利用以金屬片形成的二維體和三維體組合的計算機外殼的emi屏蔽解決方案的制作方法

專利名稱：利用以金屬片形成的二維體和三維體組合的計算機外殼的emi屏蔽解決方案的制作方法
利用以金屬片形成的二維體和三維體組合的計算機外殼的
EMI屏蔽解決方案發明人保羅·道格拉斯·加州弗里蒙特市優先權文件參考本申請要求35USC 120規定的優先權，并且是2008年2月27日遞交的美國專利 申請12/071，924的部分繼續申請，該申請為了所有目的通過引用被合并于此。本申請要求 2007年10月22日遞交的名稱為“計算機和電子設備外殼中EMI屏蔽二維和三維結構(EMI Shielding Two and Three DimensionalConfigurations in Computer and Electronics Enclosures)的美國臨時專利申請序列號No. 60/981，740的35USC § 119(e)規定的優先權， 該申請為了所有目的通過引用被合并于此。
背景技術：
下列背景技術部分部分地抽取自澳爾.英.基思.阿姆斯特朗(Eur Ing KeithArmstrong)、徹麗.克拉夫(Cherry Clough)咨詢員、EMC-UK聯盟的“EMC第四部分 屏蔽設計技術(Design Techniques for EMC-Part ‘Shielding) ”。完全體積屏蔽通常稱為“法拉第電籠(Faraday Cage) ”，盡管這可以給出布滿洞的 圓筒(像法拉第先生的原版一樣)是可接受的這么一種印象，然而通常不是這樣。對于屏蔽 來說存在成本等級，這使得在設計過程中盡早考慮屏蔽在商業上非常重要。屏蔽可以圍繞 以下元器件安裝各個IC-成本例如25P ；PCB電路的隔離區域-成本例如￡1 ；整個PCB-成 本例如￡ 10 ；子組件和模塊-成本例如￡ 15 ；整個產品-成本例如￡ 100 ；組件(例如工業 控制和儀表操縱臺)_成本例如￡1，000 ；房間-成本例如￡10，000 ；而建筑物-成本例如 ￡100，000。屏蔽總是會增加成本和重量，因此總是希望最好使用在這一系列中描述的其它技 術來改善EMC，并降低對屏蔽的需要。甚至當希望避免完全屏蔽時，最好考慮到墨菲法則 (Murphy Law)并根據真正的概念設計，以便如果需要可以在以后添加屏蔽。還可通過使所 有導體和組件都非常接近固體金屬片來達到屏蔽度。因此，完全由低外形表面貼器件組裝 成的接地平面PCB，因其在EMC方面的優勢而被推薦使用。首先通過使電子設備組件的內部電子單元和電纜一直保持接近接地金屬表面，可 以在電子設備組件中獲得有效的屏蔽度。首先通過使電子設備組件的內部電子單元和電纜一直保持接近接地金屬表面，其 次通過將它們的接地端直連到金屬表面，而不是(或者以及)利用基于綠/黃導線的安全 星形接地系統，可以在電子設備組件中獲得有效的屏蔽度。該技術采用鍍鋅座架板或機箱， 并有助于避免對高價外殼SE的需要。已經針對屏蔽罩如何工作撰寫了許多教科書，因此這里不再重復它們。不過，若干 概括的概念是有幫助的。屏蔽罩在輻射的電磁波的傳播、反射和/或吸收的路徑上設置了 阻抗不連續點。這在概念上非常類似于濾波器的工作方式——它們在多余的傳導信號路徑 上設置阻抗不連續點。阻抗比越大，SE越大。
在0. 5毫米或更大的厚度條件下，大部分正常制造的金屬都提供1兆赫茲以上的 良好SE和100兆赫茲以上的優良SE。這種金屬屏蔽罩的問題大部分是由薄材料、頻率低于 1兆赫茲和孔引起。通常最好使被屏蔽的電路與其屏蔽罩的壁之間的距離大一些。被屏蔽的體積越 大，屏蔽罩外側的發射場和器件所形成的場就將變得越“稀薄”。當外殼具有彼此平行的壁時，就可能以諧振頻率建立駐波，因此可能引起SE問 題。不規則形狀的外殼或具有曲面或非平行壁的外殼有助于避免諧振。當相對的屏蔽壁平 行時，希望避免發生由于寬度、高度或長度引起的同一頻率的諧振。因此，為了避免立方體 的外殼，可以使用矩形截面的，而不是方形截面的，并且優選避免彼此成簡單倍數的尺寸。 例如，如果長度是寬度的1. 5倍，那么寬度的第二諧振將與長度的第三諧振共同發生。優選 使用無理數比例的尺寸，例如由斐波納契級數提供的那些尺寸。場源自兩方面電(E)和磁(M)。電磁場由給定比例的E場和M場組成(假定空 氣中波阻抗E/M為377)。電場很容易由薄的金屬箔阻擋，因為電場屏蔽機制是在傳導邊界 處進行電荷的重新分配；因此，幾乎具有高導電率(低電阻)的任何東西都表現出合適的低 阻抗。盡管在高頻率下電荷重新分配的高速率會導致產生大量位移電流，但是即便薄鋁也 能輕松應對這一情況。不過，磁場可能更難阻擋。它們需要在屏蔽材料內部產生渦電流來 創建與入射磁場相反的磁場。薄鋁不是很適合這一目的，并且給定SE所需的電流滲透深度 取決于磁場的頻率。SE也取決于用于屏蔽的金屬的特性，這稱為“集膚效應”。稱為“集膚效應”的屏蔽材料的集膚深度使得由回跳磁場引起的電流大約降低9 分貝。因此，厚度為3個集膚深度的材料在相反側具有降低了大約27分貝的電流，并具有 M場的大約27分貝的SE。集膚效應通常在低頻尤其重要，在這樣的頻率下所形成的場更有可能磁性優良且 具有比377 Ω更低的波阻抗。大部分教科書都給出了集膚深度的公式；不過，該公式需要知 道屏蔽材料的電導率和相對磁導率。銅和鋁的電導率超過鋼的5倍，因此非常善于阻擋電場，但是它們的相對磁導率 為1 (等于空氣的)。典型的軟鋼在低頻下具有大約為300的相對磁導率，當頻率增至超過 100千赫茲時，下降為1。軟鋼的較高磁導率使它的集膚深度減小，使得用于屏蔽低頻時比 鋁有更好的合理厚度。不同等級的鋼(特別是不銹鋼)具有不同的電導率和磁導率，結果 它們的集膚深度也有顯著不同。用于屏蔽的好材料應具有高的電導率和高的磁導率以及足 夠的厚度，以在所關心的最低頻率下獲得需要的集膚深度量。具有純鋅(例如10微米或更 多)的1毫米厚的軟鋼板適于許多應用場合。用普通結構的金屬制品很容易獲得頻率超過30兆赫茲時的100分貝或更多的 SE結果。不過，這采用完全封閉的沒有接頭或縫隙的屏蔽體積，于是使得產品組裝相當困 難，除非你準備好對它進行完全焊縫，并且也沒有外部電纜、天線或傳感器(而不是異常產 品)。實踐中，無論是否做出屏蔽來降低發射或改善抗擾性，大部分屏蔽性能都由其中的孔 來限制。考慮孔作為其它最佳屏蔽中的洞暗示了孔用作半波諧振的“狹縫天線”。這使得我 們能對給定SE做出關于最大孔尺寸的預測對于單個孔，SE = 201Og(Ω/2d)，其中Ω是所 關心頻率下的波長，d是孔的最大尺寸。事實上，這一假定不可能總是正確，但是它具有作 為一個成為良好框架的簡易設計工具的優點。有可能根據具體產品上使用的技術和構建方
5法以及實際經驗來改進該公式。狹縫天線的諧振頻率由其最長尺寸——對角線來管理。這使得孔多寬或多窄甚或 是否存在穿過孔的視線的差異很小。均勻的孔以及漆或氧化膜的厚度，通過重疊金屬板形成，剛好在它們的諧振頻率 下輻射(泄漏)，如同它們寬得足夠一個手指穿過。最重要的EMC問題之一是使產品的內部 頻率保持在內部，因此它們不會污染外部的射頻頻譜。狹縫天線的半波諧振(以上述的經驗法則SE = 201og(2d)表示)利用關系式Y = ·λ (其中γ是光速3. IO8米/秒，f是以赫茲表示的頻率，而λ是以米表示的波長)。 我們發現沿著19英寸的支架單元的前面板的前邊緣延伸的窄的430毫米長的間隙將在350 兆赫茲左右處是半波諧振。在這一頻率下，我們示例的19”前面板不再提供更多的屏蔽，并 且將它完全移除也可能沒有什么差別。對于1千兆赫茲下的20分貝的SE，需要不大于約 16毫米的孔。對于40分貝來說，可能僅僅是1. 6毫米，需要襯墊來密封孔和/或需要使用 后面描述的切割技術之下的波導。實踐中，實際SE取決于外殼本身的壁之間的內部諧振、 組件和導體與孔的接近程度(使諸如帶狀電纜之類的攜帶數字總線的噪聲電纜遠離屏蔽 孔和接頭)，以及用于組裝外殼等的部件的固連阻抗。任何地方可能，都期望將所有必要或不可避免的孔裂成多個更小的孔。不可避免 的長孔(蓋子、門等)可能需要導電的襯墊或彈簧夾(或保持屏蔽連續性的其它手段)。彼 此靠近的多個小的相同孔的SE(粗略地)正比于其數量(SE = 201Ogn，其中n是孔數)，因 此兩個孔將惡化6分貝，四個將惡化12分貝，八個將惡化18分貝等等。但是當在所關心頻 率下的波長開始與小孔陣列的整個尺寸相當時，或者當孔彼此不靠近(與波長相比)時，由 于階段消除效應這一每雙數大概6分貝規則被打破。被設置為彼此相距大于半波長的孔通常不會使分別取得的SE惡化，但是100兆赫 茲下的半波長為1. 5米。在如此低的頻率下，就那些小于此的典型產品而言，孔數的增加往 往使外殼的SE惡化。孔不僅用作狹縫天線。在屏蔽中流動且被迫繞孔轉向路徑的電流，使其發射磁場。 跨過孔的電壓差使孔發射電場。作者已經看到通過微控制器從小的安裝于PCB上的屏蔽罩 中的直徑不大于4毫米的洞(意欲用于嵌入塑料的安裝柱)以130兆赫茲發射的顯著水平。發現任何具有孔的復雜外殼的SE的唯一實際明智的方式是利用三維場解算器對 結構以及任何PCB和導體(特別是那些可能靠近任何孔的)進行建模。可以實現這一功能 的軟件包現在都具有友好的用戶界面，并可以運行在桌上型PC。或者，用戶也能找到具有必 要的軟件和驅動它的技能大學或設計咨詢公司。由于SE隨著裝配方法和質量、材料以及內部PCB和電纜而大不相同，但是最好一 直保持20分貝的SE “安全邊界”。如果最終的設計驗證/質量測試存在問題，那么至少包 括允許利用至少20分貝來改進SE的設計特征也是有利的。50赫茲的頻率是有問題的，并且希望具有任何合理厚度的普通金屬的這一頻率下 的SE。諸如導磁金屬和射電金屬之類的特殊材料具有很高的相對磁導率，通常在10，000范 圍內。它們的集膚深度相應地很小，但是它們只有達到幾十千赫茲才有效。注意不要敲擊 由這些材料制成的東西是非常有利的，因為這將破壞它們的磁導率，因此它們不得不被扔 掉或者在氫氣氛圍下重新退火。這些奇異的材料用于相當相似的通道，以將磁場轉向遠離受保護的區域。這與普通屏蔽罩所使用的概念不同。具有大于1的相對磁導率的所有金屬屏蔽材料都能在強磁場中飽和，因此作為屏 蔽罩不能很好地工作，并且通常被加熱。降低交流聲場的電源變壓器的鋼或導磁金屬屏蔽 盒能飽和，且不能獲得所期望的效果。通常，使箱更大是有必要的，因此不需要體驗這種強 度的部分場。另一用于低頻屏蔽的屏蔽技術是主動消除，并且至少兩家公司已經開發了這 種技術，具體用于在被高電平的電源頻率磁場污染的環境中穩定CRT VDU的圖像。圖ID示出如果我們延長通過孔泄漏的波在不受約束之前必須在周遭金屬壁之間 行進的距離，那么即使孔大到一個拳頭都可以通過，我們也能獲得可觀的SE。這個非常有 效的技術成為“切割下的波導”。蜂窩金屬結構實際上是并排堆疊的多個切割下的波導，經 常用作屏蔽室的通風窗，類似于高SE外殼。像任何孔一樣，當其內對角(g)是半波長時，波 導使得所有入射磁場通過。因此，我們波導的切割頻率由以下公式給出f。ut。ff= 150,000/ g(當g以毫米為單位時，答案是以兆赫茲為單位)。在這一切割頻率下，波導不會像普通孔 那樣泄漏(如圖IA所示)，并且能提供更多的屏蔽對于f < 0. 5fcutoff, SE近似等于27d/ g，其中d是在波自由之前行進通過波導的距離。圖IA示出由6個不同尺寸的切割下的波導所獲得的SE示例。更小的直徑(g)造 成更高的切割頻率，50毫米(2英寸)的直徑獲得1千兆赫茲的全衰減。增加的深度(d)造 成的增加的SE，實際上獲得非常大的值。切割下的波導不必要由管子制成，而是可以利用簡 單的片狀金屬制品來實現，其中金屬制品折疊適當的深度(d)從而不會將產品的尺寸增加 過多。作為一種技術，不是僅受到想象力的限制，而是必須在項目早期就考慮，因為對不使 用導體的失敗產品進行改進通常很難。導體不會穿過切割下的波導，因為這是對它們效果 的折衷。切割下的波導非常適用于塑料軸(例如，控制旋鈕)，以便它們不會危及它們退出 外殼的SE。替代方案是使用具有環形導電襯墊的金屬軸，并忍受最終的摩擦和磨損。切割 下的波導可以避免對襯墊的連續剝除和/或對多種固定件的需要，并因此節省材料成本和 裝配時間。襯墊用于避免接頭、接縫、門和可移除面板處的孔泄漏。對于簡易匹配的裝配，襯 墊設計不太難，但是門、開口、蓋子和其它可移除面板給襯墊造成了許多問題，因為它們必 須滿足多個矛盾的機械的和電的需求，更不用提化學需求(以避免腐蝕)。屏蔽襯墊有時也 需要環境密封，添加中間物。圖IB示出用于工業柜子的門的典型襯墊設計，它利用導電橡膠或硅樹脂化合物， 以提供環境密封和EMC屏蔽。彈簧夾通常也用于這類應用。需要注意的是，用于將門或面板安全接地的綠/黃線不會對幾百千赫茲的EMC有 利。如果使用短寬的接地帶而不使用長線，這可能延長幾個兆赫茲。有來自多家制造商的海量種類襯墊可供選用，其中某些制造商還提供個性化定制 服務。這一觀察結果揭示了沒有一個襯墊適合大范圍的應用。設計或選擇襯墊時的考慮包 括⑴機械靈活性；⑵壓縮形變；⑶大范圍頻率的阻抗；⑷腐蝕抵抗(關于配合材料 的低流電的EMF，適用于所預期的環境)；(5)抵擋正常使用所預期的嚴苛的能力；(6)安裝 表面的形狀和制備；(7)組裝和拆裝容易；以及⑶環境密封以及煙和火的需要。屏蔽襯墊有4種主要類型導電聚合物、導電包裝的聚合物、金屬網和彈簧夾。⑴ 導電聚合物(其中具有金屬粒子的絕緣聚合物，兼作為環境密封，并且具有低壓縮形變，但是需要顯著的接觸壓，這使得它們很難不用杠桿輔助就用在人工打開的門中。(2)導電包裝 的聚合物(具有導電外涂層的聚合物泡沫或管非常軟且韌，具有低的壓縮形變。一些僅需 要低水平的接觸壓。不過，它們不能使環境密封最好，并且它們的導電層可能更容易磨損。 (3)金屬網(任意的或編織的)通常非常硬，但是卻更好地匹配金屬外殼的阻抗，因此較之 以上類型具有更好的SE。它們具有較差的環境密封性能，但是目前一些被提供來粘合環境 密封，使得兩種類型的襯墊可以用在一種操作中。(4)彈簧夾(“手指存儲”)通常由鈹銅合 金或不銹鋼制成，且可以很靈活。它們最大的用處在于對必須容易人工提取(打開)、容易 插入(關閉)并且具有高等級用處的模塊(和門)。它們的消磁接觸動作有助于獲得良好 的結合，并且它們與金屬外殼的阻抗匹配很好，但是當它們不用于高壓力時，需要維護(可 能每隔幾年就用凡士林污漬)。彈簧夾也更容易受到偶然損壞，例如卷在外套袖子中并彎曲 或者折斷。彈簧夾以及它們之間的間隙的尺寸引起感應，因此對于高頻或關鍵使用來說，可 能需要雙排，例如可以從大多數EMC實驗室的門中看出。需對產品進行合適的機械預處理，才能夠簡單有效地安裝襯墊。簡單地吸附在表 面上并擠在匹配部件之間的襯墊，可能不會最佳地工作——它們的組裝螺釘擰得越緊，從 而努力壓迫襯墊使之具有良好的密封，那么固定件之間的間隙可能彎得越多，越打開泄漏 間隙。如圖IB所示，這是因為匹配部件的剛度不足，如果沒有襯墊可擠入的槽的話就難以 使匹配部件足夠硬。槽也有助于正確定位，并且在組裝過程中保持襯墊。襯墊接觸區不必涂敷(除非它具有導電涂料)，并且所用材料、它們的制備和電鍍 必須仔細考慮電蝕點。所有襯墊細節和測量結果必須反映在加工圖上，并且必須評估對它 們所提出的改變對屏蔽和EMC的影響。當涂敷工作轉移給不同的供應商時，使襯墊無用是 很普通的，因為掩模信息不會被設置在圖上。由于對沒有被掩住的襯墊安裝區域的超范圍 噴涂的變化度，在涂敷過程中所使用的改變也可能具有有害效應(當不同的涂敷工人來進 行涂敷時)。圖IC示出在屏蔽外殼的壁中的大孔，利用內部的“臟箱”來控制通過孔的場泄漏。 臟箱與外殼內部之間的接頭必須與屏蔽罩中的任何其它接頭一樣處理。基于以下兩項主要技術可以獲得多種屏蔽的窗口 塑料片上的薄金屬膜和嵌入的 金屬網。(1)塑料片上的薄金屬膜，通常是氧化銦錫(ITO)。在膜厚度為8微米及其8微米 以上時，光惡化開始變得不可接受，并且對于電池供電的產品來說，增加的背光光源可能過 于難以負擔。這些膜的厚度可能不足以提供100兆赫茲以下的良好SE。(2)嵌入的金屬網 通常由變黑的銅線的細篩制成。對于與金屬膜相同的光惡化來說，這些提供更高的SE，但是 如果網眼尺寸不合適，那么它們可能受到顯示像素的莫爾干涉。一種竅門是對角定位網眼。蜂窩金屬顯示屏也可獲得非常高的屏蔽性能。它們是大量切割下的波導，并排層 疊，并且大部分用在安全或軍事應用中。波導極窄的視角意味著操作員的頭避免任何其他 人偷看他們的顯示屏。金屬網眼的尺寸必須小到不會將外殼的SE降低得過多。彼此靠近的大量小的相 同孔的SE (大致)與它們的數量η成比例(SE = 201ogn)，因此兩個孔將使SE惡化6分貝， 4個將使SE惡化12分貝，8個將使SE惡化18分貝，依次類推。對于典型通風格窗的大量 小孔來說，網眼尺寸顯著小于對于同一 SE來說所需要的一個孔。就通風孔的尺寸超過四分 之一波長的較高頻率而言，這一粗略的“每倍數6分貝”的公式可能會過于工程化，但是對
8于這種情況，沒有簡單的規則或經驗公式。切割下的波導允許具有較大值的SE的高空氣流率。蜂窩金屬通風屏蔽罩(由許 多長而窄的并排結合的六角形管組成)已經為此目的使用了許多年。可以相信，高屏蔽19” 柜子架的至少一個制造商要求為使用普通金屬制品技術的上下通風孔使用切割下的波導 屏蔽。為通風孔設計的屏蔽可能非常復雜，由于需要清洗空氣帶來的沉積在屏蔽罩上的 灰塵。仔細的空氣濾波器設計可以使得通風屏蔽罩被焊接或以其它方式永久地固定在位置 上。為了良好的感覺和外觀，通常使用塑料外殼，但是塑料外殼很難屏蔽。用諸如粘結 劑(導電涂料)中的金屬粒子之類的導電材料或使用實際的金屬(電鍍)涂敷塑料外殼 的內部，在技術上是嚴苛的，并且如果有工作的希望，那么在模具的設計過程中需要注意細 節。在發現有必要進行屏蔽時，通常會注意到塑料外殼的設計不允許通過涂敷其內表 面來獲得所需的SE。弱點通常在于塑料部件之間的接縫；它們通常不能確保密封匹配，并 且通常不容易被密封。經常需要昂貴的新模具，同時市場引入和新產品的收益產生開始將 延遲。對于新產品來說，無論何時需要塑料殼體，從設計之初就考慮獲得必要的SE在經 濟上是致命的。在塑料上涂敷或電鍍決不能非常厚，因此所獲得的集膚深度的數量可能非常小。 一些利用鎳和其它金屬的溫和涂層已經發展成為采用鎳的相當高的磁導率，以降低集膚深 度并獲得更好的SE。涂敷和電鍍的其它實際問題包括使它們在所期望的環境中在產品的整個使用過 程中粘在塑料襯底上。沒有材料和工藝的專業知識，是不太容易這么做的。產品內部脫落 的導電涂料或電鍍層將對EMC造成很多危害——可能使導體短路，造成操作不可靠并存在 火災和觸電的風險。涂敷和電鍍塑料必須由在這一專業領域有長期經驗的專家來完成。涂敷或電鍍塑料的特殊問題是電壓隔離。對于第二類產品(雙重絕緣)來說，將 導電層添加到塑料殼體內部可以降低漏電和間隙距離，并緩和用電安全。并且，對于任何塑 料殼體的產品來說，向殼體的內表面添加導電層可以促進通過接縫和接頭進行個人靜電放 電(ESD)，可能用對ESD的易感性問題替換了輻射干擾問題。出于商業原因，如果存在最終 可能需要屏蔽的任何可能性，那么從最初設計過程開始就仔細設計塑料殼體非常重要。一些公司通過在印刷電路板上或組件周圍使用薄的且沒有吸引力的低成本金屬 屏蔽罩，來精明地(預期雙關語)進行包裝，從而使得對于他們的漂亮塑料殼體來說沒有必 要承擔雙重的屏蔽任務。這可以節省大量成本并省去大量麻煩，但是必須從項目之初就進 行考慮，否則沒有多余的空間(或者錯誤類型的空間)來裝配這類內部的金屬制品。大批量導電的塑料或樹脂通常在提供機械強度的絕緣粘結劑中使用分散的導電 粒子或線。有時這會形成基本塑料或樹脂的“集膚”，使得不插入螺旋線圈或類似工具很難 獲得良好的RF結合。這些絕緣集膚使得很難避免接頭處產生的孔，也使得很難提供與連接 器、密封管和濾波器的主體的結合。混合導電粒子和聚合物的一致性的問題使得在一些區 域外殼很差，并在其它區域缺少屏蔽。
基于碳化纖維(本身是導電的)的材料和自身導電的聚合物，開始很容易獲得，但 是它們不具有金屬的高導電性，因此對于給定的厚度不能給出好的SE。所有穿過屏蔽外殼 的屏蔽電纜的絲網和連接器(或密封管)以及它們的360°粘結，是與外殼金屬制品本身一 樣重要的任何“法拉第圓筒”的一部分。用于非屏蔽的外部電纜的濾波的整個組件和安裝 對于取得好的SE來說也是非常重要的。參見用于工業柜子屏蔽(和濾波)中的最好實踐 的IEC1000-5-6 (95/^1078900 from BSI)草案。參見用于電纜(和接地)中的最好實踐的 BS IEC 61000-5-2 :1998。返回到我們的以盡可能低裝配水平應用屏蔽從而節省成本的原始方案，我們應該 考慮以PCB水平屏蔽的問題。理想的PCB級屏蔽總地來說是用屏蔽的連接器和安裝在其壁 上的傳統濾波器來封閉金屬盒，事實上，這僅是如上所述的產品級屏蔽外殼的微型版本。結 果通常稱為可提供極高SE的模塊，通常用于RF和微波領域。較低成本的PCB屏蔽是有可能的，盡管它們的SE通常沒有設計好的模塊那么好。 它總是取決于用于提供屏蔽罩一側的PCB中的接地層，使得簡單的五個側面的箱可以像任 何其它組件一樣裝配在PCB上。將這五個側面的箱以多個周圍環境中的點焊接在接地層 上，創建圍繞電路的所期望區域的“法拉第圓筒”。各種標準的五個側面的安裝PCB屏蔽的 箱通常很容易獲得，并且專攻于這種精密金屬制品的公司通常采用用戶定制的設計。箱利 用搭鎖的蓋子，以便當蓋子打開時，可以容易地進行調整、訪問測試點或替換芯片。這種可 移動的蓋子通常與環境周圍的彈簧夾配合，以當它們關閉在適當位置上時可以取得良好的 SE。這種屏蔽方法的弱點是明顯不同的孔的變化，孔如下由焊接的接地層之間的間 隙造成的孔；接地層中的任何孔(例如通路和通孔周圍的余隙)；以及五個側面的箱中的任 何其它孔(例如通風、連接到可調整組件、顯示器等的通路)。將五個側面的箱的邊緣密封 焊接到組件側接地層，可以用耗時的人工操作為代價消除一組孔。為了最低成本，我們希望將我們所有的信號和能量都提供給作為軌道的PCB的屏 蔽區域，避免導線和電纜。這意味著我們需要使用等效于安裝隔板的屏蔽連接器和安裝隔 板的濾波器的PCB。等效于屏蔽電纜的PCB軌道是在兩個接地層之間行進的軌道，通常稱為“帶狀線”。有時，保護軌道運行在同一銅層的這一“屏蔽軌道”的兩側上。這些保護 軌道具有非常多的通孔，將它們連接到上下接地層。這里，每英寸通孔的數量是限制因素， 這是因為它們之間的間隙用作屏蔽孔(保護軌道本身具有太多的自感應，從而以高頻提供 良好的SE)。當圖1A-1E用于確定通過間隔時，由于PCB材料的介電常數大致是空氣的四 倍，所以它們的頻率軸應該除以2(PCB介電常數的平方根)。一些設計者不會為保護軌道費 心，而是僅僅使用通孔來“連同”正被討論的軌道。為了避免諧振，隨機改變所期望空間周 圍的通孔行的間隔是個好主意。在帶狀線進入由屏蔽罐封閉的電路區域處，它們的上下接地層(以及任何保護軌 道)在靠近帶狀線的兩側被連接在屏蔽罐的焊接接頭。只具有單個接地層而另一側暴露于空氣中的軌道，就是所謂的“微波傳送帶”結 構。當微波傳送帶進入被屏蔽的PCB箱中時，它將由于箱的壁而變得阻抗不連續。如果微 波傳送帶中信號的最高頻率組分的波長比箱壁的厚度(或箱安裝蓋板的寬度)大100倍，那么不連續性可能太短而無法記錄。但是如果不是這種情況，那么可能發生性能的某些惡 化，因此這種信號最好利用帶狀線來發送。所有被屏蔽的軌道由于經過被屏蔽的PCB區域，所以必須被濾波。通過有可能利 用PCB屏蔽而不是這種濾波來獲得顯著改進，但是這很難預測。因此，濾波應該總是被列入 計劃的(至少對于原型來說，并且只有在EMC測試成功后才從PCB布圖中移除)。最好的濾波器是穿通型，但是為了節省成本避免布線型是有利的。有引線的PCB 安裝型是可獲得的，并且能以通常的方式焊接到PCB上。然后，有引線的PCB座在其于后續 階段進行安裝時，用手焊接到屏蔽盒的壁。通過將濾波器的中心觸點焊接到潛在的接地層， 可以更快地進行組裝，這使得屏蔽箱和同一接地層之間的焊接接頭在其兩側非常接近。后 一構造也適合表面安裝的穿通濾波器，這能進一步降低組裝成本。但是，穿通濾波器，即使是表面安裝型的，也仍然比簡單的鐵氧體磁珠或電容器昂 貴得多。為了在開發EMC測試中找到成本最合算的濾波器，同時也最小化延遲和避免PCB 布圖反復，可以采用以下任何濾波器結構來容易地創建多目的焊接點圖案(1)零歐姆鏈 接(沒有濾波器，當EMC測試新的設計時，通常用作起始點)；(2)與信號串聯的電阻器或鐵 氧體磁珠；(3)連接至接地層的電容器；(4)普通模式的扼流器；(5)電阻器/鐵氧體/電容 器組合(三通管、LC等，更詳細的參見這一系列的部分3) ； (6)穿通電容器(即中心管腳接 地，不是真正的穿通)；以及(7)穿通濾波器(三通管、LC等，中心管腳接地，不是真正的穿 通)。多目的焊接點也意味著本發明不限于專有的濾波器，而是能以最低的成本被創建，以 最好滿足電路(和作為整體的產品的)需求。在尋找EMI/EMC解決方案中，現有的技術是笨拙和麻煩的。例如，現有技術使用匙 狀物(它們是一些在伸出部分具有凹痕的小凸起)，這樣一來它們就聚在一起并朝著相反 方向。一個轉變成另一個，這樣它們就相配并必須做物理接觸。這些結構彎曲，并且當它們 中的一個在平面內彎曲并且它們不再接觸時，它們將失去它們的導電性。于是，現有技術將 開始泄漏EMI。它們的耐受性差，并且非常昂貴。此外，被設計為解決這些問題的現有制造 技術需要形成外殼，以便它必須具有榫槽接合或其它禁止的方案。

發明內容
本發明消除了對機電封裝中最昂貴、可靠性最差的一方面(即EMI襯墊)的需求。 本發明提供的解決方案將消除大量應用中、“匙”狀物和PC機箱和其它電子設備外殼中其 它類似麻煩結構中對襯墊的需求。本發明提供一種將二維體和三維體放置入并且穿過四乘 二或四乘一乘一的六側外殼的接縫的結構，其中以導電材料(或導電聚合物)容易地形成 的2D體和3D體提供改進的EMI屏蔽，而且還減小組裝和制造成本(尤其是在優選實施例 中)。EMI會很難選出(或進入)外殼，這是因為它無法“到處查看”連續2D體以及捕獲或 反映到3D衰減體中。特定實施例排它地使用二維體或三維體，不過在優選實施例中，2D和 3D衰減體由于在規則和不規則型中對它們的需要而沿著接縫被結合。


圖1A-1E示出各種電磁干擾屏蔽原理；圖2A示出本發明可以實現的外殼的樣本模式，其中本發明具體實施“有效長度”的原理；圖2B示出在本發明的另一實施例中的計算機外殼的一側，或者“四次切割”中的 三次切割或TORTURED PATH 解決方案；以及圖2C示出切割成樣本計算機外殼的示例性彎曲路徑模式；圖3A示出俯視的本發明計算機外殼的優選實施例；圖3B是純二維方案優選實施例的封閉圖；圖3C是優選實施例的側視圖；圖3D是位于計算機外殼優選實施例的“主”或鎖定角落的特征的頂側視圖；圖4A是位于計算機外殼優選實施例的“主”或鎖定角落的特征的頂側分解視圖；圖4B是優選實施例的“鎖定”角落的特征以及所制造出的連附方案的分解視圖；圖5A是本發明實施例中前板部件的側視圖；圖5B是本發明實施例(4X2或4X1X1或5X1)中前板部件的頂視圖；圖6示出利用部分球體或“扇貝”的(純)三維EMI屏蔽方案的簡單電子設備外 殼；圖7A示出在外殼可由金屬片制出時利用凸起形狀的本發明的“混合” 2D/3D實施 例；圖7B示出圖6A中所示的“混合” 2D/3D實施例的細節；圖8A是2D/3D混合計算機外殼中“槽”特征的詳細透視圖；圖8B是槽或溝道特征的側視圖；圖8C是槽或溝道特征的封閉細節；圖9示出利用2D和3D這二者特征的“混合”計算機外殼的可替換實施例；圖IOA是同時利用2D和3D特征的“混合”計算機外殼(“輪廓線”)的第二可替 換和優選實施例；圖IOB是在角落的第二可替換實施例的封閉圖；圖IOC是第二可替換實施例的細節的透視圖；圖IlA示出同時利用2d體和3d體(“四箱”)的“混合”計算機外殼的第三可替 換實施例；圖IlB示出第三(“四箱”)可替換實施例的細節；圖IlC示出第三可替換實施例的另外特征(立體圖)；圖12A示出第三可替換實施例的第一部件；以及圖12B示出第三可替換實施例的第二部件。
具體實施例方式以上述經驗方法表示的狹縫天線的半波諧振是利用關系式SE = 201og( λ /2d)的 圖ID中實線(以及圖IE的經驗方法)的基礎。因此，與多孔型有關的惡化由下列關系式給 出SE降低=lOlog(N)，其中N=型中的#孔。利用關系式fX =(3，其中(是光速3\10~8 米/秒，頻率以赫茲為單位，而λ是以米為單位的波長，其中f=波的頻率，λ =波長，C = 光速。屏蔽即使用導電材料通過反射或吸收來減少ΕΜΙ。將電子產品與EMI成功屏蔽是具有以下三個基本因素的復雜問題干擾源、干擾接受器以及連接源與接受器的路徑。如果 缺少這三個因素的任何一個，都沒有干擾問題。干擾能采用許多形式，例如電視上的失真、 計算機的中斷/損失數據，或無線電廣播中的“裂紋”。同一設備在一種情況下可能是干擾 源，在另一種情況下可能是接受器。當前，FCC調整30兆赫茲與2千兆赫茲之間的EMI發射，但是不指明對外部干擾 的抗擾。隨著設備頻率增加(10千兆赫茲的應用正在變得普通)，它們的波長成比例地降 低，這意味著EMI可以從非常小的通路發出/進入非常小的通路(例如，在1千兆赫茲的頻 率下，通路必須小于1/2英寸)。因此向更高頻率的趨勢有助于驅動對更多EMI屏蔽的需 要。作為參考點，計算機處理器用超過250兆赫茲的頻率進行操作，并且一些更新的便攜式 電話工作在900兆赫茲。傳統上，金屬(本身導電)已經是EMI屏蔽的選擇材料。由于塑料的許多好處，近 年來，用塑料樹脂(具有導電涂層或纖維)代替金屬已經具有巨大的趨勢。即使塑料本身 對電磁輻射透明，但是涂層和纖維的改進已經允許設計工程師考慮塑料的優點。作為具體 的例子，考慮FCC調整以屏蔽高達2千兆赫茲的頻率，在企業網絡的許多控制器中的典型最 大時鐘速度是400兆赫茲。如果你認為2千兆赫茲值作為所關心的最大頻率，那么在400 兆赫茲，用戶將屏蔽高達并包括400兆赫茲信號的第五諧波，即400兆赫茲X5 = 2千兆赫 茲(屏蔽400兆赫茲的最大時鐘速度的第五諧波)。為了確定2千兆赫茲處的波長，利用等 式 c，以上 ·λ = c, λ = c/f, λ = (3X 108)/(2X 109 λ = 0. 15 米(在 2 千兆赫茲處)。 術語Α&Β是所關心的關于對最長可能狹縫長度的確定λ /2 = 0. 075米或者是75毫米。推 薦將孔保持在大約λ/20至λ/50的范圍內，因此對于2千兆赫茲來說，孔應該保持在以下 范圍內在2千兆赫茲下，最大值λ /20 = 0. 075米或者是75毫米；在2千兆赫茲下，最小 值λ /50 = 0. 003米或者是3. 0毫米。從上述等式可以看到，對于最大長度“X”的1個洞的屏蔽效果在3毫米處，SE =201og( λ/2d)(沒有最小值，越小越好，這一等式用作封裝的實際值)—— >在7.5毫
米處 SE = 201og(0. 15/ (2X0. 003)) = 201og(25) = 28 分貝，-> SE = 201og(0· 15/
(2X0. 0075)) = 201og(10) =20 分貝。因此，在標準應用中，有多個洞，例如優選的0. 060”厚的鋼板SE降低=IOlog(N)， 具有包括100個洞的洞型且SE降低=IOlog(N) = IOlog(IOO) = 20 (請參見圖8的圖示)。 在7. 5毫米洞的情況下，結果是屏蔽將到零，而在3毫米洞的情況下，結果是屏蔽降低到8 分貝。這即是EMI限制性質出現的地方，并且不讓電磁干擾出去與獲得冷卻空氣之間的 相互影響變得更加顯著。本發明采用的原理之一由圖IA示出。推薦最多的封裝應用提供在外殼水平上提供 15分貝的屏蔽。從上述信息可以 很明顯地看到，沒有技術上的改進很難實現。應該注意上述的惡化甚至不會考慮實際使用 襯墊的密封處的損失。這僅是用于空氣流動的炮眼。對附圖的具體描述TORTURED PATH EMI解決方案的主要實施例示出為用于外殼，該外殼通常具有用 于計算機和其它需要EMI/EMC屏蔽的電子設備組件的箱和其它類型的柜子的形狀。參見圖 1A，示出外殼的主要壁，其是由導電材料制成的被屏蔽外殼的壁，孔的尺寸越大，電磁場的
13泄漏量越大。在商品名“TORTURED PATH ”已知的本發明實施例中，通過策略性地切割、成 形、模壓、擠壓、沖壓并且形成在基本的任何應用中采用電磁傳導材料的任何制造方法來降 低孔的尺寸。本發明提供了比實施當前技術的方式更便宜的EMI屏蔽解決方案。這能以用金屬 片或平坦擠壓切割或沖壓的材料實現兩個維數(由于只沿兩維任何都不會發生，所以兩維 考慮)的本發明的各種實施例來完成。材料可以用薄的金屬片再次鑄造——假定被鑄造、切 割或擠壓的結構相對整個維數來說很薄，考慮到所謂的兩維考慮具有有限的厚度。隨著制 造過程轉向模壓工藝或鑄造工藝，將創建甚至更多的三維型，或形成超出2D平面的金屬， 并使用干燥技術來創建重疊和進一步的“彎曲路徑”。因此，本發明這一特定實施例的目的 是創建小孔。具體而言，這一實施例的目的是創建不僅小而且迫使電磁噪聲改變方向的孔， 或者穿過小孔并使路徑對于EMI來說很難找到出口(因此，“彎曲路徑”)。當然，這也反過 來影響了外殼內的電子設備對來自外界的電磁干擾的磁化系數。EMI即電磁干擾指的是何 物向外射出并可能怎樣干擾其它設備。不過，出于公開的目的，術語“EMI”包括屏蔽用戶外 部且輻射電磁場的任何設備，其中電磁場對產品進行干擾，并且這也是用戶受到EMI的地 方。波導在以上圖1A-1E中進行了討論，其中溝道的深度或孔的深度使得對于給定的 孔尺寸來說，電磁波出來非常困難。TORTURED PATH 發明以模壓或鑄造方式實現，以創建不 允許EMI溢出或進入外殼的三維通路，這可以包括波導效應。但是，對于EMI來說，優選和 概念上最有效的彎曲路徑是正弦鋸齒方波，如圖2所示，而且可以是任何種類的不規則型， 如圖11和12所示，無論型在形狀上是周期的、周期變化的或經常變化的。不過，本發明需 要型不允許最大孔尺寸足夠電磁波橫穿材料，無論是向內還是向外。本發明的之一規則示 出在圖2中，作為“有效長度問題”。現有技術圖示圖IB示出了像具有襯墊的槽一樣使用的蓋板。槽位于箱或外殼的 底中，然后被充以襯墊一一在這種情況下環形襯墊是很普通的手段。然后，使用蓋子，迫使 襯墊變形，然后它將部分地適應溝道，從而形成密封。如果考慮這一“彎曲路徑”概念，如以 下討論的示出三維示例的本發明所示，可以部分地或全部地通過模壓、鑄造或機械加工成 形來避免襯墊，在所形成的形狀中，頂端匹配底端。不過，匹配程序通常包括不只一個現有 技術中所示的簡單波導效應。本發明使用所謂的“彎曲路徑”特征，一致地或單獨地創建通過改進金屬配合在一 起的結構來降低孔尺寸的形狀，特別是那些提供所期望EMI/EMC屏蔽的結構。在優選實施 例中，特定的結構使用正弦三維扇貝，該正弦三維扇貝先沿兩維成形然后再成形為正交面。 該正交面具有廣泛的體，這種體迫使EMI旋轉穿過因成形而變窄的孔。因此，由于圍繞基座 的材料，(必須是電磁傳導材料，因為如果不是這種材料的話EMI/EMC屏蔽不起效果)。將 傳導材料用于這一結構意味著波試圖穿過孔，該孔對于波來說太小了而不能發出或接收給 定頻率的波。改變切割的形狀，有可能再次這樣做，與波導、作為榫槽的密封或沖壓一致，以 便你可以具有互鎖或具有接縫的金屬。但是并非僅具有接縫互鎖，這一“彎曲路徑”型被創 建，并且使它們彼此配合，同時凸狀構件與凹狀構件以一間隙為相對鏡像。這不需要本發明 具有精密公差，因為間隙可以較之可允許的孔尺寸相對較小，但是較之可允許的公差相對 較大。由于本發明的這一特征，組裝上很可能有100%可靠性。
此外，利用本發明的特定實施例，性能上的100%可靠性是有可能的，因為介質不 易隨時間壓縮或惡化。此外，沒有任何材料用作可能被撕掉或修剪的襯墊，也不存在可能塑 性變形的襯墊。例如，鈹銅可能塑性變形。此外，任何金屬襯墊、指狀物襯墊或指狀物支架 可能由于不適當的設計或不適當的處理發生變形，無論是運輸過程中或處于其它狀況。相 反，通過創建切割或通過控制EMI作為控制孔尺寸的方式的二維或三維切割，就不會發生 變形。進一步地，在本發明中，不需要物理接觸，因此沒有公差問題、變形問題，不會隨時間 惡化，也沒有環境影響。不會使添加的結構松散。因為沒有添加的部件、沒有扣件和焊縫， 所以本發明提供成本極有效的EMI屏蔽方案。可以任何地方使用任意電鍍的材料，其在金 屬片、沖壓和成形以及/或若干鉚釘的情況下形成，并且金屬片、沖壓和成形以及/或若干 鉚釘不依賴于不會隨時間惡化以及不會產生環境影響的觸點。圖IC中的現有技術面板機箱，示出為通過箱或通過正面可以適于本發明的特定 實施例。利用彎曲路徑的本發明的優選實施例，一般可以例如有效地創建有面板上安裝的 測量儀表，如圖所示。在與機箱配對的蓋板的后側，通過在蓋板后面的板上添加TORTURE PATH 形狀，可以使本發明適于實施本發明。在金屬片的情況下，另一塊金屬片可以用在正 面是90度矩形形狀的沖刷蓋板的后面，這也使得型在美學上合適或令人滿意。此后，切割 材料、正弦、鋸齒、方波將再次適合匹配具有適當公差形狀的孔，該公差為符合該型的間隙 中的近千分之二十到三十英寸。然后，型的反面將圍繞并且僅重疊在同一平面內的另一個 的頂部。存在僅是選擇什么型的間隙，自始自終降低圍繞邊界的有效長度，并包含EMI，以及 提供足夠的屏蔽。現在參見圖1E，示出頻率和間隙尺寸之間的關系圖。隨著電磁噪聲的頻率的增加， 為了具有適當的屏蔽，可允許的孔尺寸減小。明顯地，隨著頻率增加，有必要使間隙越來越 小。按照這種方式，如果使用彎曲路徑，例如正弦曲線，那么波長可以縮短，振幅可以降低， 以創建對于給定頻率合適的間隙。它能做的很好，因為它位于通常用于屏蔽應用的范圍的 可允許的半波長之下。例如，距離在50至給定頻率下超過20個波長的λ的范圍內，在那 一范圍內用20-50除。作為一個示例，FCC調整高達2千兆赫茲，并且在那一范圍內，它的 λ等于3微米，距離等于0. 15米或者說是150微米。用50除，是3微米，而用20除是7. 5 微米。即使在你彎曲金屬片或其它異常形狀的情況下，仍很容易地用30，000th間隙管理所 有彎曲的公差，這給組裝基本100%的可靠性，但只是30，000th的寬度。此外，如果這種情況 與四分之三微米相比，使得存在三倍或四倍該尺寸，那么它仍然以四倍的那個尺寸保持在3 微米的范圍內。這種間隙不允許可見波的相鄰峰或谷，因此有效波長可能基本是橫貫的距 離，橫貫的距離不是完全從波峰到波峰，但是中途從波峰到中間再到波谷，在波中從波峰到 波谷的某種向下轉變，并且仍然保持在3微米的需求之內。非常短的波長或非常小的孔尺寸以這種方式被允許，但是不需要除了沖壓和形式 之外的任何東西。在模壓的情況下，有可能更緊密。在金屬片中，可能比30，000更窄。這 是非常大量的，并且使組裝非常完美。有可能將其降低到千分之10或15，而且這沒有問題。 如果所有的切割都被保持以致它們不可見，那么它保持真，并且如果它不確定是不精確匹 配的凸狀和凹狀部件，只要它們保持在那個間隙內，那么它可以稍微不規則。例如，波峰可 以稍微靠近波谷，但是它不會引起干擾，而且它甚至可能引起提高導電性的中間觸點。圖IE涉及屏蔽效果和頻率之間的關系。因此，如果你看到10微米的間隙，例如，它示出在1千兆赫茲下具有10微米間隙的大約20分貝屏蔽是有可能的。對于大多數電磁 封裝來說，在金屬片外殼的情況下，金屬片外殼很難屏蔽外殼超過20分貝。在一個示例中， 10微米的縫將提供1千兆赫茲下的20分貝屏蔽。在這種情況下，符號波很容易將間隙限制 在半個該尺寸的任何地方。在一半那個尺寸的情況下，在1千兆赫茲，基于該圖表，它有可 能高達35分貝，這明顯超過任何正常機箱的屏蔽。當然，現在這基于一個孔。因此，可能有 必要用10倍增益來降低它，其中N是所有孔的數量。但是它采用100孔——10倍增益—— 來使屏蔽中降低20分貝。因此對于5微米縫來說，我們很容易提供，1千兆赫茲可能大約是 30分貝屏蔽。因此，即使有100，也仍然具有10分貝的屏蔽；有許多存在的外殼，它們不會 超過10分貝的屏蔽。當然，在用戶的臺式PC中，通常更期望的不在于機箱。因此，本發明 也提出一種解決方案，沒有襯墊、沒有螺釘、沒有扣件，并且只有若干鉚釘，并且隨時間流逝 性能基本不惡化，而且也沒有壓縮形變，只有一個間隙。參見圖2，如“有效長度”所示，彎曲路徑的第一模型，示出了 LSTD是狹縫的老的標 準長度。如果它是直的狹縫，那么如圖所示，狹縫將與彎曲路徑的長度相比，彎曲路徑是電 磁干擾能看穿正弦曲線的最長直線距離。長度標準和強度狹縫可能以8到10倍彎曲路徑 的長度的順序排列。實現所有這些的是模壓，然后是后續的成形或模壓，其使這兩個狹縫的 凸狀和凹狀圖像聚到一起。這可交替使用小的寬度和大的寬度來實現，因此，較小的凸狀構 件固定在較大的凹狀構件內部，如此反復，不管它們是鋸齒波、方波、正弦波或這些或其它 形狀中的某種斷續型。如圖所示，有可能實質上以零成本合算地且有效地降低那個有效長 度。圖2B示出在已知為商品名TORTURED PATH EMI方案的本發明的可替換和示例性 實施例。圖示中示出各種型的三個切割痕，并且4個用作第一類型的可替換實施例中。不 過，切割痕可以都是一種類型的切割痕，按照適當的型，例如正弦波、方波和某種所謂的布 朗運動型切割痕。TORTUREDPATH EMI方案以可替換的實施例提供一種潛在的完整的EMI 屏蔽方案，只要4條線被放置成避免正弦波傳播WP的任何“蛇”形運動。圖2B示出不同類 型型的幾個示例。三角形鋸齒型切割結構被示出。而且不能看見波峰，因此它能尋找它所 能找到的最直的線。因此，它僅僅在它不能看到的角落周圍“彎曲”。然后看見方波SW，此后 也示出非常奇怪的歪曲的回形針形狀的波切割痕。任何可能的切割痕也可以使用。目的是 試圖降低可以由電磁干擾用作天線的任何狹縫的有效長度。因此，這些切割痕可以圍繞I/ 0設備使用。這可以用在金屬片中。這可以用在任何形狀的擠壓的、模壓的、鑄造的切割痕 中。它可以以標準組件的類別使用，以用于機箱，或圍繞模型的后蓋板。它可以圍繞輸入/ 輸出設備使用，以任何制造方法或任何需要包括EMI的電磁傳導材料。TORTURED PATH 方 案通過策略性的切割、形狀或模壓或擠壓形狀來降低有效長度，此外，通過提取和重疊以及 彎曲路徑進入三維。甚至與波導效應一起，TORTURED PATH 是這一概念的本質，并且它能 有效地用不需要增加額外成本的互補成形技術或模壓技術來在本發明中實現。示出以上論述的屏蔽原理如何有效以及制造應用如何多樣地被應用，圖2C示出 交替切割計算機外殼側面可以具有任何數量的非周期型，TORTURED PATH 外殼。圖2C是 本發明的可替換實施例的示例，其中外殼ENC邊緣周圍的非周期型NPP創建期望的EMI屏 蔽。圖3A是第一示例或實施例的頂視圖，三側面和一個三側面扣件向下搭在另一個上的三側面柱，并且它從上直接向下。然后，EMI/EMC只在前后偏斜，以克服符號波之間的 干擾。因此，有可能使兩個U部分在一起，使TORTURED PATH 接縫沿著6個不同的邊緣行 進，以使兩個三側面箱或部分在一起。圖3A和圖3B示出本發明第一實施例或“通用” “一次擊中”方案實施例的樣本， 以用于PC外殼和其它“箱”，它們提供了制造工藝中優于當前方法的許多優點。以下論述的 圖5A和圖5B通過可替換“PC箱”EMI屏蔽方案示出本發明另一實施例。波帶結構IWG和 OffG分別成形或連附至箱或者與該箱一起制造，并且提供不昂貴且容易實現的EMI屏蔽的 優點。圖3B是三和三結構的側視圖。這再次證明了 TORTURED PATH 接縫沿著箱的邊緣 行進的方式的示例。在本發明的計算機外殼應用的大部分實施例中，本發明需要對金屬片(特定實施 例)進行簡單沖壓或切割，以及成形制造。本發明較之“匙狀物”不貴，并且不需要物理接 觸，因此提供更大的可靠性。現在參見圖3A(商業上已知為“模型3”)，計算機外殼結構的優選二維實施例的模 型被示出為4X1X1結構(即，優選地4個側面或壁包含在主“片”中的三件組件)。一個 RU 17. 5英寸寬的機箱，大約11. 5英寸深，這代表了用于標準19.英寸架座、可允許的17. 5 英寸寬和一個RU高度的典型種類的結構。TORTURED PATH 接縫沿側面行進。這是一個正 面等距視圖，觀看前景中前面的右手角落。接縫將沿著兩個側面的頂部、后面的頂部、靠近 角落的兩個后豎直角落向下行進，但是在后側。所有4個側面都圍繞面板，但是根本沒有一 個示出前部分。因此，從美學上講，沒有孔位于前面，盡管這些可能只在某點上提高美感，并 且只有一些東西可以討論。這類孔可以人機工程學地、美學上地使用，或者它們可以用于切割公司的標志，如 果做的合適的話，增加制造工藝的經濟性。這類孔可以用于實現TORTURED PATH 形狀，以 有助于控制EMI的方式使空氣流入。因此，在圖3A至圖3F示出的特定外殼，存在4側基底 (4X1X1中的“4”)，在平坦型結構中，它可以是4側面的箱。它將使TORTURED PATH 形 狀圍繞所有4側的周邊。在后面與可以被裝上蓋板的兩側部分(4X1X1中的“1X1”)之 間(優選組裝工藝)，可以折起并將側面裝入后面板。緊固在每個中只需要一個鉚釘，并且 可選擇地在后面角落的每個中需要一個鉚釘。于是，過程將是沖壓、成形，并且兩個鉚釘用 于總的組裝，沒有襯墊、沒有焊縫、沒有螺釘，所有這些都能在預電鍍材料中完成。圖3A也示出具有可以拿下來的單獨蓋子的優選實施例，該實施例利用TORTURED PATH 特征組裝轉換后面與兩側。這些特定的結構使得很容易添加接頭，以將頂部固定到 基底，或者可以使用錐形擴孔螺釘，避免從電磁角度的“間斷”問題，這也能增加本發明的電 磁優點。這與具有直狹縫的標準外殼情況相反，在狹縫里，有必要以與最大可允許孔相同的 距離具有螺釘。利用本發明的該結構，距離可以增加TORTURED PATH EMI/EMC屏蔽方案， 并且也可以用于結構完整性，和/或僅用于外殼，以維持外殼。在圖3A至圖3D所示的結構中，“前端”或前面板轉變所有4個側面，并且可以被 敲打和控制整個組件。按照這種方式，有可能實際上將蓋子放下，放到結構中，它實際上以 某種榫槽鉤被鉤住旋轉。有可能將它降低，并系留所有與前面板的嚴格組裝。基本上，接下 來可以是沖壓、成形、摩擦匹配，并且接下來僅是蓋子就位。側面和基底可以由頭錐體系留。
17按照這種方式，整個組裝都在一起。雖然這種過程不能提供所有產品用途都需要的所有結 構的完整性，但是在許多情況下，它確實是合適的。有許多能完成它的結構。EMI可以被包 括，并且基本元件緊固件以非常低的成本消除焊縫和調全，并額外地提供增強熱。因此，由 于現在具有打開更多孔的能力，所以可以另外降低成本，并增強熱，而且環境友好，沒有任 何添加。這100%可組裝且100%可靠，同時不會隨時間惡化。這可以是四分之一圈鎖，但 是在這種情況下，簡單的系留——可以用于蓋板后面的光電磁螺母的裝有彈簧的螺釘，繞 側壁樞轉。這些之一在機箱的前面和兩端，在機箱的一側上分開修剪，并且正鎖定在另一個 上。在該結構中，蓋板從頂部下來到側面和背面。按照這種方式，當打開蓋子時，就可 以沒有任何干擾地完全暴露出箱內部。沒有一副頂視圖看起來是向下的，且其不被任何材 料覆蓋。因此，完全可以達到箱。此外，作為頂部作為整個前面一部分被包括在內的四側箱 和兩側箱，也可以這樣做。除了三部分組件，在兩部分組件中，也可以這樣做。在5X1型實 施例的情況下，這一結構非常簡單。這一實施例也可以用兩部分組件以及也是兩部分組件 的3X3溝道箱實施。因而，5X1、4X1X1、4X2、3X3、3X2X1、3X1X1X1都是本發明所 預期的組件結構。(3x部件示出在美國申請公開2006-96773(轉讓給本申請)中，可用在 3X3、3X2X1、3X1X1X1應用中，并且除了改進的考慮因素以外針對終端用戶的具體需 要和其它制造需求被設計。)圖3B和圖3C示出主要2-D TORTURED Path EMI屏蔽方案的側視圖和前視圖(底 部)。美學上，需要在前面的彎曲路徑接縫TPS。從以上可以看到，當它沿著前側邊緣的上 下行進時，示出側視圖。這一圖示證明具有用于安裝箱的系留緊固件的旋轉緊固件。它可 以是正四分之一圈鎖，其中葉片在蓋板的后面。在不背離本發明的精神和范圍的情況下，簡 單的螺釘或可能不同的適合閉鎖裝置都可以使用。外殼系統可以具有各種不同手段，這些 方式能從非常簡單的組裝手段延伸到更復雜的手段。簡單的組裝是劃算的，同時提供高可 靠性，并且實質上不用組裝或焊接就能最小化組裝成本。這可以用任何制造方法以任何材 料來完成一任何電磁傳導材料和任何制造方法。在鑄造、模壓等中，僅通過簡單地模壓或 鑄造就有可能實現三維彎曲路徑。在擠壓中，TORTURED PATH 被切割成擠壓和用于空氣流 動和EMI容納器的形狀。圖3D是這一相同組件的頂視圖。而且，從頂部開始，只有一條線穿過所示出的頂 部正面，其恰與底部上的相同。有一條線在側面，也在前面，上下行進I-U維，既在前面也在 后面，這是能從側面看到的所有。沿著側面的頂邊緣，并且在頂邊緣的側面，兩個接縫可見， 靠近兩邊緣的后面的角落。圖3E是后角落以及TORTURED PATH 邊緣的等大視圖。這些邊緣沿著頂部和側 面，并向下到機箱的基底的后角落，并且蓋子的兩邊緣降至那個角落。圖3E詳細示出示例 性角落。在前右角落的閉合處有形成的突起，這些突起在一個面上變彎并上升且在另一面 后圍繞。在這種情況下，有一個從位于側壁的蓋子形成。側壁在前側面的后面，前側面位于 蓋子的后面，形成了“三方匯聚”或鎖定角落，同時保持所有沿著兩方接縫的EMI屏蔽特征。 這三件在一起，但是它們堆在一起且一個位于另一個的下面，因此它們不使用任何緊固件 地互鎖在一起。這進一步降低了制造成本。在每種情況下，狹縫長度圍繞這些接頭(或者 它圍繞用于安裝螺釘的蓋板)，因此長度被保持在對2千兆赫茲EMI屏蔽或選擇控制的無論什么特定頻率的可允許長度。頂部上的洞恰好能提供額外的靈活性，用于本發明的這個實 施例，并允許鉚釘用于連接蓋子和基底。在沒有可移除蓋子的結構中，可以使用錐形擴孔螺 釘。在這種情況下，移除蓋子并拿掉前面。如這一規則所示，本發明的有特定吸引力的特征 在于無論是什么特征在本發明的實施例中圍繞T0RTUREDPATH 方案，都可以以維持最小孔 長度的方式實現，并據此控制必要的EMI。圖4A和圖4B示出17. 5英寸(在優選實施例中，只有維數取決于產品使用)I-RU 箱的同一前角落的組裝和分解視圖，并且它示出切口接頭UTB和LTB怎樣彼此鎖縫和互鎖。 這樣，接頭將整個組件裝配在一起，無論是哪一種榫槽型。由于最小化扣件的優秀組裝有助 于對準機箱，并使電觸點在一起，盡管不取決于用于適當EMI水平的這一對準。而且，此處 它使用系留扣件，在螺絲或固定螺釘中。另外，也存在光電磁螺母PN，這安裝于支撐蓋板MP 的后面。這示出一旦沖壓并成形，特征就是非常簡單的并且以非常低的成本被提供。這是 相當有效的方式用于制造、組裝和維持EMI，其是低成本、高性能和優秀的解決方案。圖5A和圖5B分別示出本發明優選實施例的前視圖和頂視圖中的前板部件FC。不 必說單個前板可用在本發明的4X 1 X 1實施例中，或者用于本發明的5X 1實施例的可替換 結構中的五側面部件。正弦切割痕或模壓SC包括在外殼的前板部件FC的內側上，并且可 以可選地包括在以上論述過的緊固底座AFS。圖3A-4B示出提供在本發明的計算機外殼應用中的方案能以所有主要制造方法 容易地實現，包括沖壓、激光切割、鑄造、擠壓、模壓等、在每個制造方法中，幾乎每個的 (以上詳述的)所有好處都可以應用。因為在匹配組件之間存在“間隙”，制造過程中的公 差盡可能的“自由”。自由的公差進一步強調可靠性，并確保了遠離制造線的部分的最高可 能的產量，以便一般而言，沒有匹配問題。進一步，“一次擊中”TORTURED PATH 方案能提高 封裝靈活性和熱性能。例如，本創造性的方案不僅可以用于機箱制造，也用于模塊、FRU、連 接器和其它需要EMC保護/屏蔽的I/O部件。本創造性的方案切割形狀，以提供用于空氣 流動的大開口區域，該方案不會不利地影響EMI性能，并能得到制造成本低同時熱性能高 的結論。在圖3A-4B中，優選實施例具有0.18和0.24英寸的直徑。直徑是0.18”，并且值 是0. 24”。不過尺寸是必須依據最終用途來優化的細節，而該最終用途并不是本發明實現 所必需的東西。對于兩千兆赫茲來說，經驗規則是在三毫米和七毫米間間隙之間。在利用 0. 18和0.24時，它大約是6毫米。通常，四萬二千是“ζ軸”尺寸的標準度量。不過，這樣的 尺寸與本發明的精神并不相關，而是一項隨機的選擇并且是本領域技術人員為了方便和經 濟的目的而經常使用的那個。不過，如果人們采用這個路徑，則直徑是0. 24，并且可能結果 非常接近該直徑。如果這兩部分一同被放到一起，狹縫可能會非常靠近直徑。最后，在從上 面一側并在另一側之上檢驗時，會看到直線，它大約會是6毫米，這使它保持在純二維EMI 屏蔽方案的優選實施例中的期望范圍內。如果金屬不昂貴，則有些金屬最后可能被浪費掉，這是因為工藝類似于“沖壓”和 “鑄板凹陷”。這意味著公差被拉緊，這是因為這些越小，需要的間隙也越小。因此，必須具 有更緊的公差，從而有利的是使它保持相當大度量。為了有效實現優選實施例中二維屏蔽方案的EMI屏蔽特征，如果孔以最大效率來 切割，那么沒有任何天線的EMI需要輻射，即使熱量會散開(希望不會以EMI性能為代價)。
與提高熱量相似，降低相對于襯墊、螺釘、焊接等的成本是100%可靠的。絕對不會 隨時間惡化可靠性。當這兩件事情放到一起時，存在氣隙。沒有壓縮形變的襯墊。鈹銅沒 有變形或彎曲。分離的纖維襯墊沒有與泡沫分離。它們被修剪，它們分離，并且它們利用粘 合劑或類似東西粘結在一起。當它們被修剪時，它們可能失敗。隨著時間設置壓縮，因此， 它們將隨著時間損失性能。實際上，鈹銅在歐洲不合法。它彎曲且匙狀物彎曲，而且它們依賴于物理接觸。然 而，這不依賴于物理接觸。在整個產品的使用壽命中，它都100%可靠。此外，如果間隙尺寸 設置得好，即間隙尺寸是幾何公差的總數的兩倍，那么將順次配合在一起，提供不會失敗組 裝，實質上沒有組裝缺陷。這被設計成零組裝缺陷。總是可組裝的，且是100%可靠性。兩倍幾何尺寸是幾何公差的正常總數。如果有兩倍的間隙，那么對于任何組裝誤 差來說，都有100%的安全余量。在該實施例中，在組裝中無限安全且無限可靠。沒有組裝 誤差。本發明提供了組裝中沒有浪費或失敗的方案。面板不會在用戶面前粘結或爆裂。 可以排除檢查行為，并因此導致降低成本。由于對環境零影響，所以環境友好。可以使用所 有預電鍍材料，這是非常重要的。可以使用純的預電鍍，而不再關心后電鍍的。所有與成本 相關的滯留問題和環境問題都被消除。對于所有的電鍍，必須采取所有的金屬片。有必要 運輸一部分進行電鍍，獲得所有電鍍和封裝好的，因此不會擦傷。不過，在這種情況下，這可 以用100%預電鍍材料來完成。這是唯一運輸并組裝的過程。裝配被簡單化，因為沒有必要的焊接或任何后續的操作。當焊接是過程的一部分 時，也必須是后電鍍的，因為不可能焊接預電鍍的。將破壞電鍍。否則，如果有焊接，然后是 后電鍍，那么整個事情必須詳細規劃。問題是，如果有后電鍍的規劃、如果有任何褶邊，那么 結果是滯留，有了滯留，就存在氧化源。因此，如果電鍍材料被滯留，那么它就將位于間隙中，或者它根本不會進入。它或 者滯留，或者不會滲透，并且如果有足夠的安全氧化，那么就有腐蝕。在該實施例中，所有這 些都被消除。因此，預先電鍍是最優的。每個人都想這樣，并且這也便于那樣。它也方便商
P
ΡΠ O如果這被設置正確，則終端用戶可只是取走箱，使它擴張并生長，然后使得它們所 有的接縫以及每件事情都完成。它們所有必須要做的是將它設置正確。在其它實施例中， 在前面不需要是“彎曲路徑”。它四處運動到側面，因此例如對于17. 5或24英寸架座來說， 它具有能以任何西格馬(sigma)或任何RU或任何深度擴張或生長的這種箱。箱得到擴張 并且性能增加。所有預電鍍，沒有螺絲、沒有裝配，幾個鉚釘它就完成。它是具有零裝配缺 陷的百分之一百可靠的。圖6表示在利用本發明的“貝殼”或“扇貝”實施例的基本實施例中用于電子設備 外殼的樣本三維EMI屏蔽方案(例如稱為“三維彎曲路徑方案”)。可以形成或另外配置三 維型，使得它們通常沿邊緣的內部周界延伸，并且兩部分FSE和FL集合在一起，并滿足“正 弦曲線”。實施本發明三維實現所必要的是“切割”或沖壓金屬的邊緣，并做相同切割，而且 它們以“30間隙”或其它類似的東西集合在一起。本發明的主要實施例的優點尤其包括這 一事實不需要任何觸點因此不會隨時間劣化。FSE和FL部分不必進行物理接觸。進一步 的優點包括不需要考慮公差，也不存在變形。
基本三維實施例具有利用兩部分式外殼的制造容易的優點，該外殼包括具有用于 容納電子設備的內部空間IN的五面式外殼FSE和蓋板FL，一旦完成，蓋板FL就會固定到 五面式外殼上。在這一特定的實施例中，箱或蓋板被一起模壓或鑄造，因此示出“三維彎曲 路徑”或TORTURE CHAMBER 。總的來說，電磁干擾不會進入電子設備外殼或也不會從中漏 出。在所示的優選實施例中，存在具有半圓柱型形狀的(周期性的)四分之一球體IP，盡 管如本領域的技術人員所理解的那樣，許多其它類型的體也足夠提供必要的屏蔽，并且一 些將在下文進行簡要論述。在圖示中，“蓋子”或蓋板FL中的凹狀三維體FP在蓋子與箱的 界面OE處沿著蓋子的周邊與凸狀突起IP緊密配合，蓋子與箱的界面OE通常就是蓋子和箱 (未示出)之間的結合處的接縫處所形成的XY平面，被標記為平面XY (#A)。盡管在箱FSE 和蓋子/蓋板FL之間可以有充足的空間，但是也在內部提供有屏蔽，用于允許通常為了屏 蔽所需的頻率。三維EMI屏蔽方案包括三維體的內部型IP，其中，這些三維體可以是沖壓成形的、 切割成形的、模壓成形的、擠壓成形的或以其它方式被配置成的圍繞頂側或開口側的周邊 OE的五面式外殼FSE。雖然內部型IP被示出為半球體以及“凸出”或突起到內部空間IN， 不過，在其它實施例中，所述體可以是不必要背離本發明精神的翻轉的或“凹狀的”。蓋板FL 也包括彼此“配套”的型，以便箱和蓋板可以無縫配合，以及提供充分的EMI屏蔽。在PCT申 請公開W0/06-26758(2006年1月10日)中提供關于三維EMI屏蔽方案的進一步討論，該 申請公開轉讓給本申請人，并且為了所有目的通過參考被合并。現在參照圖7A，電子設備外殼的第一“混合”實施例被示出，其中二維和三維這兩 種特征提供EMI益處。在這種情況下，看到具有內階梯式(st印ped-in)底的簡單重疊蓋子， 包括如下特征包括用于提供電磁干擾屏蔽的“圓頂”和“凹座”。S-D是凹座，C-C是安裝在 它之上的圓頂。間隙可以是任何適合于裝配的可能的標稱1萬個，并且該間隙會指示出波 將必須協商的容積空間，并且在它穿過圓柱結構和圓頂結構、凹座之間時會被反射和吸收。再次參照圖7A，結構SE-I僅反射蓋子的頂面。結構AC是底的內階梯彎曲拐角，在 這里它呈階梯狀向內以接納在它頂部之上的蓋子。標記為S2的結構(配置)反映底的側 壁。而且，標記為SF的結構是彎曲溝道，由于它向內彎曲以讓蓋子蓋在底之上。波被施加 力以在側壁與蓋子的邊緣上部分之間協商。再在結構標記CC處參照圖7B。而且，你看到在蓋子截面上的半圓柱特征，并且在 結構標記為SD處，你看到處于底中的凹座，又適配波會必須協商的容量球形空間，即“德耳 塔R球體”。進入該“空間”的EMI會被反射和吸收，被反射和吸收許多許多次，從而使得它 難以穿過那個室。并且能量會以熱和/或電流的形式被消耗，這些熱和/或電流進入機箱 體并被取出到所謂(語音sp.)的地，然后由任何在該特定機箱中實現的接地系統最終輔助 接地。圖8A-8D簡單示出具有半圓柱截面的波導(溝道、槽等)特征，該截面形成在基底 和蓋子中，例如允許在圖7A的1處的蓋子中并且在標記2處的底中。這些圖僅是側壁和蓋 子界面在重疊處的切開截面，并且是波會必須通過那里穿過的波導。并且，它也可以用在 “彈簧”裝配特征中。圖8C-8D再次示出使用2D/3D特征的結合的可替換實施例的圓柱-圓柱部分的彈 簧截面的裝配特征。在標記結構CLl和CL2(接觸線)處，產生了如下情況其中會存在沿著
21平行于底與蓋子的界面的線的偶然接觸，從而進一步增大外殼的EMI屏蔽。標記結構CLl/ CL2中所示的“線接觸”實現物理接地，以及例如裝配特征的重疊，波導的重疊以及然后沿著 進入CL1/CL2處的頁面內的線的偶然接觸，以用于提供進一步EMI屏蔽。現在參照圖9，“圓柱和圓頂”混合外殼的第二可替換實施例被示出。圖9示出“三 件構造”的外殼，其中存在的底具有內階梯邊緣以接納蓋子(參見以上對外殼的4X1X1、 3 X 2 X 1結構的描述)，并且，底和蓋子都具有內階梯以允許五側的頭部在經過它。在結構 標記Fl處，在頂錐周界上的“凹處”滑過底和蓋子。在作為匹配半圓柱的下側上的那些凹 處又會推動EMI在之間穿過它的通路，從而選出箱。在結構標記F2處，在外部上看到半圓 柱(盡管在其它實施例中，這些結構可能在內部，這不會偏離本發明的范圍和精神)。結構 標記1’中所示的“凹處”會在半圓柱的峰下方的底的內部，它的圓頂頂部截面。圖10A-C示出EMI屏蔽外殼的第三可替換實施例，其中二維和三維體都用于提供 EMI屏蔽特征(“輪廓線”)。在圖IOA中，四側的二維“彎曲路徑”EMI屏蔽特征TDSP(參 見以上關于圖2A-C的論述，關于EMI屏蔽彎曲路徑二維方案的總體論述)被示出在三個側 上，并且“彎曲路徑” 3DSMP的三維金屬板方案在第四側上(參見在圖6對純三維方案的論 述)。在結構標記1’處表示的第一側是簡單的直狹隙，無論如何也不會具有彎曲路徑特征， 并且會允許EMI不必試圖縮短有效長度就直接逸出間隙。在后面上的結構標記2’處，存在 正弦切割的“彎曲路徑”邊緣，其中底和蓋子會具有在該底和蓋子上彼此配合的正弦波，并 且將有效長度減小至正弦波的最長截面，這可以是沿著正弦波的任何部分的最長直線有效 長度間隙，這與附圖標記1’中的全部側長度是相反的。在側邊緣結構標記3’上，也具有非 常不規則型(“輪廓線”)的“彎曲路徑” EMI屏蔽特征又在它們彼此匹配的地方適配，不過 具有規則型以不允許任何優良的位置或不允許波能夠在一系列截面上設置，這些截面類似 或在切割痕的長度上疊加，可能如同方波或鋸齒波一樣。通過改變周期和幅度，穿過切割痕 的重疊被禁止或至少被大大減少。參照圖10B，在圖IOA中的標記結構3’處示出的“輪廓線”第二可替換實施例的詳 細視圖示出不類似的型或非對稱的型，這再次示出試圖找出波的處于相同線中的斷續截面 的波的優良位置，從而看到作為狹隙的一個有效長度的那些。在附圖標記DP處，你看到底 上的凹處部分，以及坐落于凹處上的圓柱圓頂截面位于CD處。圖IOC是“混合外殼”的第三或優選可替換實施例的相同示例的固體模型，并且你 僅在1和2處看到兩個在3和4處折疊和接納螺絲和/或鉚釘的邊緣。它們可以是螺絲 或鉚釘，并且每個的成本至多象鉚釘，除非箱需要被裝配和拆裝以用于維護和其它目的。然 后，螺絲可被用于最后裝配(并且容易裝配)。圖IlA-C示出利用二維和三維體(“四箱”)的組合的“混合”計算機外殼的第三可 替換實施例。參照圖11A，論述結構標記F，其示出的是箱的前截面，并且它是特意未被限定 的，因為它可以是針對任何給定箱的各種不同的IO結構。后側和兩側被示出為完全密封， 假定A前軸箱上的所有IO例如會是都處于前部，并且可以是各種不同的東西，不管連接器 或模塊或者它們de-dub SE-IU RG-IU RJ-45的類型如何，不管實現終端用戶需要的特定 “箱”所要實現的界面的(標準化)類型如何。現在參照圖IlB并且在頂左部的位置，指示 鉚釘的頭部的標記X-I處觀看，你在這個(虛幻)視角看到通孔主導箱的角落上的鉚釘位 置的右部。
標記結構SE-2示出上折疊蓋子中的呈階梯狀的切口截面。并且然后過來的側邊 緣投影到那個間隙中以中止箱的頂角落邊緣周圍的有效長度，在該頂角落邊緣你看到它向 下并且以弧形掃到右部并且又向下。SE-2處的這些切口向下大約一英寸以下，僅中止那個 角落的有效長度。SE-2示出形成為內階梯的金屬板，使得蓋子可在底的底部之上折疊。通 常，會允許一些清除，從而確保在裝配上不會存在公差問題或在裝配上不存在干擾。標記 SE-I示出與蓋子的前部分的凹處等同的交替凸處，這又在該接縫處中止蓋子界面的有效長 度。圖IlB的標記X-2為半圓切割痕，從而中止在后面，即底部后面上向下折疊的頂部 邊緣的邊界的有效長度(參見以上論述)。頂面在這些半圓切割痕中上折疊。從而不存在 沿著該接縫建立的“長直天線”。如果這些半圓切割痕不在那里，則會存在一件長直的金屬 板，它可設置天線并且從表面電流輻射EMI離開該表面。因此，它們會中止天線的有效長 度。(參見用于示出“長直天線”原理的圖1A-E)。SE-2示出形成為向內階梯的金屬板，使 得蓋子可在底的頂部折疊。在特定結構中，會允許一些清除，從而確保在裝配上不會存在公 差問題或在裝配上不會存在干擾。在圖IlB中的結構標記7處，(類似于標記SE-2)，存在沿著角落的類似的榫槽型 切口。而且，中止該接縫的有效長度使得各種電磁波長(和形狀)更加難以逸出該接縫并 且實現更短的直行進以建立更少的機會在該接縫的邊緣上設立天線。圖5是后面上的針對 凸處的凹處，而標記結構5示出側面上的凹處，由于標記7示出前面上的凹處，并且凸處位 于側面上。在結構標記4處，你看到離開蓋子的投影截面，會向下穿入到底中的狹隙內，而 且再次中止沿著該界面的有效鏈路。在結構標記1處，你會看到蓋子上的半圓圓頂，坐落與底上的凹處之上，從而建立 EMI將必須傳播通過的彎曲容積，它會必須在凹處與圓頂之間協商。標記為“SE-3”的結構 示出側壁上的內階梯，在下面呈內階梯狀并且允許蓋子坐落于底之上。后截面僅示出半圓切割痕以中止后部上天線的有效長度。不過，所有三個側具有 在彼此疊加的底和蓋子上四處疊加的圓角截面，象圓柱截面，從而建立波導。并且在側上， 你會看到圓頂在凹處，并且來自蓋子的榫槽進入底中，所有這些均中止有效長度并且推動 EMI波、電磁波，以協商所有這些不同彎曲路徑特征。并且在后截面上，你會看到三個鉚釘位 置，并且你還會看到沿著相同地方的半圓切割痕，這將縮短可以沿著該接縫的天線的長度 并且使得更加難以從表面電流離開后部輻射EMI波。圖IlC是圖IlA的固體模型。再一次在1處指示出，你看到從蓋子向外呈圓角的 半圓柱截面。那會被考慮的是，底上的凸處至凹處跟隨沿著相同輪廓，從而建立波導。由于 波試圖逸出箱，因此它穿透底升高至接觸蓋子的下表面的界面。波必須向下來并且在這兩 個圓柱部分之間協商，并且然后它接觸圓頂和凹處以及進入底中的榫槽。并且圓頂被指示 在2處、凹處被指示在3處、舌榫處于蓋子中、槽處于底中的示例，榫槽被指示在標記結構4 處。并且然后在標記結構5和6中，你又沿著在后面與側面之間的接縫看到，榫槽的方波型 又中止該接縫的有效長度。并且然后在結構標記7處，你看到中止長狹隙天線、長邊緣天線 的有效長度的半圓切割痕。這些半圓截面不允許它沿著該長截面設置，并且在標記結構8 處，又是鉚釘狀結構(或者僅光面鉚釘)穿過蓋子并且進入底中，并且會將箱連附在該位置 中。
圖12A示出圖IlA-C中示出和論述的“四箱”實施例的第一部分，在圖12A中在結 構標記P處，蓋子的投影，舌榫會投影到底中的狹隙槽內。結構標記H是鉚釘的洞。在結 構標記SE-F2處，蓋子上的半圓柱部分會坐落之上并且會通過底上的相同輪廓提供波導效 應。這個特征也會用作用于將底匹配至凸緣的保持特征。仍參照圖12A，在標記Pl處示出 了，通過在蓋子中建立半圓切割痕所留下的短部分不允許顯示出長表面或邊緣天線。標記 Pl僅反映在你切割所有這些半圓洞之后所留下的有效長度。在結構標記VA處，示出了半圓 切割痕。現在參照圖12B，電子設備外殼的第三可替換實施例的“四箱”的第二部分被示出。 在結構標記1”’處，示出該底邊緣的界面，底部底邊緣界面處的榫槽，構成凹處在結構標記 2”’處。圓柱截面被形成為使得，在蓋子突然向下時的波具有匹配形狀并且實施波導以用于 使波在兩側壁上經過。不過，存在的清楚優點在于以上在圖3A-11C中所示的各種實施例。例如，一旦支 付了提供利用二維和三維體的EMI屏蔽的工具的費用，就不需要任何另外的費用。首先，對 它沖壓、模制和折疊，所有這些均在行進的沖模上。制造工藝是全自動的、非手工的工藝。沒 有任何擠壓中斷或者任何類似的事情中斷制造流程。所有堅硬的工具被使用并且這種原料 以高效方式完成。存在一對額外的折疊，不過這是對焊接、預電鍍后電鍍材料、襯墊、螺絲和 組件的折衷。不過，舌榫和槽處于切口中。所有這些依據于從哪里獲得最好的結果，并且變 體依據于終端用戶和制造商的需要。
2權利要求
一種用于計算機的外殼，包括由導電材料制成的第一片，形成箱的一個完整側面和所述箱的四個部分側面；由導電材料制成的第二片，形成箱的一個完整側面和箱的所述四個部分側面的剩余部分；其中至少一個接縫通過所述第一片的四個部分邊緣與所述第二片相交而形成，所述第一片形成為具有沿所述四個部分側面中的至少一個部分側面的至少三維屏蔽體集合；所述第二片形成為具有互補的三維屏蔽體。
2.根據權利要求1所述的外殼，其中所述第一三維屏蔽體是部分圓柱形的。
3.根據權利要求1所述的外殼，其中所述互補三維屏蔽體是至少部分球形的。
4.根據權利要求3所述的外殼，其中所述第一片和所述第二片在沿至少兩個側面行進 的互溝道中彼此接觸。
5.一種在計算機外殼中提供電磁干擾(EMI)屏蔽的方法，包括以下步驟 提供將形成所述殼體的單個金屬片；在所述片上形成多個沖壓金屬型，每個型對應于所述片的至少兩個不同側面；以及 通過折疊六個側面中的五個側面將所述片形成部分外殼， 其中所述箱的所述至少兩個不同側面上的所述多個型提供足夠的EMI屏蔽。
6.根據權利要求5所述的用于提供電磁干擾(EMI)屏蔽的方法，其中所述多個型被朝 向所述外殼內部壓制。
7.根據權利要求5所述的用于提供電磁干擾(EMI)屏蔽的方法，其中所述型被提升至 少0. 02英寸。
8.根據權利要求5所述的方法，其中所述型形成在所述片的五個側面上。
9.根據權利要求5所述的方法，其中所述型從所述外殼的內部向外形成。
10.一種計算機外殼，包括由部分導電材料制成的第一片，其中至少四個側面由單個片制成并且包括第一型沖 壓，該第一型沖壓被至少提升目標高度，趨向于靠近所述側面中的每個側面的周界；以覆蓋所述第一型沖壓的第二型沖壓為所述第一型沖壓提供互補體的第二片，所述第 二片提供至少一個另外的側面；其中所述至少五個側面上的所述型提供足夠的電磁干擾(EMC)屏蔽。
11.根據權利要求所述的外殼，包括另外的第三片。
12.根據權利要求10所述的計算機外殼，其中所述第一型是正弦的。
13.根據權利要求10所述的計算機外殼，其中所述型中的至少一個型是非周期的。
14.根據權利要求10所述的計算機外殼，其中彎曲溝道形成在所述第一片和所述第二 片中，使得所述第二片中的所述彎曲溝道與所述第一片中的所述彎曲溝道相配。
15.根據權利要求14所述的計算機外殼，其中所述第一溝道與第二溝道之間具有電接觸。
16.一種計算機外殼，包括由導電金屬制成的主件，其中四個側面的二維EMI屏蔽型被配置在三個側面上，并且 三維EMI屏蔽型形成在第四側面上；由導電金屬制成的第一次件，被配置成與所述主件互補 。
全文摘要
本發明提供一種計算機機箱外殼的結構或其它電磁設備制造方法，其中“一次擊中”方案可被實現以提供足夠的電磁干擾屏蔽(EMC屏蔽)，并且被配置成使得屏蔽襯墊、“匙狀物”或其它額外結構可得到減少或完全消除。被沖壓、模壓、切割或擠壓成“箱”的一個或多個側面的模式化正弦“型”提供充分的EMI屏蔽，使得對襯墊的需要得到減小或消除。
文檔編號H05K9/00GK101971720SQ200880122356
公開日2011年2月9日 申請日期2008年10月22日 優先權日2007年10月22日
發明者保羅·道格拉斯·科克拉內 申請人:隱形驅動有限公司