CN109996387A - 电路板上器件的双面固定结构与方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种电路板上器件的双面固定结构，包括：至少一个焊盘，所述焊盘设置于电路板第二面上；至少一个连接柱，所述连接柱穿过电路板的固定孔，用于连接固定电路板两面的器件，所述连接柱包括：第一端，所述第一端具有第一圆柱形结构，所述第一圆柱形结构与电路板第一面的器件连接；第二端，所述第二端包括法兰结构及第二圆柱形结构，所述法兰结构的外径大于电路板上固定孔的直径，并通过焊盘焊接于电路板第二面上，所述第二圆柱形结构与电路板第二面的器件连接。本公开采用连接柱将电路板两面的器件与电路板整体焊机，不会在工作与运输中，出现松动与掉落；并且减少了上下固定螺柱的工序，提高了工作效率。
Description
技术领域
本公开涉及电路板设计领域，尤其涉及一种改进型的电路板上器件的双面固定结构。
背景技术
现代计算设备中，小型化、整体化越来越成为产品发展的趋势，因此，合理利用产品内部空间，使产品拥有更有强大的运算能力，变得尤为重要。
在许多计算产品中，例如，一些新式比特币矿机中，需要将运算模块设置在电路板的上下两面分布。目前采用单头铜柱以及双通铜柱固定到电路板上，再将器件固定到铜柱以及电路板上的接插件上。
目前电路板上双面固定存在的问题包括：1、在运输过程中，单头铜柱以及双通铜柱会因为震动，出现松动甚至脱落，导致器件和板上对接件损坏；2、当把器件固定到铜柱上时，会有几率导致在安装过程中，两铜柱的固定出现松动，导致器件无法与铜柱固定；3、双通铜柱与单头铜柱相互固定后，会出现双通铜柱的螺纹中用于固定器件的可利用固定螺纹不足，因此安装中容易造成双通铜螺柱螺纹损坏，并且可会导致运输中螺丝和铜柱的固定松动。
以上问题会导致器件及计算设备无法正常使用甚至损坏，因此，提供一种更优的双面布局器件的固定方案，成为了目前亟待解决的问题。
公开内容
(一)要解决的技术问题
本公开提供了一种电路板上器件的双面固定结构及方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。
(二)技术方案
根据本公开的一个方面，提供了一种电路板上器件的双面固定结构，包括：至少一个焊盘，所述焊盘设置于电路板第二面上；至少一个连接柱，所述连接柱穿过电路板的固定孔，用于连接固定电路板两面的器件，所述连接柱包括：第一端，所述第一端具有第一圆柱形结构，所述第一圆柱形结构与电路板第一面的器件连接；第二端，所述第二端包括法兰结构及第二圆柱形结构，所述法兰结构的外径大于电路板上固定孔的直径，并通过焊盘焊接于电路板第二面上，所述第二圆柱形结构与电路板第二面的器件连接。
在本公开一些实施例中，所述连接柱的内部具有设置有螺纹的贯通孔，通过三组合螺丝与器件连接，所述三组合螺丝含有平垫或弹垫。
在本公开一些实施例中，所述连接柱焊接到电路板后，所述连接柱第一端的顶面到电路板第一面的距离与第二端的顶面到电路板第二面的距离相同。
在本公开一些实施例中，所述焊盘表面设置有钢网，用于设置焊锡膏。
在本公开一些实施例中，所述连接柱圆柱形的第二圆柱形结构的直径与法兰结构直径的比值范围为1∶2～1∶3；所述连接柱圆柱形的第二圆柱形结构的直径与第一圆柱形结构的直径相同。
在本公开一些实施例中，所述第二端法兰结构的截面形状为圆环形；所述焊盘的形状为与法兰结构的相应的形状。
在本公开一些实施例中，所述连接柱的材质采用铜、铝或不锈钢；优选地，所述连接柱的外周、器件与电路板之间设置有垫片。
在本公开一些实施例中，所述器件为运算模块、硬盘、显卡或电源。
根据本公开的另一个方面，提供了一种用于电路板上器件的双面固定结构的方法，包括：制作钢网，在需焊接连接柱的位置，预留焊锡膏位置，利用钢网，在电路板需焊接连接柱的位置刮一层焊锡膏；将连接柱穿过电路板的固定孔，将法兰结构置于焊盘处，并将电路板顶面的外围器件放置到相应位置；通过传送带，将整个电路板送入焊接炉中，进行高温焊接；将电路板取出冷却，电路板的连接柱焊接完成，将电路板两面的连接柱与器件连接。
在本公开一些实施例中，所述制作钢网之前，还包括以下步骤：根据待安装器件的大小，试验确定连接柱尺寸，定制连接柱，所述定制过程采用实际器件进行振动试验，模拟器件工作及运输过程，进行固定结构可靠性测试，根据得到的可靠性数据从而进行分析调整，并在电路板上设置相应形状的焊盘。
(三)有益效果
从上述技术方案可以看出，本公开电路板上器件的双面固定结构至少具有以下有益效果其中之一：
(1)由于采用连接柱将电路板两面的器件与电路板整体焊机，不会在工作与运输中，出现松动与掉落；
(2)由于采用焊接方式连接，减少了上下固定螺柱的工序，提高工作效率，并且组装器件时不会松动。
附图说明
图1为本公开实施例电路板上器件的双面固定结构的示意图。
图2为本公开实施例电路板上器件的双面固定结构的垂直剖面图。
图3为本公开不同实施例电路板上器件的双面固定结构的垂直剖面图。
图4是本公开实施例电路板上器件的双面固定的方法流程图。
【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
10-电路板；
101-焊盘；
20-连接柱；
201-第一端；201-第二端；
30-器件；
40-螺丝；
50-垫片。
具体实施方式
本公开提供了电路板上器件的双面固定结构。为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。
在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种电路板上器件30的双面固定结构，所述器件可以为运算模块、硬盘、显卡、电源等。图1为本公开第一实施例电路板上器件的双面固定结构的示意图。图2为本公开实施例电路板上器件的双面固定结构的垂直剖面图。如图1、图2所示，本公开电路板上器件的双面固定结构，包括：
至少一个焊盘101，所述焊盘设置于电路板10第二面上；所述焊盘101表面设置有钢网，用于设置焊锡膏；
至少一个连接柱20，所述连接柱20穿过电路板10的固定孔，用于连接固定电路板两面的器件30，所述连接柱20包括：
第一端201，所述第一端201具有第一圆柱形结构，所述第一圆柱形结构与电路板10第一面的器件30连接；所述一对连接柱20的内部具有设置有螺纹的贯通孔，通过三组合螺丝与器件30连接，所述三组合螺丝为含有平垫、弹垫的螺丝，防止螺纹松脱；
第二端202，所述第二端202包括法兰结构及第二圆柱形结构，所述法兰结构所述法兰结构的外径大于电路板10上固定孔的直径，并通过焊盘101焊接于电路板10第二面上，所述第二圆柱形结构与电路板第二面的器件30连接；所述连接柱20圆柱形的第二圆柱形结构的直径与法兰结构直径的比值范围为1∶3～1∶2；所述连接柱20圆柱形的第二圆柱形结构的直径与第一圆柱形结构的直径相同。所述第二端202法兰结构的截面形状为圆环形；所述焊盘101的形状为与法兰结构的相应的形状。
本实施例中，电路板双面固定的器件为相同的运算模块，所述连接柱20焊接到电路板10后，所述连接柱20第一端201的顶面到电路板10第一面的距离与第二端202的顶面到电路板10第二面的距离相同。
所述连接柱20的材质采用铜、铝或不锈钢。
所述连接柱的尺寸及比例参数根据器件30的大小进行定制，所述定制过程采用实际器件30进行振动试验，从而模拟器件30工作及运输过程中的实际情况，进行固定结构可靠性测试，并根据得到的可靠性数据进行对连接柱的尺寸及比例参数分析调整。
在本实施例中，器件30的连接孔直径小于连接柱20的外周直径，所述器件30直接通过连接柱20固定连接在电路板10上；在不同实施例中，所述连接柱20的外周、器件30与电路板10之间还设置有垫片50，图3为本公开不同实施例电路板上器件的双面固定结构的垂直剖面图，如图3所示，所述垫片50可以进一步提供器件振动时的缓冲支撑。
本公开通过将目前板上用于固定两连接柱的位置改成焊盘，并根据器件的大小定制带法兰的圆柱形连接柱，最后将定制的圆柱形连接柱焊接到电路板上，并保证定制连接柱的顶面到电路板的顶面以及底面的距离相同，从而在电路板上下表面提供相同的器件安装空间。本公开的固定结构减少了安装工序，提高了工作效率，并保证了器件及计算设备工作及运输过程中的可靠性。
当然，上述硬件结构还应当包含其他功能模块，这些是本领域内的一般技术人员可以理解的，本领域内一般技术人员也可以根据功能的需要，添加相应的功能模块，在此不作赘述。
至此，本公开第一实施例电路板上器件30的双面固定结构介绍完毕。
在本公开的第二个示例性实施例中，提供了一种电路板上器件的双面固定的方法。图4是本公开实施例电路板上器件的双面固定的方法流程图，如图4所示，本公开电路板上器件的双面固定的方法包括：
步骤S0，根据待安装器件30的大小，试验确定连接柱尺寸，定制连接柱，并在电路板上设置相应形状的焊盘；
步骤S1，制作钢网，在连接柱20的放置，预留焊锡膏位置，再利用钢网，在电路板上需要焊接连接柱20的位置刮一层焊锡膏。
步骤S2，把连接柱20以及电路板顶面的其他外围器件，放置到对应位置。
步骤S3，通过传送带，将整个电路板10送入焊接炉中，进行高温焊接。
步骤S4，将电路板10取出冷却，至此，电路板10顶面定制连接柱焊接完成，对于电路板10底面的焊接方法重复上述步骤完成焊接，并将电路板10两面的连接柱与器件30连接。
所述步骤S0包括：根据待安装器件30的大小，试验确定连接柱尺寸，定制连接柱，所述定制过程采用实际器件30进行振动试验，模拟器件30工作及运输过程中的实际情况，并进行固定结构可靠性测试，根据得到的可靠性数据从而进行分析调整，并在电路板上设置相应形状的焊盘。
所述步骤S4包括：所述连接柱20与器件30通过螺纹连接；所述螺纹连接采用三组合螺丝作为固定媒介，所述三组合螺丝为含有平垫、弹垫的螺丝，具有缓冲并防止螺丝松脱的作用。
为了达到简要说明的目的，上述实施例1中任何可作相同应用的技术特征叙述皆并于此，无需再重复相同叙述。
当然，根据实际需要，本公开显示装置的制备方法还包含其他的工艺和步骤，由于同本公开的创新之处无关，此处不再赘述。
至此，本公开第二实施例电路板上器件的双面固定的方法介绍完毕。
至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。
并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。
再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。并且，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电路板上器件的双面固定结构，包括：
至少一个焊盘(101)，所述焊盘设置于电路板(10)第二面上；
至少一个连接柱(20)，所述连接柱(20)穿过电路板(10)的固定孔，用于连接固定电路板两面的器件(30)，所述连接柱(20)包括：
第一端(201)，所述第一端(201)具有第一圆柱形结构，所述第一圆柱形结构与电路板(10)第一面的器件(30)连接；
第二端(202)，所述第二端(202)包括法兰结构及第二圆柱形结构，所述法兰结构的外径大于电路板(10)上固定孔的直径，并通过焊盘(101)焊接于电路板(10)第二面上，所述第二圆柱形结构与电路板第二面的器件(30)连接。
2.根据权利要求1所述的双面固定结构，其中，所述连接柱(20)的内部具有设置有螺纹的贯通孔，通过三组合螺丝与器件(30)连接，所述三组合螺丝含有平垫或弹垫。
3.根据权利要求1至2任一项所述的双面固定结构，其中，所述连接柱(20)焊接到电路板(10)后，所述连接柱(20)第一端(201)的顶面到电路板(10)第一面的距离与第二端(202)的顶面到电路板(10)第二面的距离相同。
4.根据权利要求1至2任一项所述的双面固定结构，所述焊盘(101)表面设置有钢网，用于设置焊锡膏。
5.根据权利要求1至2任一项所述的双面固定结构，其中，
所述连接柱(20)圆柱形的第二圆柱形结构的直径与法兰结构直径的比值范围为1∶2～1∶3；
所述连接柱(20)圆柱形的第二圆柱形结构的直径与第一圆柱形结构的直径相同。
6.根据权利要求1至4任一项所述的双面固定结构，其中，所述第二端(202)法兰结构的截面形状为圆环形；所述焊盘(101)的形状为与法兰结构的相应的形状。
7.根据权利要求1至4任一项所述的双面固定结构，其中，所述连接柱(20)的材质采用铜、铝或不锈钢；优选地，所述连接柱(20)的外周、器件(30)与电路板(10)之间设置有垫片(50)。
8.根据权利要求1至4任一项所述的双面固定结构，其中，所述器件(30)为运算模块、硬盘、显卡或电源中至少一种。
9.一种用于如权利要求1至8所述的电路板上器件的双面固定结构的方法，包括：
制作钢网，在需焊接连接柱(20)的位置，预留焊锡膏位置，利用钢网，在电路板需焊接连接柱(20)的位置刮一层焊锡膏；
将连接柱(20)穿过电路板的固定孔，将法兰结构置于焊盘处，并将电路板(10)顶面的外围器件放置到相应位置；
通过传送带，将整个电路板(10)送入焊接炉中，进行高温焊接；
将电路板(10)取出冷却，电路板(10)的连接柱焊接完成，将电路板(10)两面的连接柱与器件(30)连接。
10.根据权利要求9所述的方法，所述制作钢网之前，还包括以下步骤：
根据待安装器件(30)的大小，试验确定连接柱尺寸，定制连接柱，所述定制过程采用实际器件(30)进行振动试验，模拟器件(30)工作及运输过程，进行固定结构可靠性测试，根据得到的可靠性数据从而进行分析调整，并在电路板上设置相应形状的焊盘。
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