CN108765628B - 一种黑匣子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种黑匣子，包括固态硬盘电路板、壳体和柔性电路板，固态硬盘电路板安装固定于壳体内，柔性电路板的一端穿过壳体与固态硬盘电路板连接；柔性电路板包括依次层叠、且相互绝缘设置的第一金属屏蔽层、线路层和第二金属屏蔽层；线路层上设有第一金属走线和第二金属走线，第一金属走线为串行硬盘接口技术SATA数据线，第一金属走线和第二金属走线在靠近所述固态硬盘电路板的一端形成第一通讯接口；第一金属走线和第二金属走线在远离所述固态硬盘电路板的一端形成第二通讯接口；第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层均与固态硬盘电路板的接地端连接。本发明提高了黑匣子和主板之间的数据传输速度及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种黑匣子。
背景技术
众所周知，黑匣子主要用于记录车辆、飞机和轮船等交通设备的数据，以便在交通设备发生事故后，获取交通设备的运行过程中记录的数据，进行数据分析。然而现有技术中，黑匣子包括固态硬盘电路板、壳体和数据线，数据线的一端通过接口与固态硬盘电路板连接，另一端与交通设备的主板进行连接，从而实现主板与固态硬盘电路板之间的通讯。由于数据线进行数据传输无法满足高速信号通讯传输的阻抗匹配需求，因此使得黑匣子和主板之间的数据传输速度较慢及数据不稳定。
发明内容
本发明实施例提供一种黑匣子，以解决黑匣子和主板之间的数据传输速度较慢及数据不稳定的问题。
本发明实施例提供了一种黑匣子，其特征在于，包括固态硬盘电路板、壳体和柔性电路板，其中，所述固态硬盘电路板安装固定于所述壳体内，所述柔性电路板的一端穿过所述壳体与所述固态硬盘电路板连接；所述柔性电路板包括依次层叠、且相互绝缘设置的第一金属屏蔽层、线路层和第二金属屏蔽层；所述线路层上设有第一金属走线和第二金属走线，所述第一金属走线为串行硬盘接口技术SATA(serial advanced technologyattachment)数据线，所述第一金属走线和第二金属走线在靠近所述固态硬盘电路板的一端形成第一通讯接口，所述柔性电路板通过所述第一通讯接口与所述固态硬盘电路板连接；所述第一金属走线和第二金属走线在远离所述固态硬盘电路板的一端形成第二通讯接口；所述第一金属走线和第二金属走线在所述第一通讯接口和第二通讯接口之间形成有第三通讯接口；所述第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层均与所述固态硬盘电路板的接地端连接。
可选的，所述第一金属屏蔽层覆盖所述线路层中除所述第一通讯接口、第二通讯接口和第三通讯接口之外的区域；所述第二金属屏蔽层覆盖所述线路层。
可选的，所述柔性电路板上设有用于屏蔽所述SATA数据线产生的电磁波信号的多个通孔，每一所述通孔贯穿所述第一金属屏蔽层、线路层和第二金属屏蔽层。
可选的，所述固态硬盘电路板包括第一线路图层和第二线路图层，所述第一线路图层和第二线路图层位于所述固态硬盘电路板的两相对侧，所述第一通讯接口与所述第一线路图层连接，所述第二线路图层形成有与所述第二通讯接口适配的第一数据接口，所述第一数据接口为M个焊盘，M为大于2的整数。
可选的，所述M个焊盘中的每一焊盘内设有一顶针插孔。
可选的，所述第一金属屏蔽层在所述线路层的中部对应所述第二金属走线的区域形成有第一覆盖缺口，所述第一覆盖缺口位于所述第二通讯接口与所述第三通讯接口之间。
可选的，所述第二金属屏蔽层在所述线路层的中部对应所述第二金属走线的区域形成有第二覆盖缺口。
可选的，所述第一覆盖缺口与所述第二覆盖缺口在厚度方向上全部重合。
可选的，所述第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层均为铜层。
可选的，所述第一金属走线包括第一组线路和第二组线路，每组线路均为两条所述SATA数据线；所述第一组线路和第二组线路的两侧均设有至少一条所述第二金属走线。
本发明实施例通过设置黑匣子包括固态硬盘电路板、壳体和柔性电路板，其中，所述固态硬盘电路板安装固定于所述壳体内，所述柔性电路板的一端穿过所述壳体与所述固态硬盘电路板连接；所述柔性电路板包括依次层叠、且相互绝缘设置的第一金属屏蔽层、线路层和第二金属屏蔽层；所述线路层上设有第一金属走线和第二金属走线，所述第一金属走线为串行硬盘接口技术SATA数据线，所述第一金属走线和第二金属走线在靠近所述固态硬盘电路板的一端形成第一通讯接口，所述柔性电路板通过所述第一通讯接口与所述固态硬盘电路板连接；所述第一金属走线和第二金属走线在远离所述固态硬盘电路板的一端形成第二通讯接口；所述第一金属走线和第二金属走线在所述第一通讯接口和第二通讯接口之间形成有第三通讯接口；所述第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层均与所述固态硬盘电路板的接地端连接。由于通过柔性电路板实现黑匣子和主板之间的数据传输，可以达到高速传输的匹配需求，从而提高了黑匣子和主板之间的数据传输速度及稳定性。与此同时，现有技术中采用数据线进行连接时，数据线需要通过专用的插座固态硬盘电路板连接，因此，本发明可以省去插座的设计，可以减小固态硬盘电路板占用的体积，从而减小黑匣子的整体体积。此外，在柔性电路板的中部设置了第三通讯接口，在主板烧毁造成柔性电路板的第二通讯接口烧毁的情况下，可以直接通过第三通讯接口获取黑匣子内部记录的数据，因此可以降低黑匣子的数据获取难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1是本发明黑匣子的组装结构示意图；
图2是本发明黑匣子的爆炸结构示意图；
图3是本发明黑匣子中柔性电路板的结构示意图。
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作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
参照图1至图3，提供了本发明黑匣子的结构示意图。如图1至图3所示，在本实施例中，上述黑匣子包括固态硬盘电路板10、壳体20和柔性电路板30，其中，所述固态硬盘电路板10安装固定于所述壳体20内，所述柔性电路板30的一端穿过所述壳体20与所述固态硬盘电路板10连接；所述柔性电路板30包括依次层叠、且相互绝缘设置的第一金属屏蔽层301、线路层302和第二金属屏蔽层303；所述线路层302上设有第一金属走线3021和第二金属走线3022，所述第一金属走线3021为串行硬盘接口技术SATA数据线，所述第一金属走线3021和第二金属走线3022在靠近所述固态硬盘电路板10的一端形成第一通讯接口302A；所述柔性电路板30通过所述第一通讯接口302A与所述固态硬盘电路板10连接；所述第一金属走线3021和第二金属走线3022在远离所述固态硬盘电路板10的一端形成第二通讯接口302B；所述第一金属走线3021和第二金属走线3022在所述第一通讯接口302A和第二通讯接口302B之间形成有第三通讯接口；所述第一金属屏蔽层301和第二金属屏蔽层303均与所述固态硬盘电路板10的接地端连接。
本发明实施例中，上述黑匣子可以应用在汽车、船和飞机等交通设备中。以下实施例中，以黑匣子应用在汽车中为例进行详细说明。上述柔性电路板30可以通过第二通讯接口302B与汽车的主板相连。上述第一金属屏蔽层301和第二金属屏蔽层303的结构可以根据实际需要进行设置，例如，在本实施例中，上述第一金属屏蔽层301和第二金属屏蔽层303可以设置为铜层，且所述第一金属屏蔽层301覆盖所述线路302层除所述第一通讯接口302A、第二通讯接口302B和第三通讯接口之外的区域；所述第二金属屏蔽层303覆盖所述线路层302。由于在第一金属屏蔽层301和第二金属屏蔽层303之间设置线路层302，同时将第一金属屏蔽层301和第二金属屏蔽层303层均与所述固态硬盘电路板10的接地端连接。这样，可以将第一金属屏蔽层301和第二金属屏蔽层303层均设置为参考地层，从而使得线路层302可以满足高速信号通讯传输的阻抗匹配。因此可以实现黑匣子与主板之间的高速通讯及提高稳定性。
如图2所示，在本实施例中，上述壳体20可以由上金属盖201和下金属盖202拼接形成。其中，上金属盖201和下金属盖202之间设有用于容置固态硬盘电路板10的容置空间。首先将柔性电路板30的第一通讯接口302A和固态硬盘电路板10焊接固定或者柔性电路板30与固态硬盘电路板10预先一体连接，然后将固态硬盘电路板10至于下金属盖202中，最后将上金属盖201和下金属盖202进行拼接，并进行无缝焊接，从而完成黑匣子的组装。
具体的，上述第一金属屏蔽层301、线路层302和第二金属屏蔽层303之间可以填充绝缘材料，实现绝缘设计。
进一步的，为了实现SATA信号的屏蔽，可以在柔性电路板30上设置通孔。具体地，柔性电路板30上设有用于屏蔽所述SATA数据线产生的电磁波信号的多个通孔，每一所述通孔贯穿所述第一金属屏蔽层301、线路层302和第二金属屏蔽层303。
其中，上述通孔不穿过第一金属走线3021的走线区域，通孔的大小和数量均可以根据实际需要进行设置，具体的，通孔可以均匀设置在第一金属走线3021的两侧。
进一步的，为了方便安装以及外界对数据传输的影响，在本实施例中，优选地，所述第一金属屏蔽层301远离所述线路层302的一侧均设有第一绝缘层；所述第二金属屏蔽层303远离所述线路层302的一侧均设有第二绝缘层。
具体的，如图3所示，上述第一金属走线3021包括第一组线路和第二组线路，每组线路均为两条所述SATA数据线。在本实施例中，上述第一组线路和第二组线路的两侧均设有至少一条所述第二金属走线3022。
本实施例中，第三通讯接口位于壳体20外侧，由于在第一通讯接口302A和第二通讯接口302B之间设置第三通讯接口，从而在柔性电路板30的第二通讯接口302B烧毁时，可以直接通过第三通讯接口获取黑匣子记录的数据。
本发明实施例通过设置黑匣子包括固态硬盘电路板10、壳体20和柔性电路板30，其中，所述固态硬盘电路板10安装固定于所述壳体20内，所述柔性电路板30的一端穿过所述壳体20与所述固态硬盘电路板10连接；所述柔性电路板30包括依次层叠、且相互绝缘设置的第一金属屏蔽层301、线路层302和第二金属屏蔽层303；所述线路层302上设有第一金属走线3021和第二金属走线3022，所述第一金属走线3021为串行硬盘接口技术SATA数据线，所述第一金属走线3021和第二金属走线3022在靠近所述固态硬盘电路板10的一端形成第一通讯接口302A；所述柔性电路板30通过所述第一通讯接口302A与所述固态硬盘电路板10连接；所述第一金属走线3021和第二金属走线3022在远离所述固态硬盘电路板10的一端形成第二通讯接口302B；所述第一金属走线3021和第二金属走线3022在所述第一通讯接口302A和第二通讯接口302B之间形成有第三通讯接口；所述第一金属屏蔽层301和第二金属屏蔽层303均与所述固态硬盘电路板10的接地端连接。由于通过柔性电路板30实现黑匣子和主板之间的数据传输，可以达到高速传输的匹配需求，从而提高了黑匣子和主板之间的数据传输速度。与此同时，现有技术中采用数据线进行连接时，数据线需要通过专用的插座固态硬盘电路板10连接，因此，本发明可以省去插座的设计，可以减小固态硬盘电路板10占用的体积，从而减小黑匣子的整体体积。此外，在柔性电路板30的中部设置了第三通讯接口，在主板烧毁造成柔性电路板30的第二通讯接口302B烧毁的情况下，可以直接通过第三通讯接口获取黑匣子内部记录的数据，因此可以降低黑匣子的数据获取难度。
进一步的，上述固态硬盘电路板10可以为双层电路板，也可以为多层电路板，在此不做进一步的限定。具体的，固态硬盘电路板10包括第一线路图层101和第二线路图层102，所述第一线路图层101和第二线路图层102位于所述固态硬盘电路板10的两相对侧，所述第一通讯接口301A与所述第一线路图层连接，所述第二线路图层形成有与所述第二通讯接口302B适配的第一数据接口，所述第一数据接口为M个焊盘，M为大于2的整数。
本实施例中，上述第一数据接口的布局形式可以与上述第二通讯接口302B的布局形式一致，用于获取固态硬盘电路板10内存储的数据。由于在第二线路图层102上形成第一数据接口，当柔性电路板30全部烧毁时，仍然可以打开壳体20，直接通过第一数据接口获取固态硬盘电路板10内存储的数据。
进一步的，所述M个焊盘中的每一焊盘内设有一顶针插孔。本实施例中，多个顶针插孔均匀间隔设置。由于在每一焊盘内设置顶针插孔，在获取数据时，可以通过排针进行连接，从而方便获取固态硬盘电路板10内存储的数据。
应当说明的是，上述柔性电路板30可以和固态硬盘电路板10一体成型，这样柔性电路板30上的线路层302与第一线路图层一体设置，避免了焊接操作，有利于固态硬盘电路板10的小型化的设计。
应理解，当柔性电路板30与固态硬盘电路板10焊接固定时，上述第一线路图层上形成有与所述第一通讯接口302A适配的第二数据接口，所述第二数据接口为N个焊盘，N与M的大小一致。
其中，所述M个焊盘中的每一焊盘与所述N个焊盘中的每一焊盘一一对应设置，且所述M个焊盘中的每一焊盘与所述N个焊盘中的每一焊盘分别通过所述顶针插孔内的导电层导电连接。
具体的，上述M个焊盘中的每一焊盘与N个焊盘中的每一焊盘一一对应设置是指，具有相同功能的焊盘在固态硬盘电路板10的厚度方向上重叠，上述顶针插孔可以在厚度方向上贯穿固态硬盘电路板10，且顶针插孔内可以镀铜形成导电层，从而实现第一线路图层和第二线路图层的导电连接。在本实施例中，上述顶针插孔可以使得M个焊盘中焊盘与N个焊盘中对应的焊盘导电连接。这样，可以简化第二线路图层上的线路布局，降低固态硬盘电路板10的电路设计难度。
进一步的，参照图3，基于上述实施例，本实施例中，第一金属屏蔽301在所述线路层302的中部对应所述第二金属走线3022的区域形成有第一覆盖缺口3011，所述第一覆盖缺口3011位于所述第二通讯接口302B与所述第三通讯接口之间。
上述第一覆盖缺口3011是指第一金属屏蔽层301未覆盖线路层302所产生的覆盖空缺，具体的，该第一覆盖缺口3011的形状可以根据实际需要进行设置，如图3所示，该第一覆盖缺口3011为矩形。具体地，上述第一金属走线3021为多条并行的走线（例如，上述第一金属走线3021包括第一组线路和第二组线路，每组线路均为两条所述SATA数据线。在本实施例中，上述第一组线路和第二组线路的两侧均设有至少一条所述第二金属走线3022），可选的，上述第一覆盖缺口3011为两个，分别设置在第一金属走线3021的两侧，且两个第一覆盖缺口3011的连线垂直于所述第一金属走线3021。
由于在第一金属屏蔽层301上设置第一覆盖缺口3011，在第一覆盖缺口3011的位置处，可以减少热量的传递，从而在主板处于高温状态下，使得柔性电路板30在第一覆盖缺口3011的位置处熔断，有效防止柔性电路板30全部烧毁。这样，无需打开壳体，可以直接通过第三通讯接口获取黑匣子记录的数据。因此，本发明可以有效避免柔性电路板30全部烧毁，降低了黑匣子的数据获取难度。与此同时，现有技术中采用数据线进行连接时，数据线需要通过专用的插座固态硬盘电路板10连接，因此，本发明可以省去插座的设计，可以减小固态硬盘电路板10占用的体积，从而减小黑匣子的整体体积。
进一步的，上述第二金属屏蔽层303在所述线路层302的中部对应所述第二金属走线3022的区域形成有第二覆盖缺口3031。
该第二覆盖缺口3031的功能和作用于第一覆盖缺口3011一致，为了保证柔性电路板30能有效熔断，在本实施例中，优选地，所述第一覆盖缺口3011与所述第二覆盖缺口3031在厚度方向上全部重合。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种黑匣子，其特征在于，包括固态硬盘电路板、壳体和柔性电路板，其中，所述固态硬盘电路板安装固定于所述壳体内，所述柔性电路板的一端穿过所述壳体与所述固态硬盘电路板连接；所述柔性电路板包括依次层叠、且相互绝缘设置的第一金属屏蔽层、线路层和第二金属屏蔽层；所述线路层上设有第一金属走线和第二金属走线，所述第一金属走线为串行硬盘接口技术SATA数据线，所述第一金属走线和第二金属走线在靠近所述固态硬盘电路板的一端形成第一通讯接口，所述柔性电路板通过所述第一通讯接口与所述固态硬盘电路板连接；所述第一金属走线和第二金属走线在远离所述固态硬盘电路板的一端形成第二通讯接口；所述第一金属走线和第二金属走线在所述第一通讯接口和第二通讯接口之间形成有第三通讯接口；所述第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层均与所述固态硬盘电路板的接地端连接；所述第一金属屏蔽层在所述线路层的中部对应所述第二金属走线的区域形成有第一覆盖缺口，所述第一覆盖缺口位于所述第二通讯接口与所述第三通讯接口之间，所述第二金属屏蔽层在所述线路层的中部对应所述第二金属走线的区域形成有第二覆盖缺口，所述第一覆盖缺口与所述第二覆盖缺口在厚度方向上全部重合。
2.根据权利要求1所述的黑匣子，其特征在于，所述第一金属屏蔽层覆盖所述线路层中除所述第一通讯接口、第二通讯接口和第三通讯接口之外的区域；所述第二金属屏蔽层覆盖所述线路层。
3.根据权利要求1所述的黑匣子，其特征在于，所述柔性电路板上设有用于屏蔽所述SATA数据线产生的电磁波信号的多个通孔，每一所述通孔贯穿所述第一金属屏蔽层、线路层和第二金属屏蔽层。
4.根据权利要求1所述的黑匣子，其特征在于，所述固态硬盘电路板包括第一线路图层和第二线路图层，所述第一线路图层和第二线路图层位于所述固态硬盘电路板的两相对侧，所述第一通讯接口与所述第一线路图层连接，所述第二线路图层形成有与所述第二通讯接口适配的第一数据接口，所述第一数据接口为M个焊盘，M为大于2的整数。
5.根据权利要求4所述的黑匣子，其特征在于，所述M个焊盘中的每一焊盘内设有一顶针插孔。
6.根据权利要求1所述的黑匣子，其特征在于，所述第一金属屏蔽层和第二金属屏蔽层均为铜层。
7.根据权利要求1所述的黑匣子，其特征在于，所述第一金属走线包括第一组线路和第二组线路，每组线路均为两条所述SATA数据线；所述第一组线路和第二组线路的两侧均设有至少一条所述第二金属走线。
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
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