CN101155489B - 模块支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种模块支撑装置，其中该模块包含模块电路板，其垂直设置于系统电路板上。该模块支撑装置包含：第一支撑元件，连接于该模块电路板的第一侧，以及第二支撑元件，连接于该模块电路板的第二侧，其中该第二侧与该第一侧相对。该第一支撑元件及该第二支撑元件可夹紧该模块电路板，且该第一支撑元件及该第二支撑元件分别具有第一底面及第二底面，用以平贴于该系统电路板上，并借以支撑该模块。所述模块支撑装置可支撑垂直设立于系统电路板上的模块，以免模块在波焊加工或进行期间发生晃动或倾斜，使得模块上的电子元件碰撞到系统电路板上的电子元件，而造成短路、功能降低或失效、甚至烧机的问题。

Description

模块支撑装置 

技术领域

本发明涉及一种模块支撑装置，尤涉及一种在模块垂直设置于系统电路板时提供支撑以避免模块倾斜的模块支撑装置。 

背景技术

为了迎合电子设备轻薄短小的发展趋势，许多电子元件纷纷模块化并垂直设置于系统电路板上，以减小电子元件所占的体积，提升电子密度，并增加系统电路板的空间运用。有鉴于垂直设置的模块在经过波焊(wavesoldering)加工或进行期间可能造成晃动或左右倾斜，使得模块上的电子元件碰撞到系统电路板上的电子元件，而造成短路、功能降低或失效、甚至烧机的问题，目前市面上的电子设备有数种加强模块固定于系统电路板上的方法。 

请参阅图1，其为现有技术模块固定于系统电路板的示意图，其中该模块可为电源模块(power module)或其它功能性模块。如图1所示，模块10包含模块电路板11、多个电子元件12、多个针脚(pin)13及散热装置(heatsink)14，其中，模块电路板11垂直设置于系统电路板20上，且通过该多个针脚13下插至系统电路板20上对应的插孔21并焊接至系统电路板20上，以进一步与系统电路板20电连接。 

为了加强固定模块10于系统电路板20上，可在系统电路板20上开设两个或更多个孔洞22，并利用模块10的针脚13’焊接于孔洞22中，其中孔洞22的孔径小于插孔21的标准焊接孔径，故孔洞22可采用紧配方式卡紧模块10的针脚13’，以进一步支撑模块10，因而可避免模块10的晃动或倾斜，甚至在进行波焊加工时，可避免模块10被锡水的浮力顶出，导致模块10高翘而无法平贴于系统电路板20上，或因倾斜而碰撞系统元件造成短路、功能降低或失效、甚至烧机的问题。然而此方式的缺点在于，须另外在系统电路板上开设孔洞22，且由于孔洞22的孔径小于标准焊接孔径，易造成吃 锡不良，因孔径小使得锡水无法经孔缝涌上至系统电路板20上的正面焊垫，造成针脚的焊接强度不足或空焊、锡裂等不良副作用。此外，若模块10高度较高，针脚13’也无法支撑住模块10，而仍然会有倾斜现象。 

请参阅图2，其为另一现有技术模块固定于系统电路板的示意图，其中该模块结构与图1相同，故不再赘述。如图2所示，为了加强固定模块10于系统电路板20上，可制作夹具或称治具30来固定、压住模块10于系统电路板20上，以稳固其结构，避免模块10的晃动、倾斜或高翘。举例而言，治具30包含基板31及多个垂直于基板31的延伸板32，延伸板32的间距配合模块10的宽度，以容纳及固定模块10于延伸板32之间，避免模块10的晃动、倾斜或高翘。然而此方式的缺点在于，模块10上的电子元件高度不一，且系统电路板20上还有许多电子元件在模块10周围，使得治具30复杂不易制作，也不容易安置在模块10上，且会增加成本。再者，在安置治具30于模块10上时，很容易碰撞到模块10或系统电路板20上的电子元件而造成损害。 

请参阅图3，其为又一现有技术模块固定于系统电路板的示意图，其中该模块结构与图1相同，故不再赘述。如图2所示，为了加强固定模块10于系统电路板20上，也可利用胶带40将模块10固定于系统电路板20上位于模块10周围的电子元件23上，然而胶带40的固定效果不佳，且若模块10稍高，会有拉扯、摇晃现象而造成模块10的倾斜。 

因此，如何发展一种可改善上述现有技术技术缺失的模块支撑装置，实为目前相关技术领域技术人员所迫切需要解决的问题。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种模块支撑结构，其可支撑垂直设立于系统电路板上的模块，以避免模块在波焊加工或进行期间发生晃动或倾斜，使得模块上的电子元件碰撞到系统电路板上的电子元件，而造成短路、功能降低或失效、甚至烧机的问题。 

为达上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种模块支撑装置，其中该模块包含模块电路板，其垂直设置于系统电路板上，该模块支撑装置包含：第一支撑元件，连接于该模块电路板的第一侧；以及第二支撑元件， 连接于该模块电路板的第二侧，该第二侧与该第一侧相对；其中，该第一支撑元件及该第二支撑元件具有相对应的卡固结构，该第一支撑组件的卡固结构或该第二支撑组件的卡固结构能穿越该模块电路板的开孔彼此对应卡固，以夹紧该模块电路板，且该第一支撑元件及该第二支撑元件分别具有第一底面及第二底面，用以平贴于该系统电路板上，并借以支撑该模块。 

根据本发明的上述构想，该第一支撑元件及该第二支撑元件具有相对应的卡固结构。例如，该第一支撑元件包含凸柱，而该第二支撑元件包含对应于该凸柱的凹槽。 

根据本发明的上述构想，该模块电路板包含对应于该第一支撑元件的该凸柱的开孔，该第一支撑元件的该凸柱穿过该模块电路板的该开孔后与该第二支撑元件的该凹槽相卡固。 

在一实施例中，该凸柱及该凹槽的截面与该开孔呈椭圆形，且该凸柱及该凹槽的截面积与该开孔的面积实质上相等。 

根据本发明的上述构想，该第一底面及该第二底面具有背胶，以粘贴于该系统电路板上。 

根据本发明的上述构想，该第一支撑元件及该第二支撑元件是由绝缘材料构成的。 

根据本发明的上述构想，该模块还包含多个针脚，且该多个针脚下插至该系统电路板上对应的插孔并焊接至该系统电路板上，以进一步与该系统电路板电连接。 

在一实施例中，该第一支撑元件及该第二支撑元件设置在该针脚之间的间隙中。 

在另一实施例中，该第一支撑元件及该第二支撑元件的底部分别具有第一凹部及第二凹部，使该第一支撑元件及该第二支撑元件可绕过该针脚而设置。 

根据本发明上述的构想，该模块还包含散热装置。当该散热装置设置于该模块电路板的该第一侧时，该第一支撑元件的该第一底面大于该第二支撑元件的该第二底面。而当该散热装置设置于该模块电路板的该第二侧时，该第二支撑元件的该第二底面大于该第一支撑元件的该第一底面。 

根据本发明上述的构想，该第一支撑元件及该第二支撑元件分别包含两肋，用来增加该第一支撑元件及该第二支撑元件的结构强度。 

根据本发明上述的构想，该模块支撑装置的尺寸不超过该模块的宽度。 

根据本发明上述的构想，该模块为电源模块。 

综上所述，发明本发明的模块支撑结构能够使模块稳固地垂直设置在系统电路板上，从而避免模块在波焊加工或进行期间发生晃动或倾斜，导致模块上的电子元件碰撞到系统电路板上的电子元件，造成短路、功能降低或失效、甚至烧机的问题。 

附图说明

图1为一现有技术模块固定于系统电路板的示意图。 

图2为另一现有技术模块固定于系统电路板的示意图。 

图3为又一现有技术模块固定于系统电路板的示意图。 

图4为本发明较佳实施例的模块支撑装置的作用示意图。 

图5(a)及图5(b)为本发明较佳实施例的模块支撑装置与模块的组合示意图。 

图6(a)及图6(b)为本发明第一及第二支撑元件的立体示意图。 

图7为图4的剖面图。 

其中，附图标记说明如下： 

10：模块：           11：模块电路板 

12：电子元件         13、13’：针脚 

14：散热装置         15：开孔 

20：系统电路板       21：插孔 

22：孔洞             23：电子元件 

30：治具             31：基板 

32：延伸板           40：胶带 

50：模块支撑装置     51：第一支撑元件 

511：凸柱            512：第一底面 

513：第一凹部        514 、524：肋 

52：第二支撑元件     521：凹槽 

522：第二底面        523：第二凹部 

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够以不同的方式进行各种变化，而均不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上应当作说明之用，而非用以限制本发明。 

请参阅图4，其为本发明较佳实施例的模块支撑装置的作用示意图，其中模块可为电源模块(power module)或其它功能性模块，例如影像处理模块、显示模块或其它电路模块。如图4所示，模块10包含模块电路板11、多个电子元件12、多个针脚(pin)13及散热装置(heat sink)14，其中，模块电路板11垂直设置于系统电路板20上，且经该多个针脚13下插至系统电路板20上对应的插孔21并焊接至系统电路板20上，以进一步与系统电路板20电连接。 

由于模块10垂直设置于该系统电路板20上，易在波焊加工中或进行期间产生晃动或左右倾斜，因此本发明设计有模块支撑装置50，包含第一支撑元件51及第二支撑元件52，其可支撑该垂直设置的模块10，使其稳固于系统电路板20上，以避免因模块10的晃动或倾斜，使得模块10上的电子元件碰撞到系统电路板20上的电子元件，而造成短路、功能降低或失效、甚至烧机的问题。此外，本发明的模块支撑装置50是由耐燃、耐高温的绝缘材料制成的，因此不会有电磁波干扰现象和接触不良问题，故不会影响电器安全。 

请参阅图5(a)及图5(b)，其为本发明较佳实施例的模块支撑装置与模块的组合示意图。如图5(a)所示，该模块支撑装置50包含第一支撑元件51及第二支撑元件52，其分别设置于模块电路板11的相对侧，第一支撑元件51具有凸柱511，而第二支撑元件52上则具有与第一支撑元件51的凸柱511相对应的凹槽521(如图6(a)及图6(b)所示)。另外，该模块电路板11上还具有对应于第一支撑元件51的凸柱511及第二支撑元件52的凹槽521的开孔15，且凸柱511及凹槽521的截面积与开孔15的面积实质上相等，故第一支撑元件51可与开孔15及第二支撑元件52紧配组合。该模块支撑装置50与模块10的组装方式是将第一支撑元件51的凸柱511穿过模块电路板11上对应的开孔15，再卡入第二支撑元件52的凹槽521，如此该第一支撑元件51及第二支撑元件52即可将模块电路板11夹紧(图5(b)所示)，且 第一支撑元件51及第二支撑元件52分别具有第一底面512及第二底面522，可平贴于系统电路板20上(如图4所示)。因此，本发明的模块支撑装置50可支撑整个模块10，使模块10可稳固地垂直设置于系统电路板20上，避免模块10的晃动或倾斜。 

在一实施例中，该凸柱511及凹槽521的截面与该开孔15呈椭圆形，在凸柱511与开孔15及凹槽521插入紧配时，可避免旋转。当然，这种结构的形状并不限于椭圆形，凸柱511的数目也不限于一个，例如该第一支撑元件可包含两个圆形凸柱，也可与模块电路板上对应的开孔及第二支撑元件上对应的凹槽紧配，而同样达到支撑模块的作用。又，该第一及第二支撑元件上的凸柱及凹槽位置可互换，亦可为其它对应的卡固结构。 

在一实施例中，该第一支撑元件51及第二支撑元件52的底部分别具有第一凹部513及第二凹部523，在模块电路板11底部布满针脚13的情况下，在第一及第二支撑元件51、52底部设置的第一及第二凹部513、523即可避开针脚13(图5(b)及图7所示)，避免因针脚13的干扰而无法安装。而在模块电路板11底部未布满针脚13的情况下，该第一及第二支撑元件51、52即可设置在针脚13与针脚13之间的间隙中，而无需上述凹部设计。 

在一实施例中，由于模块10的主要电子元件12及散热装置14集中设置于模块电路板11的一侧，从而使模块10有因重心偏移而倾斜的可能，因此设置在模块电路板11具有主要电子元件12及散热装置14的一侧的第二支撑元件52的第二底面522可设计成与设置在模块电路板11另一侧的第一支撑元件51的第一底面512相比具有较大的底面积，以提供模块电路板11的重心侧较大的支撑力。 

在一实施例中，该第一及第二支撑元件51、52的第一及第二底面512、522上也可加上背胶，使第一及第二支撑元件51、52更稳固地粘合于系统电路板20上，如此一来，还可避免在波焊加工中，因锡水的浮力把模块10推离系统电路板20而造成的高翘。故在波焊加工时，将背胶的离型纸撕下，再将模块10的针脚13插入系统电路板20的焊接孔并贴紧在系统电路板20上，即可避免模块10的晃动、倾斜或高翘。 

在一实施例中，第一及第二支撑元件51、52分别包含两肋514、524(如图6(a)及图6(b)所示)，可用来增加该第一及第二支撑元件51、52的结构强 度。 

本发明的模块支撑装置50为在有限的空间内，找出最理想的结合方式，该模块支撑结构50的尺寸以不超过模块10的宽度W为原则(如图7所示)，以避免干扰到系统电路板20上的电子元件。因此系统端将不必配合模块支撑装置而改变系统电路板的结构或布局，可减少系统端不必要的成本付出。 

本发明的构想是通过模块支撑装置50来增加模块10与系统电路板20的接触面积，模块支撑装置50一方面固定于模块10上，一方面平贴于系统电路板20上，以进一步支撑该模块10于该系统电路板20上。在上述实施例中，该第一支撑元件51及第二支撑元件52分别具有相对应的凸柱511及凹槽521，故为可彼此互相连结的凹凸结构，并通过紧配的结构及可与系统电路板20平贴的底面来支撑模块10。当然，该第一支撑元件51及第二支撑元件52也可分别连结至模块10，而无须通过彼此之间的连接，例如，第一支撑元件51及第二支撑元件52可分别具有凸柱，并分别固定模块电路板11上相对应的开孔，再通过与系统电路板20平贴的底面来支撑模块10。或是，第一支撑元件51及第二支撑元件52仅抵靠于模块电路板11，并通过与系统电路板20的连结，例如以背胶粘贴或其它固定方式固定于系统电路板20上，并同时夹紧模块电路板11以提供支撑。 

换言之，本发明的模块支撑结构主要是在模块电路板的两侧分别提供第一支撑元件及第二支撑元件，用以夹紧模块电路板，且该第一支撑元件及第二支撑元件分别具有底面，可以贴合于系统电路板上，增加模块与系统电路板的接触面积，借此支撑模块以避免模块的晃动、倾斜或高翘。而该第一支撑元件及第二支撑元件是否彼此连结、连结方式、或其与模块电路板亦或是系统电路板的连结方式则可有诸多变化，并不受限于本发明所述的实施方式，且不脱离本发明所要保护的范围。 

综上所述，本发明提供一种模块支撑结构，其包含设置于模块电路板相对侧的第一支撑元件及第二支撑元件，且该第一支撑元件及该第二支撑元件可夹紧该模块电路板，且分别具有第一底面及第二底面，用以平贴于系统电路板上，并借以支撑模块，使模块可稳固地垂直设置于系统电路板上，以避免模块在波焊加工或进行期间发生晃动或倾斜，使得模块上的电子元件碰撞到系统电路板上的电子元件，而造成短路、功能降低或失效、甚至烧机的问 题。本发明可由本领域技术人员进行修改，而不脱离所附权利要求的保护范围。 

Claims (18)

1.一种模块支撑装置，其中该模块包含模块电路板，该模块电路板垂直设置于系统电路板上，该模块支撑装置包含：

第一支撑元件，连接于该模块电路板的第一侧；以及

第二支撑元件，连接于该模块电路板的第二侧，该第二侧与该第一侧相对；

其中，该第一支撑元件及该第二支撑元件具有相对应的卡固结构，该第一支撑元件的卡固结构或该第二支撑元件的卡固结构能穿越该模块电路板的开孔彼此对应卡固，以夹紧该模块电路板，且该第一支撑元件及该第二支撑元件分别具有第一底面及第二底面，用以平贴于该系统电路板上，并借以支撑该模块。

2.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该第一支撑元件的卡固结构包含凸柱，而该第二支撑元件的卡固结构包含对应于该凸柱的凹槽。

3.如权利要求2所述的模块支撑装置，其中该模块电路板的开孔对应于该第一支撑元件的该凸柱。

4.如权利要求3所述的模块支撑装置，其中该第一支撑元件的该凸柱穿过该模块电路板的该开孔后与该第二支撑元件的该凹槽相卡固。

5.如权利要求4所述的模块支撑装置，其中该凸柱及该凹槽的截面与该开孔呈椭圆形。

6.如权利要求4所述的模块支撑装置，其中该凸柱及该凹槽的截面积与该开孔的面积实质上相等。

7.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该第一底面及该第二底面具有背胶，以粘贴于该系统电路板上。

8.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该第一支撑元件及该第二支撑元件是由绝缘材料构成的。

9.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该模块还包含多个针脚。

10.如权利要求9所述的模块支撑装置，其中该多个针脚下插至该系统电路板上对应的插孔并焊接至该系统电路板上，以进一步与该系统电路板电连接。

11.如权利要求9所述的模块支撑装置，其中该第一支撑元件及该第二支撑元件设置在该针脚之间的间隙中。

12.如权利要求9所述的模块支撑装置，其中该第一支撑元件及该第二支撑元件的底部分别具有第一凹部及第二凹部，使该第一支撑元件及该第二支撑元件可绕过该针脚而设置。

13.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该模块进一步包含散热装置。

14.如权利要求13所述的模块支撑装置，其中当该散热装置设置于该模块电路板的第一侧时，该第一支撑元件的第一底面大于该第二支撑元件的第二底面。

15.如权利要求13所述的模块支撑装置，其中当该散热装置设置于该模块电路板的第二侧时，该第二支撑元件的第二底面大于该第一支撑元件的第一底面。

16.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该第一支撑元件及该第二支撑元件分别包含两肋，用来增加该第一支撑元件及该第二支撑元件的结构强度。

17.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该模块支撑装置的尺寸不超过该模块的宽度。

18.如权利要求1所述的模块支撑装置，其中该模块为电源模块。

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