CN103730790B - 用于电子装置的电子元器件的连接装置 - Google Patents

Abstract

一种用于电子装置的电子元器件的连接装置，用于将诸如便携式终端的电子装置的电子元器件连接到诸如主电路板的连接点的另一连接点。该连接装置包括：至少一对导线，从电子元器件延伸；板，连接到所述导线的端部；至少两个连接构件，设置在板的一个表面上，并电连接到相应的导线。如此构造的连接装置不需要将连接器焊接到插座的工艺或将连接器结合到插座的工艺，而建立与连接点的连接，并易于使电子元器件标准化/通用，从而允许电子元器件的单价及电子装置的制造成本降低。

Description

用于电子装置的电子元器件的连接装置

技术领域

本公开总体上涉及一种便携式电子装置，更具体地说，涉及一种用于将诸如振动电机、扬声器喇叭、圆顶片或麦克风的电子元器件连接到电子装置的主电路板的连接装置。

背景技术

便携式电子装置（在此可互换地称为“便携式终端”，例如智能电话、平板计算机、便携式相机、收音机、电子书阅读器等）包括用于执行例如通信和多媒体功能的各种电路装置以及其他电子元器件（例如，用于提供用户接口（UI）的各种输入/输出（I/O）装置）。输入装置的示例包括用于输入声音的麦克风、用于输入字符或数据的键盘、用于输入数据和命令的触摸屏、以及相机；示例性输出装置包括扬声器、显示装置和闪光灯。另外，一些产品可设置有用于多种功能（例如，呼叫接收和日程通知）的振动电机。

便携式终端通常包括安装在主电路板（在下文中还被称为印刷电路板（PCB））上的中央处理装置、存储装置、通信模块等。I/O装置设置在便携式终端的壳体的内部，与PCB分开。因此，在便携式终端中，每个电子元器件通过连接装置连接到PCB。现在，由于在通常的应用中需要大量数据，所以涉及到图像数据的电子元器件（例如，显示装置或相机）优选地通过包括多条数据线的柔性印刷电路板（“柔性板”）连接到PCB。然而，其他I/O装置（例如，扬声器喇叭、麦克风和振动电机）可能仅使用2针或3针数据线就足以执行I/O信号传输。因此，一些电子元器件通常使用导线通过连接装置而连接到PCB。

图1至图3示出了仅使用2针数据线就将电子元器件10连接到主电路板的不同方式。电子元器件10以振动电机为例。在图1和图2中，电子元器件10可通过由一对导线11形成的2针数据线连接到PCB。在图3中，通过柔性板15建立连接，其中，2针数据线由印刷电路实现。在这些示例中，导线11和柔性板15在一端连接到电子元器件10并延伸预定的长度。可根据电子元器件10被安装的分配空间，适当地设计导线11和柔性板15的长度和形状。

在图1中，连接到电子元器件10的每条导线11的绝缘套在导线11的端部被去除，以使导线11的导电芯暴露。可通过将暴露的芯焊接到设置在PCB上的焊盘（未示出）而使暴露的芯附着，以建立与焊盘的电连接。然而，该焊接技术的缺点是，焊盘添加到主电路板，单独地执行焊接工艺，从而增加了制造工艺并降低了生产率。具体地说，通常通过表面贴装工艺制造用于便携式终端的PCB，其中，各种高密度集成电路（IC）等设置在PCB上。因此，将导线焊接到PCB不可避免地增加了工艺，这样增加了制造成本。另外，当通过焊接将导线连接到PCB时，电子元器件10（例如，振动电机）本身还应该固定在PCB上。因此，电子元器件10占用PCB上的空间，这样产生不利的结果是，在PCB的电路布局设计中留给IC的空间更少。

在图2中，连接到电子元器件10的导线11设置有单独的连接器13。连接器13与配对的连接器（例如，设置在PCB上的插座）接合，以将导线11/电子元器件10连接到PCB。因此，电子元器件10可远离PCB被安装，从而给其他电路留出空间。当连接器13安装在导线11的端部时，在将电子元器件10装配到便携式终端的壳体的内部空间并将PCB装配在壳体中的过程中，连接器13可与主电路板的插座接合。然而，由于这样的连接器的单价高且需要安装对应的插座，所以制造成本增加。进一步的问题是，人工执行将连接器连接到插座的操作，这降低了生产率。

图3示出了电子元器件10连接到柔性板15，其中，在柔性板15的端部与数据线16连接的数据引脚被暴露。柔性板的端部结合到单独设置在PCB上的连接器（例如，插座），以将数据引脚连接到PCB。虽然柔性板是柔性的，但是难以像在图1和图2中示出的导线11那样使柔性板自由地变形。因此，当便携式终端的内部空间的设计改变时，将电子元器件连接到主电路板的柔性板通常需要被重新设计，导致柔性板难以标准化和/或难以能够通用。此外，与传统的导线相比，柔性板本身的制造成本高，导致单位成本更高。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供一种连接装置，该连接装置可以以低的成本制造，同时将电子装置的电子元器件连接到电子装置的电路板。

此外，本发明的另一方面在于提供一种连接装置，该连接装置具有容易标准化/能够通用的结构，同时该连接装置将电子装置的电子元器件连接到电子装置的电路板。

此外，本发明的又一方面在于提供一种连接装置，该连接装置能够将电子装置的电子元器件连接到电子装置的电路板，而无需单独的装配/结合工艺。

在示例性实施例中，提供一种连接装置，以将诸如便携式终端的电子装置的电子元器件连接到另一连接点（诸如主电路板的连接点）。该连接装置包括：至少一条导线，从电子元器件延伸；板，连接到所述导线的端部；至少一个连接构件，设置在所述板的一个表面上，并电连接到所述至少一条导线。

示例性实施例的电子装置包括一种连接装置，以将电子装置内的电子元器件连接到电子装置内的另一连接点，其中，电子装置包括：至少一条导线，从电子元器件延伸；板，连接到所述至少一条导线的端部；至少一个连接构件，设置在所述板的一个表面上，并电连接到所述至少一条导线。

电子装置还可包括主电路板，其中：另一连接点是主电路板的连接点；所述至少一个连接构件连接到连接点，由此连接装置将电子元器件连接到主电路板。

电子装置还可包括壳体，其中，连接装置还包括：粘合构件，设置在板的与所述一个表面相对的第二表面上，粘合构件将板的第二表面附着到壳体的内表面。

电子装置可以使得在所述至少一个连接构件面对主电路板并通过诸如C形夹的弹性构件连接到连接点的状态下，板设置在电子装置的内部，其中，弹性构件是连接构件中的一个部件本身或者是单独的弹性构件。

电子装置包括形成在壳体上的引导肋，其中，引导肋围绕连接装置的板。

电子装置的所述至少一条导线可以是从电子元器件延伸的至少两条导线，所述至少一个连接构件可以是多个连接构件，其中，所述多个连接构件分别电连接到所述至少两条导线的端部。

电子元器件可以是振动电机、扬声器喇叭、圆顶片和麦克风中的一种。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和优点将会变得更加清楚，在附图中：

图1是示出根据现有技术的第一示例的具有连接装置结构的电子元器件的透视图；

图2是示出根据现有技术的第二示例的具有连接装置结构的电子元器件的透视图；

图3是示出根据现有技术的第三示例的具有连接装置结构的电子元器件的透视图；

图4是示出根据本发明的示例性实施例的电子元器件的连接装置的分解透视图；

图5是示出在图4中示出的电子元器件的连接装置的透视图；

图6是示出在图5中示出的连接装置的一个表面的俯视图；

图7是在图6中示出的连接装置沿着A-A′线截取的剖视图；

图8是示出在图7中示出的连接装置的变型示例的剖视图；

图9是示出具有在图5中示出的连接装置的电子元器件装配到便携式电子装置的壳体的状态的透视图；

图10是用于描述一种结构的构造视图，该结构用于将在图9中示出的连接装置连接到便携式电子装置的主电路板。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的各个实施例。在下面的描述中，将省略对于在此包含的公知功能和构造的详细描述，以避免使本发明变模糊。

应该理解到，在本公开（包括权利要求部分）中，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式包括多个指代。因此，例如，对于“元器件表面”的指代包括对于一个或多个这样的表面的指代。

共同地参照图4至图7，根据本发明的示例性实施例的电子元器件连接装置100（在此还被称为“连接结构”100）包括：导线11，在远端连接到电子元器件10，或者仅从电子元器件10延伸；板（例如，基板）101，设置在导线11的近端；连接构件111，设置在板101的一个表面上（见图6和图7）。注意的是，当描述本发明的示例性实施例时，假设电子元器件10和导线11与在图1中示出的电子元器件10和导线11具有相同的构造，因此使用相同的文字说明。

在各个附图中，电子元器件10以振动电机为例；然而，本发明的连接装置100可用于将扬声器喇叭、“圆顶开关”、麦克风等以及振动电机连接到主电路板143（见图10）。一般来说，能够通过2针或3针数据线执行输入/输出功能的任何电子元器件可通过本发明的连接装置100连接到便携式电子装置的主电路板（“PCB”）143等。连接结构100还可用于固定式电子装置。

注意的是，上面提到的圆顶开关可以是用于输入数字和字符的键盘的圆顶开关。然而，由于该键盘通常需要多条数据线，所以在这种情况下，期望通过使用柔性板的连接装置将圆顶片连接到PCB。在其他应用中，圆顶片可安装在用于调节音量的2方向键、电源键、相机快门键、用于执行特定功能的热键等中。

每条导线11具有由套包裹的芯。每条导线11的远端固定到设置在电子元器件10上的焊盘19中的一个焊盘。焊盘19形成在设置于电子元器件10的一侧上的连接片17上。在导线11的远端通过焊接而固定到焊盘19之后，硅树脂等优选地涂覆在导线11的远端上并在导线11的远端固化，以保护被焊接的部分。如上所述，由于电子元器件10通过2针或3针数据线连接到主电路板143，所以导线11优选地被形成为至少一对。由于导线11可自由地改变形状，所以即使当便携式终端的内部空间的设计等改变时，也可自由地执行布线。

还注意的是，在可选实施例中，替代将导线11焊接到连接片17，可设置这样一种电子元器件10，该电子元器件10预制有从电子元器件10延伸的导线11，该电子元器件10具有或没有连接片17。例如，导线11与电子元器件10的连接可在电子元器件10的壳体的内部完成。

对于板101，在一个实施例中，可使用刚性板。在另一实施例中，使用用于柔性印刷电路板的薄膜来制造板101（即，板101可以是柔性板）。优选地，板101具有不对称的形状，从而当板101装配到便携式终端的壳体或其他结构时，板101可沿着预定方向（正确方向）无误差地附着（在下文中，板101被附着到的表面被称为“内壳表面”）。例如，如图4至图6所示，板101可被形成为大致正方形的形状，板101可在一侧的拐角部分设置有曲线形突起。暂时参照图9，在这种情况下，对应于板101的形状的引导肋135可形成在便携式终端150的壳体103的内部，其中，板101固定到壳体103的内部。结果，即使不是特别清楚板101的装配方向，工人也可将板101固定到壳体103，使得连接构件111正确地面对期望的目标装置，例如主电路板143的连接点。另外，板101可设置有穿透板101的对齐孔119，对齐孔119与形成在壳体内部的对齐突耳139等接合。通过这种布置，容易设置板101的装配位置并稳定地固定板101。可期望在板101上形成至少一对对齐孔119。

同时，为了将板101固定到内壳表面，连接装置100可设置有粘合构件121。粘合构件121可由设置在板101的表面部分上的双面胶带形成。然而，根据装配工艺，粘合剂可涂覆在板101的表面部分或内壳表面上。即，在不使用诸如双面胶带的粘合构件121的情况下，板101可使用粘合剂附着和固定到内壳表面。

在下文中，为了解释清楚，板101的与导线11物理地连接的一个表面将被专称为底表面118（底表面118还可被认为是“第一主表面”），与之相对的表面将被专称为顶表面116（“第二主表面”）。第一主表面和第二主表面均明显大于板的横向侧表面。顶表面116设置有连接构件111，连接构件111通过通孔117电连接到导线11。焊盘113设置在底表面118上，以提供用于将导线11连接和固定到板101的装置。即，通过焊接将导线11连接和固定到板101。在通过焊接将导线11的端部固定到板101之后，可期望涂覆硅树脂等并使硅树脂等固化，以保护焊接部分123。

在顶表面116上，可形成印刷电路图案（即，导体）115。连接构件111可被形成为平坦垫（如图6和图7所示），或者可被形成为弹性端子构件（例如，如图8所示的C形夹125）。连接构件111安装在形成于板101上的图案115上并固定到图案115。当连接构件111由平坦垫形成时，可电连接到连接构件111的诸如C形夹（见图10中的145）的端子构件设置在主电路板143上。反过来说，当连接构件111由诸如C形夹125的端子构件形成时，平坦垫设置在主电路板143上，以连接到C形夹125。虽然未示出，但是还在底表面118上形成焊盘113时，第二印刷电路图案可形成在底表面118上，焊盘113可安装在第二印刷电路图案上并固定到第二印刷电路图案。

通孔117（见图7）可形成在板101中，以将焊盘113电连接到印刷电路图案115。因此，焊盘113顺序地通过通孔117和印刷电路图案115而连接到连接构件111。结果，连接到板101的另一表面的导线11分别电连接到连接构件111。

在下文中，提出对于这样一种构造的描述，按照该构造，具有连接装置100的电子元器件10装配到便携式终端的壳体。还参照图9和图10描述这样一种构造，按照该构造，电子元器件10连接到设置在壳体中的主电路板143等。

图9示出了当装配到便携式终端的壳体时具有连接装置100的电子元器件10。图9示出了便携式终端150的壳体中的后壳103，其中，后壳103设置有电池安装凹入131。用于固定电子元器件10和连接装置100的结构形成在后壳103的内表面上。

便携式终端150是内部使用了连接装置100的电子装置的示例，可以是例如智能电话、平板计算机、相机、收音机和/或电视接收装置、音乐播放器、个人数字助理、记录装置、膝上型计算机、电子书阅读器等。

为了将电子元器件10固定在便携式终端150内，第一引导肋133形成在后壳103的内表面上。电子元器件10固定到便携式终端的壳体，更具体地说，电子元器件10在被第一引导肋133围绕的位置固定到后壳103的内表面。通过将诸如双面胶带的粘合构件设置在电子元器件10的一个表面上，电子元器件10可附着和固定到后壳103的内表面。

为了固定板101，第二引导肋135设置在后壳103的内表面上。第二引导肋135被设置成适合于围绕板101的形状。然而，当板101的一侧拐角114具有突出的曲线形状（参照图6）时，第二引导肋135的一部分可被设置成部分敞开的形状。因此，在突出的曲线部分114布置在第二引导肋135的敞开部分的状态下，板101被安装。即，如上所述，板101被制造成不对称形状，第二引导肋135被形成为对应于板101的形状，以设置板101装配所沿的正确方向。

现在，用于支撑板101的安放表面137可形成在后壳103的内部。安放表面137设置在从后壳103的内表面突出的位置且基本上由第二引导肋135围绕。安放表面137形成有至少一个对齐突耳139。如上所述，对齐突耳139与形成在板101上的对齐孔119接合。在对齐孔119与对齐突耳139彼此接合的状态下，板101布置在安放表面137上。当这样布置时，设置在板101的底表面118上的粘合构件121将板101附着和固定到安放表面137。

此外，安放表面137可形成有避让槽141。如上所述，导线11通过焊接而连接和固定到板101的底表面118，根据需要，焊接部分受到硅树脂等的保护。不可避免的是，这样的焊接部分从板101的底表面突出（除非板101上的凹入结构可选地用于焊接连接空间）。在将板101的另一表面附着到安放表面137时，突出的焊接部分可能成为障碍。因此，当形成避让槽141时，突出的焊接部分位于避让槽141中，板101的另一表面可与安放表面137紧密接触。

图10示出了这样一种构造，按照该构造，在板101固定到后壳103的状态下，板101被布置为面对主电路板143。这里，平坦垫以设置在板101上的连接构件111为例，C形夹145设置在主电路板143上。C形夹145保持弹力，因此，在与连接构件111机械接合之前，C形夹145部分地保持在与主电路板143分开的预定位置。当主电路板143装配在便携式终端150中以面对后壳103的内表面时，连接构件111被布置为面对C形夹145。换句话说，按照连接构件111面对主电路板143这样的方式将板101装配到后壳103。（这里注意的是，板101可以可选地连接到副电路板（未示出），而非连接到主电路板143。）

现在，在最终装配位置主电路板143与后壳103之间的距离被设置为小于C形夹145距主电路板143的最大高度（如在非接合状态下所测量的）。因此，C形夹145电连接到连接构件111，C形夹145的弹力保持C形夹145与连接构件111的连接状态。

如上所述的连接装置100不需要与主电路板143相关的单独的焊接或结合工艺。即，可仅通过将连接装置100的板101和电子元器件10装配到壳体，更具体地说，可仅通过将连接装置100的板101和电子元器件10装配到后壳103并将主电路板143设置和固定到后壳103，而将电子元器件10连接到主电路板143。

另外，由于板101和电子元器件10通过导线11连接，所以可在后壳103中灵活地设置布线路径。另外，如果导线11被实施为绞合线，则在最终装配位置板101的主表面与电子元器件10之间的距离可减小。即，在最终装配位置，可通过将一条导线11扭到另一条导线11中来调节板101的主表面与电子元器件10之间的距离。之后，根据安放表面137与第一引导肋133之间的设计距离，后壳103的内部空间可被布置为被有效地利用。因此，即使当便携式终端的内部空间改变时，也可同等地使用本发明的电子元器件10的连接装置100，因此能够使电子元器件标准化和通用。

如上所述构造的电子元器件连接装置在板（例如，基板或PCB）上设置有连接构件，而提供与导线的端部的固定连接。柔性连接结构可形成在便携式终端的连接电路板与电子元器件之间。换句话说，在设置有本发明的连接装置的电子元器件固定到便携式终端的壳体的状态下，电子元器件可仅通过将电路板装配到便携式终端的壳体而连接到连接电路板。因此，其优点是，不需要将连接器焊接到插座的工艺或将连接器结合到插座的工艺，因此，可降低制造成本。另外，由于板和电子元器件可通过导线连接且导线可自由地变形，所以在其内部空间被不同地设计的便携式终端中可通用电子元器件。即，本发明的连接装置便于使电子元器件标准化/使电子元器件可通用，这允许电子元器件的单价及便携式终端的制造成本降低。

虽然已经参照本发明的特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解到，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，在此可进行形式上和细节上的各种改变。例如，替代如上所述的将板101装配到后壳，在可选构造中，板101可装配到前壳或侧壳或壳的一部分，只要在具体的电子装置设计中可用即可。板101还可固定到电子装置壳体内的另一结构而非壳体本身，只要在具体设计中使用另一结构即可。在另一应用中，导线11可被单条线替代，或者被三条或更多条线替代。

Claims (17)

1.一种连接装置(100)，用于将电子装置(150)内的电子元器件(10)连接到另一连接点(145)，其特征在于，所述连接装置(100)包括：

至少一条导线(11)，从电子元器件延伸；

板(101)，连接到所述至少一条导线的端部；

至少一个连接构件(111,125)，设置在所述板的第一表面(116)上，并电连接到所述至少一条导线；

至少一个焊盘(113)，设置在所述板的与所述第一表面(116)相对的第二表面(118)上，

其特征在于，所述至少一条导线(11)的所述端部固定到所述至少一个焊盘。

2.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，电子元器件(10)是振动电机、扬声器喇叭、圆顶片和麦克风中的一种。

3.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，板(101)是柔性印刷电路板。

4.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，所述至少一个连接构件(111)是导电垫。

5.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，所述至少一个连接构件(111)是C形夹(125)。

6.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，所述连接装置(100)还包括：至少一个通孔(117)，被形成为穿过所述板，

其特征在于，所述至少一个焊盘(113)通过所述至少一个通孔电连接到所述至少一个连接构件。

7.根据权利要求6所述的连接装置(100)，其特征在于，所述连接装置(100)还包括：至少一个印刷电路图案(115)，形成在所述板的所述第一表面(116)上，

其特征在于，所述至少一个连接构件(111)通过所述至少一个印刷电路图案(115)电连接到所述至少一个通孔(117)。

8.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，所述板具有不对称形状。

9.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，所述连接装置(100)还包括：至少一对对齐孔(119)，被形成为在接近所述板的边缘的位置穿过所述板。

10.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，所述连接装置(100)还包括：粘合构件(121)，设置在所述板的与所述第一表面相对的第二表面上。

11.根据权利要求1所述的连接装置(100)，其特征在于，所述至少一条导线(11)是从电子元器件延伸的至少两条导线，所述至少一个连接构件(111)是多个连接构件，所述多个连接构件分别电连接到所述至少两条导线的端部。

12.一种电子装置(150)，其特征在于，所述电子装置(150)包括：

连接装置(100)，用于将电子装置内的电子元器件(10)连接到电子装置内的另一连接点(145)，

连接装置包括：

至少一条导线(11)，从电子元器件延伸；

板(101)，连接到所述至少一条导线的端部；

至少一个连接构件(111,125)，设置在所述板的第一表面(116)上，并电连接到所述至少一条导线；

至少一个焊盘(113)，设置在所述板的与所述第一表面(116)相对的第二表面(118)上，

其特征在于，所述至少一条导线(11)的所述端部固定到所述至少一个焊盘。

13.根据权利要求12所述的电子装置(150)，其特征在于，所述电子装置(150)还包括主电路板(143)，

其特征在于，所述另一连接点(145)是主电路板的连接点；

所述至少一个连接构件连接到所述连接点，由此连接装置将电子元器件连接到主电路板。

14.根据权利要求12所述的电子装置(150)，其特征在于，所述电子装置(150)还包括壳体(103)，

其特征在于，连接装置(100)还包括：粘合构件(121)，设置在所述板的与所述第一表面(116)相对的第二表面(118)上，

粘合构件将所述板的第二表面附着到所述壳体的内表面。

15.根据权利要求13所述的电子装置(150)，其特征在于，在所述至少一个连接构件面对主电路板(143)并通过弹性构件(125,145)连接到所述连接点的状态下，板(101)设置在电子装置的内部，其中，弹性构件(125,145)是连接构件中的一个部件(125)本身或者是单独的弹性构件(145)。

16.根据权利要求12所述的电子装置(150)，其特征在于，电子装置包括形成在电子装置的壳体上的引导肋(135)，引导肋围绕连接装置的所述板。

17.根据权利要求12所述的电子装置(150)，其特征在于，所述至少一条导线(11)是从电子元器件延伸的至少两条导线，所述至少一个连接构件是多个连接构件，所述多个连接构件分别电连接到所述至少两条导线的端部。