CN101810061A - 印刷电路板单元和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供印刷电路板单元和电子设备。在印刷电路板(22)上装配有例如模块基板(26)。模块基板(26)的一端由插座(23)支撑。卡合部件(38)在基准位置和后退位置之间进行水平移动，该卡合部件(38)在基准位置在其与固定部件(31)之间形成预定空间，该卡合部件(38)在后退位置脱离所述空间。通过这样的卡合部件(38)的水平移动将模块基板(26)的另一端装卸自如地保持于固定部件(31)。此时，将螺钉(29)通过在模块基板(26)中形成的贯通孔被拧入到固定部件(31)的螺纹孔中。在螺钉(29)的作用下，模块基板(26)被可靠地固定于固定部件(31)。可靠地避免了模块基板(26)从印刷电路板(22)上脱落。根据这样的印刷电路板单元(21)，例如在质量检查时能够临时简单地装卸模块基板(26)。

Description

印刷电路板单元和电子设备
技术领域
本发明涉及一种用于安装例如被称作PCI-EXPRESS MINI CARD的扩展卡的印刷电路板单元。
背景技术
例如被称作PCI-EXPRESS MINI CARD的扩展卡组装在笔记本型个人计算机中。这种扩展卡组装在主板上。主板具有印刷线路板。在印刷线路板上安装有插座以及与插座隔开预定距离的固定部件。扩展卡的一端被保持在插座中。扩展卡的另一端被保持在固定部件中。这样，扩展卡与印刷线路板电连接。
固定部件具有被固定在印刷线路板上的底座。底座用于保持扩展卡。在底座上连结有卡爪部件。卡爪部件在进入到扩展卡上方的空间中的基准位置以及从该空间后退的后退位置之间进行水平移动。卡爪部件在基准位置将扩展卡保持在底座上。在底座上连结有弹性部件，所述弹性部件发挥朝向基准位置推压卡爪部件的弹力。在卡爪部件的作用下扩展卡装卸自如地被安装在印刷线路板上。
专利文献1：日本专利第3306831号公报
专利文献2：日本特开2002-280766号公报
考虑到在对插座和固定部件进行固定时，插座和固定部件在印刷线路板上的相对位置会相对于设计位置发生偏移。如果插座与固定部件的间隔相对于预定间隔增大的话，则卡爪部件不能够充分进入到扩展卡上方的空间中。其结果是，当主板受到很小的冲击时，扩展卡就轻易地从印刷线路板上脱落。因此需要将扩展卡可靠地固定到印刷线路板上的方法。
发明内容
本发明就是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于提供一种能够对例如模块基板可靠地进行固定的印刷电路板单元和电子设备。
为了达成上述目的，根据本发明，提供一种印刷电路板单元，其特征在于，该印刷电路板单元具有：印刷电路板；插座，所述插座安装于所述印刷电路板的表面；固定部件，所述固定部件与所述插座隔开预定距离，并安装于所述印刷电路板的表面；螺纹孔，所述螺纹孔形成于所述固定部件中，该螺纹孔用于将螺钉沿与所述印刷电路板正交的垂直方向收入；卡合部件，所述卡合部件在基准位置和后退位置之间沿所述印刷电路板的表面进行水平移动，所述卡合部件处于基准位置时在该卡合部件与所述固定部件之间形成预定空间，该卡合部件从所述基准位置后退并脱离所述空间而后退至所述后退位置；以及弹性部件，所述弹性部件发挥朝向所述基准位置推压所述卡合部件的弹力。
在这种印刷电路板单元中，在印刷电路板上装配有例如模块基板。模块基板的一端被插座支撑。在卡合部件从在其与固定部件之间形成预定空间的基准位置后退时，该卡合部件从该空间中脱离至后退位置处进行定位。此时，模块基板进入空间中。模块基板被固定部件保持。在卡合部件从后退位置复原到基准位置时，模块基板被配置在卡合部件和固定部件之间。模块基板的另一端被保持于固定部件。这样，能够基于卡合部件的水平移动简单地在印刷电路板上装卸模块基板。此时，通过在模块基板中形成的贯通孔将螺钉拧入到固定部件的螺纹孔中。在螺钉的作用下将模块基板可靠地固定在固定部件上。
一般地，对于印刷电路板单元，在产品出厂前要实施质量检查。在质量检查中，如上所述地将模块基板装配在印刷电路板上。此时，模块基板可以仅由卡合部件支撑在固定部件上。实施印刷电路板的导通试验。对于导通试验合格后的印刷电路板单元，利用螺钉将模块基板固定到固定部件上。可靠地避免模块基板从印刷电路板脱落。另一方面，对于导通试验不合格的印刷电路板单元，将模块基板卸下。因此能够实现对模块基板的简单装卸。根据本发明，在上述情况下能够临时简单地对模块基板进行装卸。
在印刷电路板单元中，在卡合部件上可以限定有随着在水平方向上后退而远离所述空间的倾斜面。在装配模块基板时，模块基板的另一端被按压在倾斜面上。由于倾斜面随着在水平方向上后退而远离空间，因此模块基板的另一端随着被按压而在倾斜面上移动。模块基板的按压力使卡合部件在水平方向上移动。这样，卡合部件从基准位置脱离到后退位置。在模块基板进入到空间中时，卡合部件在弹性部件的弹力作用下从后退位置复位到基准位置。这样，在卡合部件和固定部件之间保持模块基板。
印刷电路板单元还具有一对壁部件，所述一对壁部件形成于所述固定部件并沿所述空间扩展，所述一对壁部件隔着所述空间而相互面对。同样地，印刷电路板单元还具有辅助壁部件，所述辅助壁部件形成于所述固定部件并沿所述空间扩展，该辅助壁部件隔着所述空间而与所述插座面对。将模块基板例如沿着壁部件固定在固定部件上的话，在壁部件的作用下，避免了模块基板在其宽度方向上的位置偏移。同样地，在辅助壁部件的作用下，避免了模块基板在其长度方向上的位置偏移。
根据本发明，提供一种印刷电路板单元，其特征在于，该印刷电路板单元具有：印刷电路板；插座，所述插座安装于所述印刷电路板的表面，并且对模块基板的一端进行支撑；固定部件，所述固定部件与所述插座隔开并安装于所述印刷电路板的表面，所述固定部件支撑所述模块基板的另一端；螺纹孔，所述螺纹孔设于所述固定部件中并将螺钉收入，该螺钉用于将所述模块基板固定到所述固定部件上；支撑部件，所述支撑部件设于所述固定部件，并且形成为能够在支撑模块基板另一端的第一位置、以及从所述模块基板另一端离开的第二位置之间移动，并且由弹性部件向所述插座推压该支撑部件。根据这样的印刷电路板单元，实现与上述同样的作用效果。
如上所述的印刷电路板单元组装在电子设备中。电子设备可以具有：壳体；印刷电路板，所述印刷电路板组装于所述壳体中；插座，所述插座安装于所述印刷电路板的表面；固定部件，所述固定部件与所述插座隔开预定距离，并安装于所述印刷电路板的表面；模块基板，所述模块基板的一端由所述插座支撑，并且另一端由所述固定部件保持，并且在靠近所述另一端的位置形成有贯通孔；螺纹孔，所述螺纹孔形成于所述固定部件中，并与所述模块基板的所述贯通孔相连通；螺钉，所述螺钉从所述模块基板的贯通孔被拧入到所述固定部件的所述螺纹孔中；卡合部件，所述卡合部件在基准位置和后退位置之间沿所述印刷电路板的表面进行水平移动，该卡合部件在基准位置处将所述模块基板夹在该卡合部件与所述固定部件之间，该卡合部件从所述基准位置后退并从所述模块基板的轮廓向外侧脱离至后退位置；以及弹性部件，所述弹性部件发挥朝向所述基准位置推压所述卡合部件的弹力。这样的电子设备实现与上述同样的作用效果。
附图说明
图1概要地示出了本发明所述的电子设备的一个具体例子、即笔记本型个人计算机的外观。
图2是概要地示出本发明的一个实施方式所述的印刷电路板单元的结构的立体图。
图3是概要地示出固定机构的结构的局部放大俯视图。
图4是沿图3的4-4线的局部放大垂直剖视图。
图5是概要地示出固定机构的结构的局部放大俯视图。
图6是沿图2的6-6线的局部放大垂直剖视图。
图7是概要地示出将模块基板的一端插入到插座中的样态的立体图。
图8是概要地示出将模块基板的一端抵接在插座的内壁面上的样态的局部放大垂直剖视图。
图9是概要地示出将模块基板装配在固定机构上的样态的局部放大垂直剖视图。
图10是概要地示出将模块基板装配在固定机构上的样态的局部放大垂直剖视图。
图11是概要地示出将模块基板装配在固定机构上的样态的局部放大垂直剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1概要地示出了本发明所述的电子设备的一个具体例子、即笔记本型个人计算机(笔记本电脑)11的外观。该笔记本电脑11具有薄型的主体壳体12和摆动自如地连结在该主体壳体12上的显示器用壳体13。在主体壳体12的表面上组装有键盘14和输入按键15之类的输入装置。使用者能够通过这些输入装置14、15输入指令和数据。
在主体壳体12中收纳有后述的印刷电路板单元、即主板。在主板上安装有LSI(半导体集成电路)芯片封装体和主存储器。LSI芯片封装体基于例如临时保存在主存储器中的软件程序和数据进行各种运算处理。软件程序和数据也可以保存在同样收纳于主体壳体12中的、被称作硬盘驱动装置(HDD：Hard Disk Drive)的大容量存储装置中。
在显示器用壳体13中组装有例如LCD(液晶显示器)面板模块16。LCD面板模块16的屏幕面对在显示器用壳体13上形成的窗口17。在屏幕上显示文本和图形。使用者能够基于这种文本和图形来确认笔记本电脑11的动作。显示器用壳体13通过相对于主体壳体12摆动而与主体壳体12重叠。
图2概要地示出了本发明的一个实施方式所述的主板21的结构。主板21具有印刷线路板22。印刷线路板22由树脂基板构成。在印刷线路板22的表面安装有插座23。插座23在其内端形成插槽24。插槽24沿着印刷线路板22的表面开口于水平方向。例如将称作PCI-EXPRESSMINI CARD的扩展卡25的一端插入到插槽24中。这样，插座23对扩展卡25的一端进行支撑。
这样的扩展卡25包括例如无线LAN卡和存储卡。扩展卡25具有模块基板26和被安装在模块基板26表面的被称为LSI芯片的电子部件27。模块基板26的轮廓为矩形。如后所述，在模块基板26的短边侧的一端沿模块基板26的外缘排列有导电端子。各导电端子与插座23内的导电端子分别连接。这样，扩展卡25与印刷线路板22电连接。笔记本电脑11的功能得到扩展。
在印刷线路板22的表面，安装有与插座23相隔预定距离的固定机构28。固定机构28的内端面向插座23的插槽24。扩展卡25的另一端固定在固定机构28中。固定时例如使用一对螺钉29、29。螺钉29被拧入到固定机构28中。螺钉29的轴心被限定为与印刷线路板22的表面正交的垂直方向。在如此设置的螺钉29的作用下，扩展卡25被可靠地固定在印刷线路板22上。可靠地避免了扩展卡25从印刷线路板22脱离。
一并参照图3，固定机构28具有被安装在印刷线路板22表面的固定部件、即底座31。底座31形成有沿模块基板26的短边侧的另一端延伸的底座主体32。底座主体32对模块基板26进行保持。底座主体32与插座23的内端平行地延伸。底座主体32例如由树脂材料构成。
在底座主体32上形成有从底座主体32的表面竖直立起的一对壁部件33a、33a。壁部件33a沿模块基板26的长边外缘扩展。这样，壁部件33a、33a夹持模块基板26并相互面对。同样地，在底座主体32上形成有从底座主体32的表面竖直立起的一对辅助壁部件33b、33b。辅助壁部件33b沿模块基板26的短边外缘扩展。这样，辅助壁部件33b面对插座23。壁部件33a与辅助壁部件33b在模块基板26的角部连续。壁部件33a和辅助壁部件33b由树脂材料构成。壁部件33a和辅助壁部件33b一体形成于底座主体32上。在壁部件33a和辅助壁部件33b的内侧形成预定的长方体空间34。模块基板26配置在长方体空间34中。
底座31具有在底座主体32外端形成的挡块(block piece)36。挡块36在壁部件33a、33a之间配置在距壁部件33a、33a等距离的位置。在挡块36上安装有一对弹性部件37、37。弹性部件37采用的是垂直姿势的板簧。弹性部件37、37可以由一块板簧构成。弹性部件37从挡块36开始沿模块基板26的短边外缘延伸。弹性部件37随着远离挡块36而逐渐接近模块基板26的短边外缘。
在各弹性部件37的末端形成有卡合部件38。卡合部件38与模块基板26的另一端卡合。所述弹性部件37发挥朝进入到模块基板26上方的空间中的基准位置推压卡合部件38的弹力。换言之，在弹性部件37的作用下，将卡合部件38朝向插座23按压。其结果是，基准位置上的卡合部件38与底座31之间对模块基板26的另一端进行支撑。所述弹性部件37和卡合部件38基于板簧的弯曲而形成。
如图4所示，在将卡合部件38定位在基准位置后，在底座主体32和卡合部件38之间形成所述长方体空间34。卡合部件38形成有与底座主体32的表面平行地沿水平方向延伸的水平片38a。水平片38a在弹性部件37的外端从该弹性部件37的上端朝向插座23突出。在水平片38a的外端连接有从水平片38a以倾斜姿势立起设置的前端片38b。卡合部件38利用水平片38a在卡合部件38与底座主体32之间配置模块基板26。前端片38b限定了倾斜面39，该倾斜面39随着从模块基板26的轮廓朝向外侧沿水平方向后退而远离长方体空间34。
一并参照图5，在底座主体32上与底座主体32的宽度方向的两端邻接地形成有支撑板41。支撑板41与印刷线路板22的表面平行地沿水平方向扩展。支撑板41例如由金属板构成。在支撑板41中形成有用于收入螺钉29的螺纹孔42。螺纹孔42的轴心被限定在与印刷线路板22的表面正交的垂直方向上。螺纹孔42与在模块基板26中形成的贯通孔43相连通。贯通孔43在模块基板26上的位置根据规格来确定。螺钉29从贯通孔43被拧入到螺纹孔42中。在底座主体32上安装有例如一对端子44、44。端子44被钎焊于在印刷线路板22表面形成的焊盘45上。这样，固定机构28被固定在印刷线路板22的表面。
在如上所述的固定机构28中，底座31即底座主体32、壁部件33a、辅助壁部件33b和挡块36可以由树脂材料一体成型而构成。在一体成型时要准备模具。在模具内的预定位置预先配置支撑板41。其结果是，通过一体成型将支撑板41埋入底座31中。这样，支撑板41被稳固地固定在底座31中。然后，将弹性部件37和卡合部件38安装在挡块36上即可。另外，端子44、44例如可以一体形成在支撑板41上。
如图6所示，插座23例如具有长方体形状的插座主体51。插座主体51例如由树脂材料成型构成。在插座主体51的前端形成上述的插槽24。从插槽24收入模块基板26的短边侧的一端。在模块基板26的表面沿短边外缘形成有表面侧导电端子52。同样地，在模块基板26的背面沿短边外缘形成有背面侧导电端子53。导电端子52、53与上述的电子部件27连接。
插座23具有被固定在插座主体51中的后端侧导电端子54。在插座主体51中固定有前端侧导电端子55。导电端子54的一端基于弹力而按压在导电端子52上。导电端子54的另一端钎焊于印刷线路板22上的导电焊盘56。导电端子55的一端基于弹力而按压在导电端子53上。导电端子55的另一端钎焊于印刷线路板22上的导电焊点57。这样，扩展卡25与印刷线路板22电连接。
由图6可以明确，导电端子54的一端在相对于导电端子55的一端靠模块基板26的短边外缘的位置与模块基板26接触。其结果是，基于导电端子54、55的弹力，在模块基板26的另一端上始终作用有使模块基板26的另一端向远离印刷线路板22表面的方向抬升的抬升力。
接着，对主板21的制造方法进行说明。在印刷线路板22的表面上预先固定插座23和固定机构28。如图7所示，将扩展卡25的模块基板26以倾斜姿势插入到插座23的插槽24中。此时，如图8所示，模块基板26的一端抵接在插座主体51的内壁面上。然后，当操作者朝向印刷线路板22的表面按压扩展卡25的另一端时，模块基板26以其一端为支点转动。导电端子54、55通过与模块基板26接触而发生弹性变形。随着弹性变形而在导电端子54、55中积蓄了弹性复原力。
如图9所示，卡合部件38配置于基准位置。模块基板26的另一端被保持在前端片38b的倾斜面39上。在操作者的按压下，模块基板26的另一端在倾斜面39上向下移动。由于弹性部件37由垂直姿势的板簧构成，因此对模块基板26进行按压的按压力使卡合部件38沿印刷线路板22的表面在水平方向上移动。其结果是，如图10所示，卡合部件38从基准位置后退并脱离长方体空间34。卡合部件38被定位于后退位置。随着卡合部件38从基准位置退到后退位置，在弹性部件37中不断积蓄弹性力。此时，模块基板26沿着壁部件33a和辅助壁部件33b并与壁部件33a和辅助壁部件33b的内侧位置对齐。
在将模块基板26完全收纳到长方体空间34中后，模块基板26确定为与印刷线路板22的表面平行的水平姿势。由于模块基板26与卡合部件38的卡合被解除，因此卡合部件38从后退位置向基准位置移动。这样，如图11所示，卡合部件38进入到模块基板26上方的空间。在作用于模块基板26上的抬升力的作用下，模块基板26的另一端被卡合部件38的水平片38a保持住。防止了模块基板26脱离长方体空间34。此时，实施主板21的质量检查。利用主板21确定导通。对于质量检查合格的主板21，将螺钉29拧入到支撑板41的螺纹孔42中。这样的话，扩展卡25被可靠地固定在印刷线路板22上。
另一方面，对于质量检查不合格的主板21，将扩展卡25卸下。在卸下时，操作者使卡合部件38从基准位置朝向后退位置移动。在卡合部件38完全脱离长方体空间34后，作用于模块基板26上的导电端子54、55的弹性复原力释放出来。在作用于模块基板26的另一端上的抬升力的作用下，模块基板26的另一端以该模块基板26的一端为支点被抬起。这样的话，模块基板26的姿势从水平姿势改变为倾斜姿势。能够简单地将模块基板26从印刷线路板22卸下。
在如上所述的主板21中，在装配扩展卡25时，模块基板26的一端被插座23支撑。模块基板26的另一端被固定机构28支撑。在支撑时，模块基板26通过卡合部件38被支撑在底座31上。卡合部件38能够在基准位置和后退位置之间进行水平移动。其结果是，能够对模块基板26即扩展卡25简单地进行装卸。在质量检查时将扩展卡25临时安装在印刷线路板22上。并且能够将扩展卡25从质量检查不合格的印刷线路板22上简单地卸下。
另一方面，对于质量检查合格的印刷线路板22，利用螺钉29经由贯通孔43将模块基板26可靠地固定于支撑板41、即固定机构28上。可靠地避免了模块基板26即扩展卡25的脱落。而且，在底座主体32上一体地形成有壁部件33a和辅助壁部件33b。壁部件33a、33a相互面对。其结果是，将模块基板26沿壁部件33a、33a装配在固定机构28上的话，避免模块基板26在沿该模块基板26的短边被限定的宽度方向上发生位置偏移。同样地，在辅助壁部件33b的作用下，避免模块基板26在沿长边被限定的长度方向上发生位置偏移。
另外，在如上所述的主板21中，也可以使插座23与固定机构28一体形成。在一体形成时，可以利用例如连结部件将插座23的插座主体51与固定机构28的底座31连结起来。这样的话，通过使插座23与固定机构28一体形成，可靠地避免了插座23与固定机构28的相对位置的偏移。

Claims (9)

1.一种印刷电路板单元，其特征在于，
该印刷电路板单元具有：
印刷电路板；
插座，所述插座安装于所述印刷电路板的表面；
固定部件，所述固定部件与所述插座隔开预定距离，并安装于所述印刷电路板的表面；
螺纹孔，所述螺纹孔形成于所述固定部件中，并用于将螺钉沿与所述印刷电路板正交的垂直方向收入；
卡合部件，所述卡合部件在基准位置和后退位置之间沿所述印刷电路板的表面进行水平移动，所述卡合部件处于基准位置时在该卡合部件与所述固定部件之间形成预定空间，该卡合部件从所述基准位置后退并脱离所述空间而后退至所述后退位置；以及
弹性部件，所述弹性部件发挥朝向所述基准位置推压所述卡合部件的弹力。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板单元，其特征在于，
在所述卡合部件上限定有随着在水平方向上后退而远离所述空间的倾斜面。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板单元，其特征在于，
该印刷电路板单元还具有一对壁部件，所述一对壁部件形成于所述固定部件并沿所述空间扩展，所述一对壁部件隔着所述空间而相互面对。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板单元，其特征在于，
该印刷电路板单元还具有辅助壁部件，该辅助壁部件形成于所述固定部件并沿所述空间扩展，该辅助壁部件隔着所述空间而与所述插座面对。
5.一种电子设备，其特征在于，
该电子设备具有：
壳体；
印刷电路板，所述印刷电路板组装在所述壳体中；
插座，所述插座安装于所述印刷电路板的表面；
固定部件，所述固定部件与所述插座隔开预定距离，并安装于所述印刷电路板的表面；
模块基板，所述模块基板的一端支撑于所述插座，同时另一端被保持于所述固定部件，并且在靠近所述另一端的位置形成有贯通孔；
螺纹孔，所述螺纹孔形成于所述固定部件中，并与所述模块基板的所述贯通孔相连通；
螺钉，所述螺钉从所述模块基板的贯通孔被拧入到所述固定部件的所述螺纹孔中；
卡合部件，所述卡合部件在基准位置和后退位置之间沿所述印刷电路板的表面进行水平移动，该卡合部件在基准位置处将所述模块基板夹在该卡合部件与所述固定部件之间，该卡合部件从所述基准位置后退并从所述模块基板的轮廓向外侧脱离至后退位置；以及
弹性部件，所述弹性部件发挥朝向所述基准位置推压所述卡合部件的弹力。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，
在所述卡合部件上限定有如下这样的倾斜面，该倾斜面随着在水平方向上朝向所述印刷电路板的轮廓外侧后退而远离所述模块基板。
7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，
该电子设备还具有一对壁部件，所述一对壁部件形成于所述固定部件并沿所述模块基板的外缘扩展，所述一对壁部件以夹持所述模块基板的方式相互面对。
8.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，
该电子设备还具有辅助壁部件，该辅助壁部件形成于所述固定部件并沿所述模块基板的外缘扩展，该辅助壁部件以夹持所述模块基板的方式与所述插座面对。
9.一种印刷电路板单元，其特征在于，
该印刷电路板单元具有：
印刷电路板；
插座，所述插座安装于所述印刷电路板的表面，并且支撑模块基板的一端；
固定部件，所述固定部件与所述插座隔开并安装于所述印刷电路板的表面，所述固定部件支撑所述模块基板的另一端；
螺纹孔，所述螺纹孔设于所述固定部件中并将螺钉收入，该螺钉用于将所述模块基板固定到所述固定部件上；以及
支撑部件，所述支撑部件设于所述固定部件，并且形成为能够在支撑模块基板另一端的第一位置、以及从所述模块基板的另一端离开的第二位置之间移动，由弹性部件朝向所述插座推压该支撑部件。
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