CN102340062A - 带定位销的连接装置及其定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带定位销的连接装置，该连接装置安装在印制电路板上下两面，包括带插针孔的插座和带金属插针的插头，插头的金属插针穿过印制电路板上的过孔插入到插座的插针孔中。该定位销至少有一个，设置于插针孔的外侧，根据插座上插针孔之间的间隙设置该定位销的位置，印制电路板上设置有与定位销相对应的定位眼，定位销与定位眼配合后可实现印制电路板上插针孔和连接装置上的金属孔的精确对准。
Description
技术领域
本发明涉及一种带定位销的连接装置及其定位方法，特别涉及用于印制电路板装配的连接装置和将该连接装置的定位方法。
背景技术
电子器件的体积越来越小，功能越来越强大，印制板日益精细，多块不同类型的印制电路板相互组合已广泛应用在日益小型化的电子设备中，因此在不同电路板之间、电路板与芯片之间的精确连接对电信号的可靠起着至关重要的作用。
现有申请日为2004年8月5日，专利号为200420084585.1，专利名称为“具有定位销的压式连接装置”的中国实用新型专利中，揭露了一种具有定位销的连接装置，其具有塑造成型的两个定位销，作为提供自行对准功能的对准接合构造，用于与相连接的柔性印刷电路板的两个对准孔相配合，从而消除容差累积造成的对准偏差。这种连接装置的缺点有二，其一为连接装置的两端设置两个定位销，定位销所占的体积较大，不能满足现在日益精细的电子器件的需要；其二为，定位销和与之对准的接合构造的位置也没有具体的设置标准，如果定位销和接合构造之间本身就存在偏移的偏差，则连接装置和印制电路板之间必然存在偏差。
因此，提供一种能准确设置定位销的位置，不过多占用连接器件位置，又能实现将连接装置与印制电路板精确连接的定位销非常必要。
发明内容
本发明为了解决现有技术中印制电路板PCB上过孔和插座上插针孔之间定位不准，插头上的金属插针不能顺利插入到插针孔中，导致PCB报废的不足，提供一种定位精准，报废率低的连接装置。
为实现以上发明目的，本发明提供一种带定位销的连接装置，该连接装置安装在印制电路板上下两面，包括带插针孔的插座和带金属插针的插头，插头的金属插针穿过印制电路板的过孔插入到插座的插针孔中。该定位销至少有一个，设置于插针孔的外侧，根据插座上插针孔之间的间隙设置该定位销的位置，印制电路板上设置有与定位销相对应的定位销孔，定位销与定位销孔配合后可实现印制电路板上插针孔和连接装置上的金属孔的精确对准。
本发明还提供一种定位方法，通过在印制电路板上设置过孔和焊盘；在连接装置的插座上设置插针孔和金属引脚；将连接装置的金属引脚焊接到印制电路板的焊盘上；至少将插座的一端留空，并根据插针孔的间歇设置定位销；在印制电路板上设置一与所述定位销相对应的定位销孔；插座的定位销与印制电路板的定位销孔对准；插座上金属引脚焊接到印制电路板的焊盘上。
运用本发明所揭露的连接装置和连接方法定位PCB的过孔和插座上插针孔，能保证精确将PCB的过孔对准插座上插针孔，并且通过回流焊后，插头上的金属插针能顺利插入到插针孔中，生产线产量效率得到大的提高，报废率明显减少。
附图说明
图1表示现有PCB与主电路板所用连接装置的组装立体示意图。
图2表示现有PCB与插座的组装焊接方式示意图。
图3表示本发明连接装置中插座的一典型实施方式的底体图。
图4表示本发明连接装置中插座的一典型实施方式的侧面图。
图5表示本发明中转部件的一典型实施方式的立体图。
图6表示本发明连接装置中插座的又一典型实施方式的正面立体图。
图7表示本发明连接装置中插座的又一典型实施方式的底面立体图。
图8表示本发明连接装置的又一典型实施方式的立体图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本实用新型最佳实施例。
图1表示现有技术中PCB与主电路板所用连接装置的组装立体示意图。PCB 20作为中转部件，其长边的一侧通过绑定金属丝与光学芯片(图中未示)相连，一侧设置有过孔21，每个过孔21周边设置有金属焊盘22。主电路板通过金属插头穿过过孔21与光学芯片产生电连接。连接装置包括插头30和插座10分别安装在PCB 20的上下两侧。插座10上整齐地排列着插针孔11，其数量和形状根据金属插针31的数量和排列形状设置，插针孔11的一侧整齐放置金属引脚12。金属插针31通过过孔21插入到插座10的插针孔11中。VOA主板(图中未示)连接到插头30另一端的金属插针上，就实现了VOA主板和光学芯片的电连接。
图2表示现有技术中过回流焊前PCB与插座的组装方式示意图。由于PCB 20尺寸小且需要绑定金属丝，PCB 20的板边平整度要求很高，不允许有任何的毛边，故在加工PCB 20时无法采用拼版方式处理，导致PCB 20不能通过贴片机进行表面贴装技术(Surface Mount Technology，SMT)加工。现今的组装方式是采用夹具40将插座10固定后采用回流焊焊接到PCB20上。夹具40开设有凹槽41用于夹住插座10，并根据PCB 20上定位孔23的位置在凹槽41的两端设置有与之相对应的定位凹孔42。通过外部定位销(图中未示)穿过PCB 20的定位孔23并固定夹到定位凹孔42中，就实现了PCB 20上过孔21和插座10上插针孔11的定位。但由于定位凹孔42和定位孔23的精度要求相对较低，且与表面贴连接装置定位关系不紧密，存在回流焊接完成后过孔21和插针孔11之间发生偏位，金属插针31不能顺利插入插针孔11，导致PCB 20报废。
图3和图4表示本发明连接装置中插座50的典型实施方式。图3为插座50的底面图，图4为插座50的侧面图。改进后的插座50除了根据需要设置有成对的插针孔51和金属引脚52，还在一端多设置有如图3和图4中圆圈53内包含的2对插针孔55和2对金属引脚56，在2对插针孔的居中位置还设有一个定位销58。由于插针孔55和金属引脚56的设计尺寸以及设计工艺和原来已有的插针孔51和金属引脚52相同，因此，该定位销58的定位精度与连接装置50金属引脚52的精度相同。
图5表示本发明连接装置的中转部件——PCB 60的典型实施方式。改进后的PCB 60除了原来的过孔61外，还在一端多设置有如图5中圆圈63内包含的2对金属焊盘66和定位柱孔68，其中，金属焊盘66与插座50的金属引脚56相对应，定位销孔68设置在2对金属焊盘66的中央，采用同PCB60上焊盘62相同的工艺设置，并且定位销孔68与定位销58相对应。因此，定位销孔68也拥有同金属焊盘62相同的精确度。
在实际应用中，为了更好地对准过孔61和插针孔51，还可以将定位销58的横截面设置成圆形、三角形、方形、多边形等，与之相匹配的定位销孔68的横截面也设置成相应的圆形、三角形、方形、多边形，这样，只需要设置一个定位销就能精确地将过孔61和插针孔51对准。还可以在插座60两端都设置定位销68，也能精确地将过孔61和插针孔51对准。
图6、图7表示本发明连接装置中插座70的又一典型实施方式。图6为从正面看过去的立体图，图7为从底面看过去的立体图。同插座50不同的是，插座70的两端留空，只根据插针孔71的工艺在两端的留空处设置有一对定位销78，定位销的位置可以设置在两排插针孔71形成的中轴线上，也可以设置在其中一排插针孔71形成的直线的延长线上，只是其工艺和定位方式均可以沿用插针孔71的工艺。定位销78的横截面的形状也可以设置成方形，定位销78的个数也可以减少为一个，设置在插座70其中的一端。
图8表示本发明中中转部件——PCB 80的又一典型实施方式。其与PCB60不同的是，其焊盘82的两端没有增加焊盘，只是在与插座70的定位销78相应的位置设置有一对定位销孔88，其设置工艺和第一实施方式中PCB 60的设置工艺相同。在其他的应用中，定位销孔88的个数、位置和形状都可以根据定位销78的个数、位置和形状做相应的调整。
在组装插座70和PCB 80时，先将定位销78对准定位销孔88，以确定两者之间的精确对准，然后再采用图2夹具方式夹紧，即使PCB 80上的定位孔83与夹具40上的凹孔41不准确，也能够实现PCB 80上的过孔81和插座70上的插针孔71的精确重合，以便金属插针31能穿过过孔81轻松地插入到插针孔71中。
本发明不仅仅揭露如上的几种设计方式，但凡通过插座上插针孔的工艺在插座上设置定位销的方法都包涵在本发明所揭露的发明方法中，由本方法延伸形成的定位销的设置方式均为本发明所揭露的保护范围。
Claims (10)
1.一种带定位销的连接装置，该连接装置安装在印制电路板上下两面，包括带插针孔的插座和带金属插针的插头，插头的金属插针穿过印制电路板上的过孔插入到插座的插针孔中；其特征在于：所述定位销至少有一个，设置于插针孔的外侧，根据插座上插针孔之间的间隙设置该定位销的位置，所述印制电路板上设置有与所述定位销相对应的定位销孔，所述定位销与定位销孔配合后可实现印制电路板上插针孔和连接装置上的金属孔的精确对准。
2.如权利要求1所述的连接装置，其特征在于：所述定位销的横截面的形状为圆形、三角形、方形、多边形中的一种。
3.如权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于：所述插座端头处插针孔的一端留空，留空处设置有定位销。
4.如权利要求1或2所述的连接装置，其特征在于：所述插座的插针孔个数多于所述插头的金属插针个数，多出的插针孔用于限定定位销的位置。
5.如权利要求4所述的连接装置，其特征在于：所述插座上每一插针孔的一侧带有金属引脚，所述印制电路板上与金属引脚相对应的位置设置有金属焊盘，所述金属焊盘包括设置在印制板过孔一侧的金属焊盘，和用于限定定位销插针孔所带金属引脚相对应的金属焊盘。
6.如权利要求5所述的连接装置，其特征在于：所述定位销位于多出的插针孔所形成区域的中央。
7.如权利要求6所述的连接装置，其特征在于：所述多出的插座孔的个数为两个或者四个。
8.如权利要求7所述的连接装置，其特征在于：所述插座的插针孔可以为单排或者多排。
9.如权利要求1所述连接装置的定位方法，包括步骤：
在印制电路板上设置过孔和焊盘；
在连接装置的插座上设置插针孔和金属引脚；
将连接装置的金属引脚焊接到印制电路板的焊盘上；其特征在于，还包括步骤：
至少将插座的一端留空，并根据插针孔的间歇设置定位销；
在印制电路板上设置一与所述定位销相对应的定位销孔；
插座的定位销与印制电路板的定位销孔对准；
插座上金属引脚焊接到印制电路板的焊盘上。
10.如权利要求9所述的定位方法，其特征在于，所述定位方法还包括步骤：在插座留空处设置有插针孔；在插针孔所形成的区域中央设置定位销。
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