電子設備的連接結構和功能擴展裝置的制作方法

專利名稱：電子設備的連接結構和功能擴展裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及減輕一種將分別實施了電磁屏蔽的電子設備彼此連接時在信 號線中產生的干擾的技術。
技術背景筆記本型計算機(以下稱為筆記本PC)小型且重量輕，可攜帶性良好，但與臺式計算機相比功能稍稍受到限制。因此，在辦公室或家中使用筆記本PC時，為了擴展筆記本PC的功能而采用了被稱為擴展雞(docking station) 的功能擴展裝置。功能擴展裝置具備CD-ROM驅動器或硬盤驅動器等盤驅動 裝置、串行端口、并行端口、 USB等連接端子、以及各種總線的擴展槽等。 并且，通過使用連接器將筆記本PC連接在功能擴展裝置上，可以享受臺式計 算機的功能，可以消除向網絡或打印機等進行連接器連接的麻煩。在功能擴展 裝置中，將僅具備串行端口、并行端口、 USB端口、外部顯示器輸出連接器、 打印機連接器等連接端子的功能擴展裝置稱為端口復制器。筆記本PC和功能擴展裝置由于在內部容納了以高頻信號進行動作的電子 設備，因此容易向外部放出電磁波或者容易受到從外部進入的電磁波的影響。 因此，在筆記本PC和功能擴展裝置中，通常為了防止這種電磁波千擾(EMI: Electromagnetic Interference )而施加了電》茲屏蔽。以后將該電石茲屏蔽稱為EMI 屏蔽。EMI屏蔽為以下的構造通過由鋁或銅等導電性材料形成的薄板覆蓋電 子設備，由此使從內部放出的電磁波以及從外部進入的電磁波被反射或被吸收 而不通過。筆記本PC和功能擴展裝置的內部電路由高頻脈沖信號通過的信號線、和 對信號線提供基準電位的信號地線構成。EMI屏蔽向筆記本PC和功能擴展裝 置的各種電子設備提供共同的基準電位，各電子設備的信號地線與EMI屏蔽 相連接。筆記本PC和功能擴展裝置具備相互連接的接口連接器，在接口連接 器上連接有各自的信號線和信號地線。在信號地線和EMI屏蔽相連接的情況下，當通過接口連接器將筆記本PC 和功能擴展裝置連接后，各自的EMI屏蔽間通過信號地線電氣連接。但是， 僅通過將各自的信號地線之間連接，在筆記本PC的動作中難以使各自的EMI 屏蔽處于同一電位。在專利文獻l中公開了解決以下問題的發明當僅通過接 口連接器將筆記本PC和功能擴展裝置連接時，形成了與將接口連接器部分作 為噪聲源，將筆記本PC—側的EMI屏蔽以及與之連接的導體部、和功能擴展 裝置一側的EMI屏蔽以及與之連接的導體部作為振子(element)的偶極子天 線(dipolar antenna)等Y介的電路，當在兩個振子間產生電位差時，流過位移 電流，放射出電磁波噪聲。在專利文獻1記載的發明中，在與信號傳遞用的接口連接器分離的部位， 將相當于EMI屏蔽的導電性機殼彼此牢固地電氣連接，由此防止EMI。此后， 為了防止電磁波噪聲的》文射，不是通過信號地線將EMI屏蔽彼此電氣連接， 在本說明書中將其稱為EMI連接。在現在的筆記本PC和功能擴展裝置的連接 結構中，為了抑制上述天線效應來減輕EMI,釆用了進行EMI連接的結構。 為了使筆記本PC和功能擴展裝置的EMI屏蔽在電氣上切實地處于相同電位， 通常在平面擴展的EMI屏蔽的多個位置進行EMI連接。在公司中使用筆記本PC的用戶有時在會議中使用了筆記本PC后，返回 辦公桌，在不切斷電源的狀態下進行將筆記本PC與功能擴展裝置連接的所謂 熱插接操作。此時，筆記本PC在用戶用手抱住的期間由于靜電而帶電，產生 靜電荷。當把積蓄了靜電荷的筆記本PC熱插接在功能擴展裝置上時，有時在 兩者接近時在接口連接器之間發生靜電釋放(ESD: Electro-Static Discharge )， 信號地線或信號線中流過;j文電電流，筆記本PC產生誤動作。ESD是靜電荷在 空氣中或固體中釋i文的現象。為了防止這種情況，目前在設置在功能擴展裝置或筆記本PC中的接口連 接器的端部，設有起到避雷針作用的突起結構。突起結構與EMI屏蔽連接， 當兩者接近時，在突起結構和另一EMI屏蔽之間可以使靜電荷在空氣中釋放。 突起結構形成于接口連接器的端部，與接口連接器的信號線和信號地線的針腳 (pin)相比突出，因此，當把筆記本PC與功能擴展裝置結合時，最初電荷在 突起結構釋放，因此放電電流不會通過接口連接器的針腳流入信號線或信號地線。在專利文獻2中記載了如下發明，當把安裝在印刷電路板上的連接器和電 子設備模塊的連接器連接時，最初使放電用金屬夾板(clamp )和法蘭(flange ) 部接觸，然后使連接器彼此連接，由此使靜電荷的放電電流緩和。法蘭部接地， 放電用金屬夾板電阻為1-10MQ,并且與電子設備模塊的接地側連接。專利 文獻2記載的發明不是以熱插接作為前提，另外，由于也不存在EMI屏蔽， 因此不進行EMI連接。專利文獻1特開平7 — 84689號公報專利文獻2實開平5-77899號公報 發明內容近年來，筆記本PC的工作頻率進一步提高而工作電壓降低，與之相伴， 筆記本PC的耐噪聲性能有下降的傾向。另外，EMI屏蔽有為了實現輕量化而 具有變薄、電阻增大的傾向。結果，在采用目前的避雷針的筆記本PC和功能 擴展裝置的連接結構中觀測到當進行了熱插接時，由于靜電荷在氣體中釋放而 在筆記本PC中發生誤動作。圖5說明將筆記本PC和擴展塢(功能擴展裝置)進行熱插接時發生誤動 作的原理。筆記本PC10和擴展塢50分別具備EMI屏蔽部113、 EMI屏蔽部 143。在EMI屏蔽部113的內部容納了主板115和電子設備117,在EMI屏蔽 部143的內部容納了電子設備145。在主板115上安裝了電路元件125、 127， 在電子設備117中安裝了電路元件129，在電子設備145中安裝了電路元件 155。在電路元件125、 127的信號線121和信號地線123與接口連接器(以后 筒稱為連接器)15連接。電路元件129的信號線和信號地線與主板的信號線 121和信號地線123連接。電路元件129的信號地線還與EMI屏蔽部113連接。 電路元件155的信號線149和信號地線151與連接器55連接。信號地線123、 151分別與EMI屏蔽部113、 143連接。當設置在EMI屏蔽部113、 143外側 的機殼(圖5中未圖示)為導體時，機殼和EMI屏蔽部113、 143電氣連接。 在EMI屏蔽部143中設有EMI連接突起部59a、59b和避雷突起部157a、157b。為了將帶有靜電荷的筆記本PCIO熱插接在擴展塢50上，當使連接器15和連接器55接近時，靜電荷通過避雷突起部157a、 157b和EMI屏蔽部113 之間的空間被釋^L。在空氣中產生ESD時產生急劇的電荷移動，在空氣中流 過對流電流，筆記本PCIO的EMI屏蔽部113中流過傳導電流。該傳導電流成 為脈沖狀的大電流，因此含有高次諧波成分，EMI屏蔽部113的電感性電抗也 起到大的阻抗的作用，通過由電阻和電感性電抗構成的阻抗131、 133,在EMI 屏蔽部113中產生局部的電位變化。并且，由于EMI屏蔽部113和信號線121之間的靜電耦合和電磁耦合， 在信號線121中混入噪聲，或者電路元件129的基準電位發生變化。另外，對 流電流中也包含高次諧波成分，因此從氣體放電部也產生電磁波噪聲，筆記本 PC10中發生誤動作。而且，根據使筆記本PC10和擴展雞50結合時的筆記本 PC的姿勢，有時EMI連接突起部59a、 59b在避雷突起部157a、 157b之前與 EMI屏蔽部113接近，在和EMI連接突起部59a、 59b之間靜電荷進行氣體放 電，在這種情況下也觀測到筆記本PC10在熱插接時發生誤動作。以上，以靜 電荷在空氣中發生ESD的情況為例說明了熱插接時的故障，但本發明的課題 不僅限于解決空氣中的ESD所導致的故障，還解決經由固體的ESD所導致的 故障。因此，本發明的目的在于提供一種在電子設備彼此進行熱插接時不對電子 設備產生噪聲的影響的連接結構。而且，本發明的目的在于提供一種將俊_攜式 計算機與功能擴展裝置熱插接時，在便攜式計算機中不產生誤動作的連接結構。本發明的目的還在于提供具備這種連接結構的便攜式計算機或功能擴展裝 置。本發明的目的還在于提供安全地將便攜式計算機與功能擴展裝置熱插接的 方法。在本發明中，提供一種使第一電子設備與第二電子設備進行熱插接時的電 氣連接結構。所謂熱插接是指在第 一 電子設備或第二電子設備中的至少 一方的 電源接通的狀態下將信號線以及信號地線相互連接。第一電子設備和第二電子 設備分別通過第一 EMI屏蔽部和第二 EMI屏蔽部進行電磁屏蔽。第一電子設 備具備連接了信號線以及信號地線的處理器，并且為易于放射電磁波的結構。 EMI屏蔽部通過覆蓋信號線和信號地線的周圍來抑制電磁波的放出和流入。 EMI屏蔽部使用與機殼獨立的較薄的導體板材形成，或者利用導體機殼，或者在合成樹脂的機殼上涂布導電性涂料來構成。也可以采用網狀結構來代替較薄的導體的板材。作為EMI屏蔽部為了有效，希望完全覆蓋信號線和信號地線， 但在電磁波放出較少的位置或不易受到電磁波影響的位置等處也可以存在開 放部分。另外，EMI屏蔽部可以與地電平(ground level)的大地連接，也可以 不連接。當把EMI屏蔽部接地時，兼有電磁屏蔽和靜電屏蔽的功能。在使第 一 電子設備與第二電子設備電氣連接來進行動作時，僅將信號地線 彼此連接，無法針對高頻電流使第一 EMI屏蔽部和第二 EMI屏蔽部維持在相 同電位，因此為了抑制因處理器的動作而產生的電磁波導致的位移電流，需要 在第一 EMI屏蔽部和第二 EMI屏蔽部之間進行EMI連接。用于進行EMI連 接的EMI連接部具備電氣方面可靠的連接結構，以便在第一電子設備與第二 電子設備相結合進行動作的期間，針對高頻電流可以使第一 EMI屏蔽部和第 二 EMI屏蔽部維持在相同電位。當無法減小平面擴展的第一 EMI屏蔽部和第 二EMI屏蔽部的阻抗時，希望在多個位置進行EMI連接。ESD接觸部與第二EMI屏蔽部連接，阻抗大于EMI連接部，在進行熱插 接時最先與第一 EMI屏蔽部接觸。靜電荷移動產生的傳導電流包含較多高次 諧波成分，因此為了抑制ESD產生的電流，使ESD接觸部的阻抗相對于高次 諧波電流成為高阻抗。需要使阻抗值至少為用戶抱住第 一電子設備時的帶電量 不進行氣體放電的程度的較大值。阻抗值越大放電引起的傳導電流的峰值越 小，因此是理想的，但在ESD接觸后接著進行的EMI連接之前的短時間內， 需要靜電荷充分釋放。其原因在于，如果在EMI連接的時刻放電未充分完成， 則可能由于EMI連接時的ESD而發生故障。ESD引起的傳導電流包含高次諧波成分，所以ESD接觸部還可以由與電 感性電抗等價的元件構成。電感性電抗可以具有等價地串聯連接的若干電阻。 ESD接觸部一旦與第一 EMI屏蔽部接觸將靜電荷釋放后，可以與第一 EMI屏 蔽部電氣分離。在此，ESD接觸部的"接觸"意味著在ESD完成后不需要繼 續連接，EMI連接部的"連接"意味著需要繼續切實地連接。通過采用這種結構，即使第一電子設備因靜電荷而帶電，在進行熱插接時 ESD接觸部與第一 EMI屏蔽部接觸，靜電荷以緩緩的傳導電流的方式移動， 因此第一 EMI屏蔽部中流過的電流的峰值被抑制，所以減輕了第一 EMI屏蔽部的電位的局部變化，可以防止由于靜電耦合或電磁耦合對第一信號線混入噪 聲。因此，即使在可以傳遞信號的熱插接的狀態下連接，也不會由于噪聲而產 生誤動作。另外，在第一 EMI屏蔽部或第二 EMI屏蔽部在第一電子設備或第二電子 設備中提供了基準電位時，由于基準電位的變化較小，所以即使采用多點接地 也不會由于信號地線的電位變化而導致動作故障。在ESD接觸部最先與第一 EMI屏蔽部接觸后，EMI連接部與第一EMI屏蔽部的連接，或者第一信號地 線與第二信號地線的連接同時進行或某一方先進行。但是，在熱插接中在信號線之前先連接信號地線可以進行穩定的連接。在信號線以及信號地線與接口連接器相連接時，理想的是在與接口連接 器相隔離的位置設置多個EMI連接部，使ESD引起的噪聲不從接口連接器進 入，同時在對于放出電磁波的高頻電流阻抗較低的狀態下連接第一 EMI屏蔽 部和第二EMI屏蔽部。如果是在對第 一 電子設備和第二電子設備進行熱插接時，ESD接觸部首 先與第一 EMI屏蔽部接觸的結構，則可以將ESD接觸部和EMI連接部設置在 各自不同的位置。但是，當在各自不同的位置設置ESD接觸部和EMI連接部 時，根據熱插接時的第一電子設備的姿勢可能先在EMI連接部進行靜電荷的 釋放。為了防止這種情況，最好在第二電子設備的同一位置形成ESD接觸部 和EMI連接部。第一電子設備和第二電子設備例如可以由便攜式計算機和功 能擴展裝置構成。根據本發明，提供一種在將電子設備彼此熱插接時不對電子設備產生噪聲 的影響的連接結構。而且，根據本發明，提供一種在將便攜式計算機與功能擴 展裝置熱插接時便攜式計算機不產生誤動作的連接結構。而且，根據本發明， 提供一種具有這種連接結構的便攜式計算機或功能擴展裝置。而且，根據本發 明，提供一種將便攜式計算機與功能擴展裝置安全地進行熱插接的方法。


圖1是表示本發明實施方式的筆記本PC和擴展塢(功能擴展裝置)的外 觀和結構的概要圖。圖2是說明在本發明的實施方式中，將筆記本PC和擴展塢插接時的EMI連接突起部、ESD接觸突起部以及連接器的連接狀態的概念圖。圖3是說明在本發明的實施方式中，將筆記本PC和擴展雞插接時的EMI 連接突起部、ESD接觸突起部以及連接器的連接狀態的電路圖。圖4是表示將ESD接觸突起部和EMI連接突起部作為同一突起部的突起 部結構例的截面圖。圖5說明將筆記本PC和擴展雞熱插接時產生誤動作的原理。符號說明10筆記本PC; 11機殼(筆記本PC側)；15連接器(筆記本PC側)； 19a、 19bEMI連接部；21a、 21bESD接觸部；50擴展雞；51機殼(擴展雞 側)；55連接器(擴展塢側)；58a、 58b導向銷；59a、 59bEMI連接突起部； 61a、 61bESD接觸突起部；63a、 63b高阻抗元件；113EMI屏蔽部(筆記本 PC側);121信號線(筆記本PC側)；123信號地線(筆記本PC側)；143 EMI 屏蔽部(擴展雞側)；149信號線(擴展塢側)；151信號地線(擴展塢側)； 201、 251突起部；203外部突起；205內部突起；207、 263連接面；253突 起；255杠桿；257EMI屏蔽部；259高阻抗元件；261觸點具體實施方式
圖1是表示本發明實施方式的筆記本PC10和擴展塢(功能擴展裝置)50 的外觀和結構的概略圖。在圖1中，對于和圖5相同的要素賦予了相同的參照 號碼。筆記本PCIO由在表面安裝了鍵盤和指點設備(pointing device),在內 部容納了大量設備的機殼11;以及在表面安裝了液晶顯示器(LCD)的蓋部 13構成。機殼由電阻較大的合成樹脂形成。筆記本PC10可以通過熱插接方式 安裝在擴展雞50上。在熱插接中，在對筆記本PC10和擴展塢同時接通電源 使其處于動作狀態將二者連接。通過將筆記本PCIO的機殼11底面的連接器 15和擴展雞50上表面的連接器55連接，可以將筆記本PCIO的功能擴展為像 臺式計算機那樣。可以在筆記本PCIO與擴展塢50連接的狀態下打開蓋部13, 使用筆記本PCIO中內置的LCD、鍵盤和指點設備。另外，通過在擴展塢50 上安裝外設顯示器(未圖示)、外設鍵盤(未圖示)以及鼠標(未圖示)，可以 在閉合筆記本PC10的蓋部13的狀態下，通過比筆記本PC10中內置的LCD 大且性能高的顯示器、以及操作性高的鍵盤和鼠標來使用筆記本PCIO。在筆記本PC10和擴展塢50的內部容納的電路板和電子設備，為了進行 電磁屏蔽分別被導體形成的EMI屏蔽部(在圖1中未圖示)覆蓋。各個EMI 屏蔽部是從全部方向對內部的電子設備或電路板等進行覆蓋的結構，但在由于 設備安裝上的原因而無法封閉的范圍，或者在EMI對策所容許的范圍部分地 開放。在擴展雞一側的連接器55的兩端設置有用于使連接器15和連接器55 的位置相匹配的導向銷(guide) 58a、 58b。當把筆記本PC10插接在擴展雞 50上時，導向銷58a、 58b嵌入在連接器15的兩端形成的導向孔中。在擴展 塢50的上表面，與連接器55分離地設置有用于將筆記本PC —側的EMI屏蔽 部和擴展塢一側的EMI屏蔽部電氣連^"的EMI連^"突起部59a、 59b。在筆記 本PCIO的機殼11的底面，在對應于EMI連接突起部59a、 59b的位置開口露 出EMI屏蔽部，在插接時與EMI連接突起部59a、 59b的尖端連接。而且，在 擴展雞的上表面設有ESD接觸突起部61a、 61b。在筆記本PC10的機殼11底 面，在對應于ESD接觸突起部61a、 61b的位置開口露出EMI屏蔽部，在插 接時與ESD接觸突起部61a、 61b的尖端連接。EMI連接突起部59a、 59b、 ESD接觸突起部61a、 61b都是與擴展塢50 的EMI屏蔽部電氣連接并且彈性支撐的結構，當尖端部碰到筆記本PC10的 EMI屏蔽部時，彈性地下沉到擴展塢的內部。EMI連接突起部59a、 59b、 ESD 接觸突起部61a、 61b以及連接器55的配置為從筆記本PCIO的前方看，從 左向右依次是ESD接觸突起部61a、 EMI連接突起部59a、連接器55、 EMI 連接突起部59b、 ESD接觸突起部61b。并且從筆記本PC10的前方看，EMI 連接突起部59a、 59b和連接器55大體在橫向的一條直線上，但ESD接觸突 起部61a配置在它們的稍前方，61b配置在它們的稍后方。ESD接觸突起部61a、 61b的突起部的高度高于EMI連接突起部59a、 59b的突起部地在擴展塢50 的上表面突出。通過這種構造，當將筆記本PCIO和擴展塢50結合時，筆記 本PC10的EMI屏蔽部和ESD接觸突起部61a、 61b最先接觸，然后進行筆記 本PC10的EMI屏蔽部和EMI連接突起部59a、 59b的連接。圖2是對筆記本PC10和擴展塢50插接時的EMI連接突起部59a、 59b、 ESD接觸突起部61a、 61b以及連接器15、 55的連接狀態進行說明的概念圖。 在圖2中，對于與圖l、圖5相同的要素賦予相同的參照號碼。圖2概要地表示了筆"K表示了在筆記本PCIO的底面機殼11的一部分開口， EMI屏蔽部113露出成 為ESD接觸部21a、21b以及EMI連接部19a、 19b的狀態。如果將筆記本PC10 和擴展鴻50插接，則連接器15和連接器55相連接，同時EMI連接突起部59a、 59b的尖端碰到EMI連接部19a、 19b，將EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143 電氣連接。另外，ESD^妻觸突起部61a、 61b的尖端與ESD接觸部21a、 21b 接觸，在EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143之間進行ESD。在擴展雞50 —側，在連接器55上連接信號線149和信號地線151。信號 線149和信號地線通常由多條線構成。EMI連接突起部59a、 59b、 ESD接觸 突起部61a、 61b以及信號地線151與EMI屏蔽部143連接。在筆記本PC10 一側，在連接器15上連接了信號線121和信號地線123，信號地線123與EMI 屏蔽部113連接。EMI屏蔽部113、 EMI屏蔽部143、 EMI連接突起部59a、 59b全部由金屬 等良導體構成。因此，EMI連接突起部59a、 59b和EMI屏蔽部113相互以低 阻抗電氣耦合。由此，EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143以低阻抗電氣連接， 可以防止在插接過程中從筆記本PC10和擴展雞50放射出電磁波。但是，ESD 接觸突起部61a、61b與ESD接觸部21a、21b接觸的部分由導電橡膠等起到5 IOMQ左右高阻抗作用的材料構成，因此，當ESD接觸突起部61a、61b與EMI 接觸部21a、 21b接觸時，EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143以高阻抗電氣連 接。此外，在此所說的高阻抗表示對于ESD導致的脈沖電流的阻抗值高，可 以僅由電阻元件構成，或者由以電感性電抗(inductivereactance)為主要要素 的阻抗構成。如果ESD接觸突起部61a、 61b是使ESD接觸部21a、 21b和EMI 屏蔽部143之間成為高阻抗的ESD接觸突起部，則能夠由高阻抗的材料形成 突起本身，或者在由良導體構成的突起的表面覆蓋具有高阻抗的材料，或者在 突起和EMI屏蔽部143之間插入阻抗元件構成。相反地，還可以使用良導體 構成ESD接觸突起部61a、 61b,在ESD接觸部21a、 21b—側配置具有高阻 抗的材料。圖3是說明將筆記本PC10和擴展塢50熱插接時的狀態的電路圖。在圖3 中，對與圖5所示的要素相同的要素賦予相同的參照號碼，并省略說明。圖3與圖5相比不同點在于，ESD接觸突起部61a、 61b經由高阻抗元件63a、 63b 與EMI屏蔽部143連接。并且，當把筆記本PC10和擴展雞50熱插接時，ESD 接觸突起部61a、 61b和EMI屏蔽部113最先4妄觸，通過ESD接觸突起部61a、 61b進行ESD，之后EMI連接突起部59a、 59b與EMI屏蔽部113連接。為了 穩定地進行熱插接，形成了連接器15、 55的針腳，以便在電源地線123和電 源地線151的連接之前進行電源線121和電源線149的連接。電源地線123 和電源地線151的連接需要在ESD接觸后進行，但在與EMI連接的期間，哪 個在先進行都可以。ESD接觸突起部61a、 61b從擴展雞50的上表面最為突出，因此，為使帶 有靜電荷的筆記本PCIO熱插接到擴展雞50上而使連接器15和連接器55接 近時，ESD接觸部21a、 21b和ESD接觸突起部61a、 61b首先最接近。但是， 由于高阻抗元件63a、 63b的作用，在ESD接觸突起部61a、 61b中不發生氣 體放電，因此ESD接觸部21a、 21b和ESD接觸突起部61a、 61b不久物理接 觸。然后，靜電荷從EMI屏蔽部113向EMI屏蔽部143移動。靜電荷的移動 方向和ESD的電流方向取決于所帶靜電荷的極性。但是，由于阻抗63a、 63b 為較大的值，因此靜電荷移動緩慢，ESD的傳導電流的峰值受到抑制。通過 這種結構，可以不在EMI屏蔽部113中流過ESD引起的脈沖狀的大電流，同 時可以消除筆記本PC10上所帶的靜電荷。在筆記本PC10上所帶的靜電荷移動到擴展雞50 —側而被消除后，EMI 連接突起部59a、 59b和EMI屏蔽部113相連。此時，基于靜電荷的EMI屏蔽 部113和EMI屏蔽部143之間的電位差已經變小，所以不會在EMI連接突起 部59a、 59b上發生產生較大脈沖電流的ESD,因此保護筆記本PC10和擴展 雞50的內部的電子部件免受ESD的影響。EMI連接突起部59a、 59b在平面 上的兩個不同的位置連接EMI屏蔽部113和EMI屏蔽部143,因此，即使對 于高頻電流也可以減小電位差，從而抑制了天線效應。之后，連接器15和連 接器55接觸，信號地線123和信號地線151電氣連接，然后，信號線121和 信號線149電氣連接，熱插接完成。根據圖1~圖3所述的結構，用戶通過與以往相同的操作將筆記本PCIO 熱插接在擴展雞50上，在使ESD接觸突起部61a、 61b和EMI屏蔽部113相接觸進行了ESD后，可以確立EMI連接。此外，在ESD接觸后確立EMI連 接，筆記本PC10和擴展雞50完成插接之后，ESD接觸突起部61a、 61b和 EMI屏蔽部113可以維持接觸，也可以分離。越是增大阻抗63a、 63b,越可 抑制傳導電流的峰值，但使靜電荷移動所需要的時間增長。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間進行選擇， 其中，將最低值決定為在空氣中不發生ESD的值，將最大值決定為將靜電荷 去除到在進行了 EMI連接時不會因為通過EMI連接突起部59a、 59b的ESD 發生故障的程度的值。在圖1~圖3所述的例子中，與EMI連接突起部59a、 59b相獨立地形成 了 ESD接觸突起部61a、 61b 。在這種情況下，根據使筆記本PC10接近擴展 塢50時的位置關系或筆記本PCIO的姿勢，有可能在ESD接觸突起部61a、 61b之前，在EMI連接突起部59a、 59b中發生氣體放電。為了防止這種情況， 可以將ESD接觸突起部61a、 61b和EMI連接突起部59a、 59b —體化形成。 圖4是表示這種突起部結構的例子的截面圖。圖4 (a)所示的突起部201，在 由導電性橡膠等具有高阻抗的材料構成的外部突起203的內側，具有由金屬等 良導體構成的內部突起205。當把該突起部201壓在設置在筆記本PC機殼上 的EMI屏蔽部的連接面207上時，首先外部突起203與連接面207接觸，在 突起部201和連接面207之間確立了通過高阻抗的電氣連接。在該狀態下，內 部突起205與連接面207不接觸。當把突起部201與連接面207相接觸地進一 步壓下時，外部突起203比內部突起205先凹下，成為內部突起205與連接面 207接觸的結構。通過該結構，在進行了 ESD接觸后確立EMI連接。另外，圖4 (b)所示的突起部251的結構為，通過由良導體構成的杠桿 255支持由良導體構成的突起253，當把突起253壓在設置于筆記本PC的機 殼上的EMI屏蔽部的連接面263上后將該突起253壓下時，與此相伴杠桿255 的一端被按壓。在杠桿255和EMI屏蔽部257之間通過高阻抗元件259進行 了連接。并且成為當按壓杠桿255的一端時杠桿255旋轉，杠桿255的一端和 EMI屏蔽部257在觸點261接觸的構造。由此，在使突起253與連接面263 剛接觸的時刻，杠桿255和EMI屏蔽部257還沒有接觸，因此EMI屏蔽部257 和連接面263之間的電氣耦合成為通過高阻抗元件259的ESD接觸。并且，通過進一步將突起253與連接面263相接觸地壓下，都是良導體的杠桿255 和EMI屏蔽部257在觸點261接觸，在EMI屏蔽部257和連接面263之間進 行EMI連接。根據圖4 (a)和圖4 (b)所示的結構，ESD接觸部和EMI連 接部在平面上的同一位置形成，因此可以防止根據在熱插接時用戶保持的筆記 本PCIO的姿勢而在EMI連接部中發生空體放電的現象。本發明的原則是在需要EMI連接的電子設備之間，在通過高阻抗進行ESD 接觸后進行電氣上可靠的EMI連接，若理解了本發明的這個原則，則本領域 技術人員除以上所介紹的例子以外，還可以容易地構成與之類似的構造。另外， 本發明不僅可以應用于筆記本PC和擴展雞的連接，在需要進行內部電子部件 的EMI保護的精密電子設備上連接同樣需要進行EMI保護的其它精密電子設 備的情況下，也可以應用本發明。至此，根據附圖所示的特定實施方式，對本發明進行了說明，但本發明不 限于圖示的實施方式，只要能起到本發明的效果，當然可以采用此前所知的任 何結構。本發明可以應用于能夠連接外圍設備的電子設備。
權利要求
1.一種可以熱插接在第一電子設備上的第二電子設備的連接結構，所述第一電子設備具有第一EMI屏蔽部、由該第一EMI屏蔽部包圍的處理器、由所述第一EMI屏蔽部包圍并與所述處理器連接的第一信號線、以及由所述第一EMI屏蔽部包圍并與所述處理器連接的第一信號地線，所述連接結構的特征在于，具有第二EMI屏蔽部；第二信號線，其由所述第二EMI屏蔽部包圍，在熱插接時與所述第一信號線連接；第二信號地線，其由所述第二EMI屏蔽部包圍，在熱插接時與所述第一信號地線連接；EMI連接部，其與所述第二EMI屏蔽部連接，由熱插接時與所述第一EMI屏蔽部連接的導體形成；以及ESD接觸部，其與所述第二EMI屏蔽部連接，阻抗大于所述EMI連接部，在熱插接時在所述EMI連接部之前與所述第一EMI屏蔽部接觸。
2. 根據權利要求1所述的連接結構，其特征在于，在將所述第一電子設備和所述第二電子i殳備熱插接時，在所述ESD接觸 部與所述第一 EMI屏蔽部接觸后，所述第一信號地線與所述第二信號地線相 連接，在所述第一信號地線與所述第二信號地線連接之后，所述第一信號線與 所述第二信號線相連接。
3. 根據權利要求1所述的連接結構，其特征在于，所述第一 EMI屏蔽部和所述第二 EMI屏蔽部分別向所述第一電子設備和 所述第二電子設備提供基準電位，所述第一信號地線與所述第一 EMI屏蔽部 連接，所述第二信號地線與所述第二EMI屏蔽部連接。
4. 根據權利要求1所述的連接結構，其特征在于，所述ESD接觸部的阻抗被選定為，在所述第一電子設備因用戶手持而帶 電的狀態下，在使所述ESD接觸部接近所述第一 EMI屏蔽部時不進行氣體放 電的Y直。
5. 根據權利要求1所述的連接結構，其特征在于，所述ESD接觸部由電 感性電抗構成。
6. 根據權利要求1所述的連接結構，其特征在于，所述第一電子設備包含連接了所述第一信號線和所述第一信號地線的第 一接口連接器，所述第二電子設備包含可以與所述第一接口連接器連接的、連 接了所述第二信號線和所述第二信號地線的第二接口連接器，在與所述第二接 口連接器相分離的位置設置了多個所述EMI連接部。
7. 根據權利要求1所述的連接結構，其特征在于，在所述第二電子設備的同 一位置形成了所述ESD接觸部和所述EMI連接部。
8. —種可以熱插接在便攜式計算機上的功能擴展裝置，所述便攜式計算 機具有第一EMI屏蔽部、由所述第一EMI屏蔽部包圍的第一信號線、由所述 第一 EMI屏蔽部包圍的第一信號地線、以及連接了所述第一信號線和所述第 一信號地線的第一接口連接器，所述功能擴展裝置的特征在于，具有第二EMI屏蔽部；第二信號線，其由所述第二EMI屏蔽部包圍；第二信號地線，其由所述第二EMI屏蔽部包圍；第二接口連接器，其連接了所述第二信號線和所述第二信號地線；EMI連接部，其與所述第二 EMI屏蔽部連接，由熱插接時與所述第一 EMI屏蔽部連接的導體形成；以及ESD接觸部，其與所述第二EMI屏蔽部連接，阻抗大于所述EMI連接部，在熱插接時在所述EMI連接部之前與所述第一 EMI屏蔽部接觸。
9. 根據權利要求8所述的功能擴展裝置，其特征在于， 所述ESD接觸部由包含導電性橡膠的結構形成。
10. 根據權利要求8所述的功能擴展裝置，其特征在于， 與所述第一接口連接器以及所述EMI連接部連接的所述第一 EMI屏蔽部的一部分在所述便攜式計算機的底面上形成，所述第二接口連接器、所述EMI 連接部以及所述ESD接觸部在所述功能擴展裝置的上表面形成，所述ESD接 觸部的尖端比所述EMI連接部的尖端突出。
11. 根據權利要求10所述的功能擴展裝置，其特征在于， 在所述功能擴展裝置上表面的同一位置形成了所述ESD接觸部和所述EMI連"I姿部。
12. 根據權利要求IO所述的功能擴展裝置，其特征在于， 通過彈簧結構一體地形成了所述ESD接觸部和所述EMI連接部，當把所述便攜式計算機熱插接在所述功能擴展裝置上時，所述ESD接觸部與所述第 一 EMI屏蔽部接觸所述彈簧結構發生彈性變形，由此所述EMI連接部與所述 第一EMI屏蔽部連接。
13. —種可以熱插接在功能擴展裝置上的便攜式計算機，所述功能擴展裝 置具備第一EMI屏蔽部、由該第一EMI屏蔽部包圍的第一信號線、由所述第 一 EMI屏蔽部包圍的第一信號地線、以及連"t妄了所述第一信號線和所述第一 信號地線的第一接口連接器，所述便攜式計算機的特征在于，具有第二EMI屏蔽部；第二信號線，其由所述第二EMI屏蔽部包圍；第二信號地線，其由所述第二EMI屏蔽部包圍；第二接口連接器，其連接了所述第二信號線和所述第二信號地線；EMI連接部，其與所述第二 EMI屏蔽部連接，在熱插接時與所述第一 EMI屏蔽部連接；以及ESD接觸部，其與所述第二EMI屏蔽部連接，阻抗大于所述EMI連接部，熱插接時在所述第一 EMI連接部之前與所述第一 EMI屏蔽部接觸。
14. 一種將便攜式計算機與功能擴展裝置連接的方法，其特征在于，包括 以下步驟使所述便攜式計算機進行動作；在所述便攜式計算機動作的狀態下，使所述便攜式計算機向所述功能擴展 裝置接近；在所述便攜式計算機動作的狀態下，使所述便攜式計算機的EMI屏蔽部 與所述功能擴展裝置的EMI屏蔽部在高阻抗的狀態下進行ESD接觸；以及在進行所述ESD接觸的步驟之后，在所述便攜式計算機動作的狀態下， 對所述便攜式計算機的EMI屏蔽部與所述功能擴展裝置的EMI屏蔽部進行EMI連接的步驟。
15. 根據權利要求14所述的方法，其特征在于，還包括 在進行所述ESD接觸的步驟之后，在所述便攜式計算機動作的狀態下，將所述便攜式計算機的信號地線與所述功能擴展裝置的信號地線連接。
16. 根據權利要求15所述的方法，其特征在于，還包括 在連接所述信號地線的步驟之后，在所述便攜式計算;^幾動作的狀態下，將所述便攜式計算機的信號線與所述功能擴展裝置的信號線連接。
全文摘要
本發明提供一種將電子設備彼此熱插接時不對電子設備產生噪聲影響不產生誤動作的連接結構。當具有第一EMI屏蔽部(113)的第一電子設備(10)與具有第二EMI屏蔽部(143)的第二電子設備(50)插接時，在與第二EMI屏蔽部連接的EMI連接部之前，與第二EMI屏蔽部連接的并且阻抗大于EMI連接部的ESD接觸部與第一EMI屏蔽部接觸。由于ESD接觸部的高阻抗，第一EMI屏蔽部所帶的靜電荷向第二EMI屏蔽部移動緩慢。因此不發生由于ESD導致的故障。
文檔編號H05K9/00GK101242701SQ20081000552
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月4日 優先權日2007年2月5日
發明者縣廣明, 堀內光雄, 田村文雄 申請人:聯想(新加坡)私人有限公司