CN104577362A - pin针与PCB板的连接结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种pin针与PCB板的连接结构，包括若干pin针、若干连接弹片和PCB板，连接弹片固定连接在PCB板上，且连接弹片弹性夹持pin针，该连接结构还包括一塑胶壳体，该塑胶壳体的顶面内凹形成一容置凹腔，PCB板连接有连接弹片的一端插装于该容置凹腔中，pin针固定连接于容置凹腔中，且pin针沿其轴向方向平行于所述PCB板设置。本发明通过异形的连接弹片，实现pin针与PCB板的平行连接，既保证电子产品的外观完整，又能实现数据之间的便携交换。另外，在本发明中设有塑胶壳体，其导向筋位的存在，使得本发明的连接结构在组装时更方便准确，提高电子产品组装的质量和效率。

Description

pin针与PCB板的连接结构
技术领域
本发明涉及通讯设备零件领域，具体是一种pin针与PCB板的连接结构。
背景技术
随着通讯技术的快速发展，智能设备的使用功能不断扩展、应用领域越来越广泛，因此智能设备的数据传输方式和智能设备的外形也需要越来越多样化的设计。
pin针作为通讯设备中连接器的重要组成部件，其在印刷线路板中的连接方式对通讯设备的数据传输方式、产品外形等有重要影响。如图1所示，在传统的pin连接结构中，弹片200固定在PCB板300上，利用压力将pin针100和弹片200接触在一起，使得pin针100垂直于PCB板300连接，进而完成电信号的传输。在这种连接结构中，pin针只能垂直于PCB板设置，其使用范围受到很大限制，大多仅利用在智能手机背盖等面积较大的区域。然而，随着智能穿戴技术的发展，智能设备向更小更轻便的趋势发展，而pin针垂直于PCB板的连接方式显然不能满足智能设备的外形和传输方式多样化的要求。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型的pin针与PCB板的连接结构，适用于各种外形的智能设备，保证智能设备外观完整的同时，实现数据传输交换的便携。
本发明提供一种pin针与PCB板的连接结构，包括若干pin针、若干连接弹片和PCB板，所述连接弹片固定连接在所述PCB板上，且所述连接弹片弹性夹持所述pin针，所述连接结构还包括一塑胶壳体，所述塑胶壳体的一面内凹形成容置凹腔，所述PCB板连接有所述连接弹片的一端插装于所述容置凹腔中，所述pin针固定连接于所述容置凹腔中，且所述pin针沿其轴向方向平行于所述PCB板设置。
进一步的，任一所述连接弹片包括固持部和夹臂部，所述固持部固定连接在所述PCB板上，从所述固持部向前延伸出所述夹臂部，所述夹臂部包括与所述固持部连接的连接片、由所述连接片向上弯折延伸的一对弹性臂和连接于所述弹性臂末端的一对接触面，各所述接触面均向内凸伸出突包，每对所述接触面的突包弹性夹持所述pin针。
进一步的，所述塑胶壳体的容置凹腔中设有若干凹槽，所述pin针固定连接于所述凹槽中。
进一步的，所述塑胶壳体的容置凹腔中还设有导向筋位，所述导向筋位为若干从所述容置凹腔中突出的限位凸块，所述PCB板插装在各所述限位凸块与所述容置凹腔之间形成的空隙中。
可选的，所述导向筋位为分别设置在所述凹槽左侧、右侧和下侧的限位凸块。
本发明还提供一种组装上述连接结构的方法，包括以下步骤：
准备若干pin针、若干连接弹片、PCB板和具有容置凹腔的塑胶壳体；
将所述pin针的一端固定设置在所述塑胶壳体的容置凹腔中，将所述连接弹片粘贴在所述PCB板上；
将粘贴有所述连接弹片的所述PCB板插设在固定有所述pin针的所述塑胶壳体中，同时将所述pin针的另一端压入对应的所述连接弹片中，使所述pin针的另一端与所述连接弹片弹性连接。
进一步的，任一所述连接弹片包括固持部和夹臂部，所述固持部采用贴片工艺连接在所述PCB板上，从所述固持部向前延伸出所述夹臂部，所述夹臂部包括与所述固持部连接的连接片、由所述连接片向上弯折延伸的一对弹性臂和连接于所述弹性臂末端的一对接触面，各所述接触面均向内凸伸出突包，每对所述接触面的突包弹性夹持所述pin针。其中，所述贴片工艺的流程依次包括：来料检测，丝印焊膏，贴片，烘干护花，回流焊接，清洗，检测。
进一步的，所述塑胶壳体的容置凹腔中设有若干凹槽，所述pin针的一端采用点胶工艺固定在所述塑胶壳体的凹槽中。其中，所述点胶工艺的流程依次包括：将所述pin针组装到所述塑胶壳体的凹槽内，将组装体放在点胶定位夹具中，利用点胶机围绕pin针点胶，通过UV炉使胶固化。
进一步的，所述塑胶壳体的容置凹腔中还设有导向筋位，所述导向筋位为若干从所述容置凹腔中突出的限位凸块，所述PCB板插装在各所述限位凸块与所述容置凹腔之间形成的空隙中。
本发明还提供一种上述pin针与印刷电路板的连接结构的应用，所述连接结构应用于移动通讯设备、智能穿戴设备和机械产品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：首先，通过采用异形的连接弹片，实现pin针与PCB板的平行连接，使得该pin针与PCB板的连接结构既可以适用于电子通讯、智能穿戴或机械产品的外观大面(如手机背壳即为电子通讯产品的外观大面)，也可以适用于上述产品的侧面。既保证电子产品的外观完整，又能实现数据之间的便携交换。特别地，该连接结构尤其适用于智能穿戴设备。智能穿戴设备的规格通常较小，组装方式更为复杂。当采用套筒式组装方式(即将PCB板插入到塑胶套筒内)时，由于pin针平行于PCB板设置，能够保证塑胶套筒的外观完整性。其次，在本发明中还设有塑胶壳体，其导向筋位的存在，使得本发明的连接结构在组装时更方便准确，提高电子产品组装的质量和效率。
附图说明
图1是现有技术中pin针与PCB板的连接结构示意图。
图2是本发明实施例中pin针与PCB板的连接结构示意图。
图3是本发明实施例中pin针与塑胶壳体组装的结构示意图。
图4是本发明实施例中连接弹片与PCB板组装的结构示意图。
具体实施方式
在本发明中，术语“设置”、“设有”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，应当理解的是，这些具体实施方式仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定。
如图2所示，本实施例提供一种pin针与PCB板的连接结构，包括三个pin针1、三个连接弹片2和PCB板3。其中，连接弹片2的一部分固定连接在PCB板3上，另一部分则弹性夹持相应的pin针1的顶部(即图2中pin针朝向纸面外部的方向)。该连接结构还包括一塑胶壳体4，该塑胶壳体4的顶面(即图2中朝向纸面外部的方向)内凹形成一容置凹腔，该PCB板3连接有连接弹片2的一端插装在该容置凹腔中，pin针1的底部(即图2中pin针朝纸面内部的方向)也固定连接在该容置凹腔中，并且pin针1沿其轴向方向平行于PCB板3设置。
在本发明中，pin针是指在电子产品中广泛应用的金属针或金属片，pin针通过与PCB板相连接，起导电导通作用。pin针的外形根据电子产品所需实现的功能确定，例如可以是圆柱形pin针、方形pin针、十字形pin针、T形pin针、U形pin针、Z形pin针或L形pin针中的一种或几种。在本实施例中，pin针1为圆柱形pin针，且该pin针1的一端为尖锐的锥形。pin针1具有尖锐锥形的一端(即pin针的顶部)与连接弹片2弹性接触，另一端(即pin针的底部)固接于塑胶壳体4的容置凹腔中。在本发明中，PCB板是指印刷电路板。
如图2、图4所示，连接弹片2包括固持部21和夹臂部22。其中，固持部21固定连接在PCB板3上，从固持部21沿PCB板的平面向前(图4中纸面向上的方向)延伸出夹臂部22，该夹臂部22包括与固持部21连接的连接片221、由连接片221向沿垂直于连接片211的方向向上弯折延伸的一对弹性臂222、连接于弹性臂222末端的一对接触面223，该对接触面223相互平行，且各接触面均向内(即朝向与其相对的接触面的方向)凸伸出突包224，每对接触面223的突包224均弹性夹持一相应pin针1的顶部，从而保证连接弹片2与pin针1的可靠连接。在本实施例中，连接弹片的接触面垂直于PCB板，且平行于pin针的轴线，pin针沿其轴向方向与PCB板平行设置。在实际应用中，可以根据该pin针与PCB板的连接结构所需实现的功能设置该弹性臂和接触面分别与pin针轴线及PCB板之间的角度。另外，在本实施例中，连接弹片2采用贴片工艺固接于PCB板3上，将连接弹片2的固持部21和连接片221均粘贴在PCB板3上以增大连接弹片2的粘贴面积，从而实现连接弹片2与PCB板3的牢固连接。
如图2、图3所示，塑胶壳体4的容置凹腔的中部设有3个凹槽41，每一pin针1的底部分别设置在对应的凹槽41中，通过在凹槽41处点胶将pin针1固定连接在凹槽41中，以保证pin针在组装过程中的稳定性和使用过程中的良好密封性。在本发明中，塑胶壳体的顶面是指塑胶壳体与pin针固定连接、与PCB板插接的一面。另外，该塑胶壳体的整体外观形状即为具体应用该pin针与PCB板的连接结构的产品的外观形状，因此，该塑胶壳体的形状可以根据不同的产品设置成不同的形状。
进一步的，该塑胶壳体4的容置凹腔中还设有用于准确组装PCB板的导向筋位42，导向筋位42为从容置凹腔中突出的若干限位凸块，限位凸块分别设置在凹槽41的左侧、右侧和下侧，PCB板插装在各限位凸块与容置凹腔之间形成的空隙中。即由于本发明设置了具有导向定位作用的导向筋位，在导向筋位与容置凹腔之间形成固定的空隙，使得PCB板能够准备安装在塑胶壳体中。可以理解的是，由于导向筋位的作用是方便、准确的将塑胶壳体与PCB板组装，因此，导向筋位的设置方位及形状应根据PCB板的形状、pin针形状及pin针固定连接在PCB板中的位置确定。例如，当pin针固定连接于容置凹腔的左上侧时，导向筋位设置在凹槽的右侧和下侧。
本实施例还提供一种组装上述pin针与PCB板的连接结构的方法，包括以下步骤：
准备三个pin针、三个连接弹片、PCB板和具有容置凹腔的塑胶壳体；
将各pin针的一端固定设置在塑胶壳体的容置凹腔中，将连接弹片粘贴在PCB板上；
将粘贴有连接弹片的PCB板插设在固定有pin针的塑胶壳体中，同时将pin针的另一端压入对应位置的连接弹片中，使pin针的另一端与连接弹片弹性连接。
具体地，在本方法中，pin针是指在电子产品中广泛应用的金属针或金属片，pin针通过与PCB板相连接，起导电导通作用。pin针的外形根据电子产品所需实现的功能确定，例如可以是圆柱形pin针、方形pin针、十字形pin针、T形pin针、U形pin针、Z形pin针或L形pin针中的一种或几种。在本实施例中，pin针1为圆柱形pin针，且该pin针1的一端为尖锐的锥形。pin针1具有尖锐锥形的一端与连接弹片2弹性接触，另一端固接于塑胶壳体4的容置凹腔中。在本发明中，PCB板是指印刷电路板。
另外，如图2、图4所示，连接弹片2包括固持部21和夹臂部22。其中，固持部21固定连接在PCB板3上，从固持部21沿PCB板的平面向前(图4中纸面向上的方向)延伸出夹臂部22，该夹臂部22包括与固持部21连接的连接片221、由连接片221向沿垂直于连接片211的方向向上弯折延伸的一对弹性臂222、连接于弹性臂222末端的一对接触面223，该对接触面223相互平行，且各接触面均向内(即朝向与其相对的接触面的方向)凸伸出突包224，每对接触面223的突包224均弹性夹持一相应pin针1的顶部，从而保证连接弹片2与pin针1的可靠连接。在本实施例中，连接弹片的弹性臂和接触面既垂直于PCB板又垂直于pin针的轴线，使得pin针沿其轴向方向与PCB板平行设置，在实际应用中，可以根据该pin针与PCB板的连接结构所需实现的功能设置该弹性臂和接触面分别与pin针轴线及PCB板之间的角度。另外，在本实施例中，连接弹片2采用贴片工艺固接于PCB板3上，将连接弹片2的固持部21和连接片221均粘贴在PCB板3上以增大连接弹片2的粘贴面积，从而实现连接弹片2与PCB板3的牢固连接。在本方法中，贴片工艺的流程包括：来料检测---丝印焊膏---贴片---烘干(固化)---回流焊接---清洗---检测。
如图2、图3所示，塑胶壳体4的容置凹腔的中部设有3个凹槽41，每一pin针1的底部分别设置在对应凹槽41中，在凹槽处采用点胶工艺将pin针1的底部固定连接在凹槽41中，以保证pin针在组装过程中的稳定性和使用过程中的良好密封性。在本发明中，塑胶壳体的顶面是指塑胶壳体与pin针固定连接、与PCB板插接的一面。另外，该塑胶壳体的整体外观形状即为具体应用该pin针与PCB板的连接结构的产品的外观形状，因此，该塑胶壳体的形状可以根据不同的产品设置成不同的形状。在本方法中，点胶工艺流程包括：将pin针组装到塑胶壳体的凹槽中---将组装体放在点胶定位夹具中----点胶机围绕pin针点胶---过UV炉让胶固化。进一步的，本方法中还可在各凹槽的中心设置一定位孔，使pin针的底部设置在对应的定位孔中，再进一步采用点胶工艺。
进一步的，该塑胶壳体4的容置凹腔中还设有用于准确组装PCB板的导向筋位42，导向筋位42为从容置凹腔中突出的若干限位凸块，限位凸块分别设置在凹槽41的左侧、右侧和下侧，PCB板插装在各限位凸块与容置凹腔之间形成的空隙中。即由于本发明设置了导向筋位，在导向筋位与容置凹腔之间形成固定的空隙，使得PCB板能够准备安装在塑胶壳体中。可以理解的是，由于导向筋位的作用是方便、准确的将塑胶壳体与PCB板组装，因此，导向筋位的设置方位及形状应根据PCB板的形状、pin针形状及pin针固定连接在PCB板中的位置确定。例如，当pin针固定连接于容置凹腔的左上侧时，导向筋位设置在凹槽的右侧和下侧。
本发明还提供一种pin针与PCB板的连接结构的应用，该连接结构应用于移动通讯设备、智能穿戴设备和机械产品中，该连接结构即前文所述的连接结构，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种pin针与PCB板的连接结构，包括若干pin针、若干连接弹片和PCB板，所述连接弹片固定连接在所述PCB板上，且所述连接弹片弹性夹持所述pin针，其特征在于：所述连接结构还包括一塑胶壳体，所述塑胶壳体的一面内凹形成容置凹腔，所述PCB板连接有所述连接弹片的一端插装于所述容置凹腔中，所述pin针固定连接于所述容置凹腔中，且所述pin针沿其轴向方向平行于所述PCB板设置。
2.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：任一所述连接弹片包括固持部和夹臂部，所述固持部固定连接在所述PCB板上，从所述固持部向前延伸出所述夹臂部，所述夹臂部包括与所述固持部连接的连接片、由所述连接片向上弯折延伸的一对弹性臂和连接于所述弹性臂末端的一对接触面，各所述接触面均向内凸伸出突包，每对所述接触面的突包弹性夹持所述pin针。
3.根据权利要求1所述的连接结构，其特征在于：所述塑胶壳体的容置凹腔中设有若干凹槽，所述pin针固定连接于所述凹槽中。
4.根据权利要求1至3任一项所述的连接结构，其特征在于：所述塑胶壳体的容置凹腔中还设有导向筋位，所述导向筋位为若干从所述容置凹腔中突出的限位凸块，所述PCB板插装在各所述限位凸块与所述容置凹腔之间形成的空隙中。
5.根据权利要求4所述的连接结构，其特征在于：所述导向筋位为分别设置在所述凹槽左侧、右侧和下侧的限位凸块。
6.一种组装如权利要求1至5任一项所述的连接结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备若干pin针、若干连接弹片、PCB板和具有容置凹腔的塑胶壳体；
将所述pin针的一端固定设置在所述塑胶壳体的容置凹腔中，将所述连接弹片粘贴在所述PCB板上；
将粘贴有所述连接弹片的所述PCB板插设在固定有所述pin针的所述塑胶壳体中，同时将所述pin针的另一端压入对应的所述连接弹片中，使所述pin针的另一端与所述连接弹片弹性连接。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：任一所述连接弹片包括固持部和夹臂部，所述固持部采用贴片工艺连接在所述PCB板上，从所述固持部向前延伸出所述夹臂部，所述夹臂部包括与所述固持部连接的连接片、由所述连接片向上弯折延伸的一对弹性臂和连接于所述弹性臂末端的一对接触面，各所述接触面均向内凸伸出突包，每对所述接触面的突包弹性夹持所述pin针。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述塑胶壳体的容置凹腔中设有若干凹槽，所述pin针的一端采用点胶工艺固定在所述塑胶壳体的凹槽中。
9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于：所述塑胶壳体的容置凹腔中还设有导向筋位，所述导向筋位为若干从所述容置凹腔中突出的限位凸块，所述PCB板插装在各所述限位凸块与所述容置凹腔之间形成的空隙中。
10.权利要求1至5任一项所述的pin针与印刷电路板的连接结构的应用，其特征在于：所述连接结构应用于移动通讯设备、智能穿戴设备和机械产品。
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