CN103974538B - 电子设备、电子系统及其电路板互联架构 - Google Patents

电子设备、电子系统及其电路板互联架构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种线路板互联架构，其包括至少一个第一插板及与该第一插板大致垂直的至少两个第二插板，所述第一插板与所述第二插板中的至少一个开设有若干开槽，该第一插板与所述第二插板通过装设于所述开槽两侧的信号连接器对插配合，并电性连接，该线路板互联结构解决了在该第一插板与第二插板正交方向上的配合精度问题，即使该第一插板与第二插板存在装配公差，则所述连接器仍然满足装配精度的要求，而且可以避免在所述第一插板与第二插板正交互联对接之后，所述第一线路板和第二线路板整体发生变形。本发明还提供一种电子系统及应用该电子系统的电子设备。

Description

电子设备、电子系统及其电路板互联架构
技术领域
本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种电子设备、电子系统及其电路板互联架构。
背景技术
目前，服务器、路由器、交换机等电子设备的电子系统通常由若干相互连接、相互作用的基本电路组成的具有特定功能的电路整体，其中的功能电路部分大多部署、集成于线路板上，该线路板之间通过连接器来实现各功能电路之间的电性连接。现有的电子设备的线路板大多采用正交架构的布局排列方式，即，电子系统的前插线路板与后插线路板上的连接器之间直接正交垂直对插，从而实现线路板上的各功能电路部分的电性连接。
随着上述电子设备向着高密化发展，其线路板的集成度越来越高，且该前插线路板与后插线路板上各连接器之间的距离越来越近，排列密度越来越大。因此，当前插线路板与后插线路板直接对插连接时，二者之间会存在较大的装配公差，而且累积的公差链可能超过所述连接器配合精度的要求，导致装配有连接器的线路板在对插装配连接后发生变形。此外，由于各连接器之间距离较近，安装时，需要对其施加较大的外力才可装配置线路板上。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种安装配合精度高、且便于插接的电路板互联架构。
另外，本发明实施例还提供一种应用该电路板互联架构的电子系统。
另外，本发明实施例还提供一种应用该电子系统的电子设备。
一种线路板互联架构，其包括至少一个第一插板及与该第一插板大致垂直的至少两个第二插板，所述第一插板与所述第二插板中的至少一个开设有若干开槽，该第一插板与所述第二插板通过装设于所述开槽两侧的信号连接器对插配合，并电性连接。
一种电子系统，其包括至少一个第一插板、至少两个第二插板、若干第一信号连接器及若干第二信号连接器，该第一插板与所述第二插板大致垂直，该第一信号连接器设置于所述第一插板上，该第二信号连接器设置于所述第二插板上，所述第一插板与所述第二插板中的至少一个开设有若干开槽，该开槽位于任意相邻的两个第一信号连接器之间或任意相邻的两个第二信号连接器之间，或所述开槽位于任意相邻的两个第一信号连接器之间和所述开槽位于任意相邻的两个第二信号连接器之间，该第一插板及该第二插板通过所述第一信号连接器及第二信号连接器对插连接。
一种电子设备，包括外壳及设置于所述外壳内的上述电子系统。
综上所述，通过在所述第一插板和第二插板开设开槽，该第一插板通过连接器与所述第二插板垂直对插连接时，该第一线路板和第二线路板上的连接器可同时在垂直于所述第一线路板和第二线路板的两个方向上发生错位移动，进而解决了在该第一插板与第二插板正交方向上的配合精度问题。即使该第一插板与第二插板存在装配公差，则所述连接器仍然满足装配精度的要求，而且可以避免在所述第一插板与第二插板正交互联对接之后，所述第一线路板和第二线路板整体发生变形。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明较佳实施例提供的一种电子系统的线路板互联架构组装示意图。
图2是图1所示的电子系统的线路板互联架构的分解示意图。
图3是图2所示的第一插板与第一信号连接器的连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1及图2，本发明较佳实施例提供的一种电子系统1，其可应用于服务器、路由器、交换机等电子设备（图未示），并作为具有特定功能的电路整体封装于该电子设备的壳体内。该电子系统1包括至少一个第一插板10、至少两个第二插板20、装设于该第一插板10上的若干第一信号连接器30及装设于该第二插板20上的若干第二信号连接器40。在本发明实施例中，以所述电子系统1包括四个相互平行的第一插板10及四个相互平行的第二插板20为例加以说明，所述四个第一插板10与该四个第二插板20垂直连接。
所述第一信号连接器30与所述第一插板10电性连接，该第二信号连接器40与所述第二插板电性连接，且该第一信号连接器30与相应的第二信号连接器40可对插连接，从而使得所述第一插板10与所述第二插板20之间实现正交架构装配连接。在本发明实施例中，以每一第一插板10上安装有4个第一信号连接器30、及每一第二插板20上安装有4个第二信号连接器40为例加以说明，该第一信号连接器30及第二信号连接器40整体大致呈矩阵状分配装设于所述第一插板10及第二插板20上，且所述第一信号连接器30的安装位置与相应的第二信号连接器40的安装位置一一对应，以便于二者对插连接。
每一所述第一插板10包括第一基板11及第一线路板13，该第一线路板13装设于该第一基板11上，该第一基板11为所述第一线路板13提供支撑作用。在本发明实施例中，该第一基板11可由铜、铁等金属材料制成。
请一并参阅图3，该第一线路板13为集成电路、连接器、机电元件、传感器等电子元器件的支撑体，并为该电子元器件之间提供电气连接。在本发明实施例中，该第一线路板13可为印刷电路板（printed circuit board，PCB）。所述第一线路板13的边缘处开设若干开槽132，该开槽132等间隔排列于所述第一线路板13边缘处，在本发明实施例中，该开槽132可为一矩形槽，其宽度可为1毫米或2毫米，其长度为15毫米。
在其他实施例中，任意相邻两个开槽132之间的距离也可为非等间隔排列于所述第一线路板13边缘处，如按照间距递减或递增的方式排列，或者该开槽132的排列方式根据所述第一信号连接器30的安装、设计位置进行开设。
在其他实施例中，该开槽132并不局限于矩形槽，还可为三角形槽、半椭圆形槽、半圆形槽或其他形状的开槽。
具体为，所述第一信号连接器30装设于该第一插板10的第一线路板13的边缘处，并与该第一线路板13电性连接。所述开槽132开设于任意相邻的两个第一信号连接器30之间，也即是说，该第一线路板13的每个开槽132的两侧均装设有第一信号连接器30。
每一所述第二插板20包括第二基板21及第二线路板23，该第二线路板23装设于该第二基板21上，该第二基板21为所述第二线路板23提供支撑作用。在本发明实施例中，该第二基板21可由铜、铁等金属材料制成。
该第二线路板23为集成电路、连接器、机电元件、传感器等电子元器件的支撑体，并为该电子元器件之间提供电气连接。在本发明实施例中，该第二线路板23也可为印刷电路板。所述第二线路板23的边缘处开设若干开槽232，该开槽232等间隔排列于所述第二线路板23边缘处，在本发明实施例中，该开槽232可为一矩形槽，其宽度可为1毫米或2毫米，其长度为15毫米。
在其他实施例中，任意相邻两个开槽232之间的距离也可为非等间隔排列于所述第二线路板23边缘处，如按照间距递减或递增的方式排列，或者该开槽232的排列方式根据所述第二信号连接器30的安装、设计位置进行开设。
在其他实施例中，该开槽232并不局限于矩形槽，还可为三角形槽、半椭圆形槽、半圆形槽或其他形状的开槽。可以理解的是，所述开槽的具体形状和尺寸还可根据实际需要进行相应的调整。
在本发明实施例中，所述开槽132也可以在所述第一基板11边缘处切割形成，从而在所述第一插板10边缘处贯通形成上述形状的开槽。同理，所述开槽132也可以在所述第二基板21边缘处切割形成，从而在所述第二插板20边缘处贯通形成上述形状的开槽。
具体为，所述第二信号连接器40装设于该第二插板20的第二线路板23的边缘处，并与该第二线路板23电性连接。所述开槽232开设于任意相邻的两个第二信号连接器40之间，也即是说，该第二线路板23的每个开槽232的两侧均装设有第二信号连接器40。
在本发明实施例中，所述第一信号连接器30与对应的第二信号连接器40之间可直接对插连接，从而实现了所述第一插板10与所述第二插板20之间的电性连接，进而实现所述第一线路板13与所述第二线路板23之间的电流或信号传输。此时，所述第一插板10与所述第二插板20之间垂直连接，从而形成了该第一插板10与第二插板20之间的正交互联架构。在本发明实施例中，具体为，可设定平行于所述第一插板10所在平面的方向为X轴方向，相应地，平行于所述第二插板20所在平面的方向为与所述X轴方向正交的Y轴方向。
当然，可以理解，平行于所述第一插板10所在平面的方向可设定为Y轴方向，相应地平行于所述第二插板20所在平面的方向可相应地设定为X轴方向。
请一并参阅图1至图3，组装所述第一插板10与所述第二插板20时，在此以所述第一插板10位于X轴方向，所述第二插板20位于与所述X轴方向正交的Y轴方向为例加以说明。所述第一信号连接器30装设于所述第一线路板13上，任意相邻的两个第一信号连接器之间30开设有所述开槽132，所述第二信号连接器30装设于所述第二线路板23上，且任意相邻的两个第二信号连接器之间40开设有所述开槽232。所述第一连接器30与相应的第二连接器40一一对准，并可与对应的第二连接器40一一连接配合，即，在该第一线路板13上沿X轴方向排列的第一信号连接器30与所述第二线路板23上沿Y轴方向排列的第二信号连接器40一一对插连接。
由于每个第一插板10的任意相邻的两个第一信号连接器30之间开设有开槽132，每个第二插板20的任意相邻的两个第二信号连接器40之间开设有开槽232，此时，为了满足所述连接器配合精度的要求，位于所述相邻连个开槽132之间的第一线路板13区域在沿着Y轴的正方向或负方向（即垂直于该第一线路板13表面的方向）发生偏移，即，位于该相邻两个开槽132之间的第一连接器30也沿着Y轴的正方向或负方向发生移动。同时，位于所述相邻连个开槽232之间的第二线路板13区域在沿着X轴的正方向或负方向（即垂直于该第二线路板23表面的方向）发生偏移，即，位于该相邻两个开槽232之间的第二连接器40也沿着X轴沿着X轴的正方向或负方向发生移动。因此，通过在相互正交的第一插板10与第二插板20上的连接器之间开设开槽，同时解决了在该第一插板10与第二插板20正交方向上的配合精度问题，即使该第一插板10与第二插板20存在装配公差，则所述连接器仍然满足装配精度的要求，而且可以避免所述第一插板10与第二插板20正交互联对接之后，所述第一线路板13和第二线路板23整体发生变形。
可以理解，在其他实施例中，所述第一线路板13和第二线路板23上任意相邻的两个连接器之间可开设两个或两个以上的开槽。因此，当所述第一插板10与第二插板20正交互联对接之后，该第一线路板13和第二线路板23上的连接器可同时在垂直于所述第一线路板13和第二线路板23的方向移动，进而解决了在该第一插板10与第二插板20正交方向上的配合精度问题，即使该第一插板10与第二插板20存在装配公差，则所述连接器仍然满足装配精度的要求，而且可以避免所述第一插板10与第二插板20正交互联对接之后，所述第一线路板13和第二线路板23整体发生变形。
在其他实施例中，可仅在所述第一插板10或第二插板20上开设若干开槽，即，所述第一插板10与所述第二插板20中的至少一个上开设有若干开槽。如此，该开槽位于任意相邻的两个第一信号连接器30之间或任意相邻的两个第二信号连接器40之间，或该开槽位于任意相邻的两个第一信号连接器30之间，并同时位于任意相邻的两个第二信号连接器40之间，该第一插板10及该第二插板20通过所述第一信号连接器30及第二信号连接40对插连接，则该第一信号连接器30在垂直于所述第一线路板13的方向或所述第二信号连接器在垂直于所述第二线路板23的方向发生偏移，或所述第一信号连接器30和所述第二信号连接器40分别在垂直于所述第一线路板13和所述第二线路板23的方向发生偏移。
可以理解，在其他实施例中，所述第一插板10与第二插板20之间还可采用非正交的互联架构，即，所述第一插板10与所述第二插板20通过装设于所述开槽两侧的信号连接器对插连接，且该第一插板10所在的平面与第二插板20所在的平面之间相交，且二者之间的角度不等于90度。
在其他实施例中，所述第一插板10与所述第二插板20之间可增设一背板结构（图未示），该第一插板10与第二插板20通过该背板形成互联架构。具体为，所述第一插板10的第一信号连接器30可以与第二插板20上的第二信号连接器40一一对应，所述第一插板10与所述第二插板20中的至少一个开设有若干开槽，则该第一信号连接器30与所述第二信号连接器40直接对插连接；所述第一插板10的第一信号连接器30还可不与第二插板20上的第二信号连接器40一一对应，所述第一插板10与所述第二插板20中的至少一个开设有若干开槽，则该第一信号连接器30与所述第二信号连接器40装设于该背板结构上，并通过该背板结构的内部走线实现所述第一信号连接器30与第二信号连接器40之间的电流或信号传输。
综上所述，通过在所述第一插板10和第二插板20开设开槽，该第一插板10通过连接器与所述第二插板20垂直对插连接时，该第一线路板13和第二线路板23上的连接器可同时在垂直于所述第一线路板13和第二线路板23的两个方向上发生错位移动，进而解决了在该第一插板10与第二插板20正交方向上的配合精度问题。即使该第一插板10与第二插板20存在装配公差，则所述连接器仍然满足装配精度的要求，而且可以避免在所述第一插板10与第二插板20正交互联对接之后，所述第一线路板13和第二线路板23整体发生变形。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (12)

1.一种线路板互联架构，其包括至少一个第一插板及与该第一插板大致垂直的至少两个第二插板，其特征在于，所述第一插板与所述第二插板中的至少一个开设有若干开槽，该第一插板与所述第二插板通过装设于所述开槽两侧的信号连接器对插配合，并电性连接，其中，所述第一插板和所述第二插板上任意相邻的两个信号连接器之间开设至少一个开槽。
2.如权利要求1所述的线路板互联架构，其特征在于，所述第一插板包括第一基板及第一线路板，该第一线路板装设于该第一基板上，该第一线路板为电子元器件的支撑体，并为该电子元器件之间提供电气连接，所述第一基板为所述第一线路板提供支撑作用。
3.如权利要求2所述的线路板互联架构，其特征在于，所述第二插板包括第二基板及第二线路板，该第二线路板装设于该第二基板上，该第二线路板为电子元器件的支撑体，并为该电子元器件之间提供电气连接，所述第二基板为所述第二线路板提供支撑作用。
4.如权利要求3所述的线路板互联架构，其特征在于，所述开槽开设于所述第一线路板及第二线路板中的至少一个的边缘处，并位于任意相邻的两个信号连接器之间，所述第一线路板与所述第二线路板之间通过对插连接的信号连接器进行信号传输。
5.如权利要求1所述的线路板互联架构，其特征在于，所述线路板互联架构还包括背板结构，该背板结构设置于所述第一插板与所述第二插板之间，所述第一插板和第二插板上的信号连接器通过该背板结构对插连接，或者该第一插板和第二插板上的信号连接器装设于该背板结构上，并通过该背板结构电性连接。
6.如权利要求1所述的线路板互联架构，其特征在于，所述开槽的截面形状为矩形、三角形、半椭圆形和半圆形中的任意一种。
7.一种电子系统，其包括至少一个第一插板、至少两个第二插板、若干第一信号连接器及若干第二信号连接器，其特征在于，该第一插板与所述第二插板大致垂直，该第一信号连接器设置于所述第一插板上，该第二信号连接器设置于所述第二插板上，所述第一插板与所述第二插板中的至少一个开设有若干开槽，该开槽位于任意相邻的两个第一信号连接器之间或任意相邻的两个第二信号连接器之间，或所述开槽位于任意相邻的两个第一信号连接器之间，并同时位于任意相邻的两个第二信号连接之间，该第一插板及该第二插板通过所述第一信号连接器及第二信号连接器对插连接，其中，所述第一插板上任意相邻的两个第一信号连接器开设有至少一个开槽或所述第二插板上任意相邻的两个第二信号连接器之间开设至少一个开槽。
8.如权利要求7所述的电子系统，其特征在于，所述第一插板包括第一基板及第一线路板，该第一线路板装设于该第一基板上，所述第一信号连接器装设于该第一插板的第一线路板的边缘处，并与该第一线路板电性连接，所述第一基板为所述第一线路板提供支撑作用。
9.如权利要求8所述的电子系统，其特征在于，所述第二插板包括第二基板及第二线路板，该第二线路板装设于该第二基板上，所述第二信号连接器装设于该第二插板的第二线路板的边缘处，并与该第二线路板电性连接，所述第二基板为所述第二线路板提供支撑作用。
10.如权利要求9所述的电子系统，其特征在于，所述开槽开设于所述第一线路板和所述第二线路板中至少一个的边缘处，所述第一线路板与所述第二线路板之间通过对插连接的第一信号连接器及第二信号连接器进行信号传输，该第一插板与第二插板之间形成互联架构，该第一信号连接器在垂直于所述第一线路板的方向或所述第二信号连接器在垂直于所述第二线路板的方向发生偏移，或所述第一信号连接器和所述第二信号连接器分别在垂直于所述第一线路板和所述第二线路板的方向发生偏移。
11.如权利要求7所述的电子系统，其特征在于，所述开槽为矩形槽、三角形槽、半圆形槽和半椭圆形槽中的任意一种。
12.一种电子设备，包括壳体及设置于该壳体内的如权利要求7-11任意一项所述的电子系统。
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