和712与侧壁710分开。印刷中电路板730上若干连接手柄（未标出）的孔731使引线通向装在封装壳后面的连接器。手柄750枢轴安装在从把手752延伸出来的轮毂上。冷却空气孔由在侧壁710和720上的相对互锁杆723和713构成。标鉴760可固定在720侧壁上作为识别标志。

Claims (7)

1、用于将电路板接到一系统底板上的电路板组件，包括：

a.一个带有、底和背面的金属外壳和一个位于所述背面的连接器，用以与一系统底板配合并连接；

b.一个位于所述外壳内并与所述连接器相接的电路板；

c.若干在所述外壳顶面和底面、用于流过冷却空气的开口；

其特征在于：

d.至少一个固定在所述顶面和底面的接地簧片，用以与所述系统底板的一部分咬合；以及，

与所述背面共同作用以约束从所述顶面流过所述外壳到所述底面的空气并向其内的所述电路板提供屏蔽的一个金属前部和金属侧部。

2、根据权利要求1的电路板组件，其特征在于所述背面有一环绕所述连接器用以与在所述系统底板的接地簧片咬合的平坦区域。

3、根据权利要求1的电路板组件，其特征在于所述开口最大限度小于一英寸。

4、根据权利要求1的电路板组件，其特征在于：

a.从所述顶面和底面外伸并有平行于所述侧壁的部分的第一和第二对突出物;

b.位于平行于所述侧壁的所述部分内部相对面上、以邻轴对准方式向内相对的分别在所述第一和第二对突出物上的第一对和第二对相对轮毂;和

c.枢轴装在所述内突轮毂之间的一个手柄。

5、根据权利要求4的电路板组件，其特征在于手柄转动时与所述底板咬合。

6、根据权利要求5的电路板组件，其特征在于每个手柄包括：

a.一个平行于所述底板的所述前表面、被调整得向后移动以与所述底板前表面咬合并在所述手柄转动时将所述外壳带出所述底板的较短部分，和

b.另一个从所述外壳伸出以便手动的较长部分。

7、一个用以屏蔽并冷却待接到一系统底板上的电路板组件，包括：

a.一个有用以与所述系统底板上的接地簧片咬合的平坦后部和一个顶部、一个底部、以及侧部的金属外壳;

b.一个位于所述外壳内、与所述侧部分开的电路板;

c.一个位于所述后部上，与所述电路板相接的连接器，用以插到所述系统底板上;

d.若干用以使冷却空气流过所述电路板两侧的、在所述外壳的所述顶部和底部的开口;

其特征在于：

e.分别位于所述顶部和底部的第一和第二接地簧片，用以与所述底板接地咬合;

用枢轴安装在所述封装壳前面的手柄装置，用以将所述封装壳从所述系统底板旋出。

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