CN111556651A - 电子设备及fpc与电路板的连接方法 - Google Patents

电子设备及fpc与电路板的连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电子设备及FPC与电路板的连接方法，电子设备的外壳内设置有FPC与电路板，外壳包括第一壳体；FPC的焊盘与电路板的焊盘对准；FPC与第一壳体之间设置有导磁发热单元，导磁发热单元压紧FPC，并用于感应外部交变磁场以产生热量，从而使FPC的焊盘和电路板的焊盘的焊锡融化以实现FPC与电路板的连接。本发明通过使用外部隔离式焊接装置产生交变磁场使导磁发热单元产生热量，以融化FPC的焊盘上的焊锡以实现FPC与电路板的连接，在外壳组装完成后再进行焊接，提高了FPC与电路板连接的稳定性与可靠性、减少了装配步骤、降低了成本。

Description

电子设备及FPC与电路板的连接方法
技术领域
本发明涉及电子设备领域，尤其涉及一种电子设备及FPC与电路板的连接方法。
背景技术
目前手机和平板等电子产品后壳上的指纹FPC(柔性电路板)、无线充电FPC和NFC-FPC(近场通信-柔性电路板)与电路板的连接方式主要是以下两种：1)采用弹片连接，将FPC固定到后壳上，表面露出金手指，依靠电路板上的弹片与金手指正压形成导通。该连接方式中FPC长度较省，装配简单，但是由于后壳在跌落测试中会发生变形，导致弹片与金手指接触可靠性欠佳，所以，对导通性能要求较高的场景无法采用该连接方式。2)采用ZIF(ZeroInsert Force，零插入力)或BTB(板对板)连接器连接，通过延长FPC，先把FPC一端用背胶固定到后壳上，然后再将FPC的另一端插到电路板上的连接器上，最后合上后壳，该连接方式导通可靠性较好，但是装配相对麻烦，较长的FPC装配时容易出现压折等问题，而且FPC长度过长还会影响信号传输，此外还需要额外增加钢片、支架或者mylar(一种坚韧聚脂类高分子物)来保证连接的可靠性、重量和成本都会上升。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中FPC与电路板连接可靠性差、成本高的缺陷，提供一种电子设备及FPC与电路板的连接方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种电子设备，所述电子设备的外壳内设置有FPC与电路板，所述外壳包括第一壳体；
所述FPC的焊盘与所述电路板的焊盘对准；
所述FPC与所述第一壳体之间设置有导磁发热单元，所述导磁发热单元压紧所述FPC，并用于感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接。
较佳地，所述FPC的焊盘上设置有若干电镀导通孔；
和/或，所述电镀导通孔为圆形。
较佳地，所述第一壳体与所述导磁发热单元之间设置有泡棉胶；
所述泡棉胶用于覆盖所述导磁发热单元。
较佳地，所述外壳还包括第二壳体，所述电路板固定设置在所述第二壳体上。
较佳地，所述第一壳体上相对位置设置有第一定位柱和第二定位柱；
所述FPC上相对位置设置有第一定位孔和第二定位孔；
所述第一定位孔用于插入所述第一定位柱，所述第二定位孔用于插入所述第二定位柱；
和/或，所述FPC粘贴在所述第一壳体上。
较佳地，所述第一壳体上固定设置有撑骨；
所述撑骨的支撑面用于压紧所述泡棉胶。
一种FPC与电路板的连接方法，所述连接方法包括：
将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准；
将导磁发热单元压紧所述FPC；
所述导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接。
较佳地，在所述将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准的步骤之前，所述连接方法还包括：
在所述FPC的焊盘上设置若干电镀导通孔；
和/或，在所述将导磁发热单元压紧所述FPC的步骤之后，所述连接方法还包括：
将泡棉胶覆盖所述导磁发热单元。
较佳地，所述连接方法还包括：
第一壳体上相对位置设置有第一定位柱和第二定位柱；
所述FPC上相对位置设置有第一定位孔和第二定位孔；
将所述第一定位柱插入所述第一定位孔，所述第二定位柱插入所述第二定位孔；
和/或，将所述FPC粘贴在第一壳体上。
较佳地，所述连接方法还包括：
将所述第一壳体与第二壳体装配完成后并用治具固定；
使用外部焊接装置的压头按压所述第一壳体，以使得所述FPC与所述电路板充分接触；
所述导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接的步骤具体包括：
在预设时间内产生交变磁场以使所述导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接；和/或，
所述连接方法还包括：
在所述预设时间后停止产生交变磁场以使焊锡冷却。
本发明的积极进步效果在于：本发明通过在FPC与外壳之间设置导磁发热单元，再使用外部焊接装置产生交变磁场使得导磁发热单元产生热量，以融化FPC的焊盘上的焊锡以实现FPC与电路板的连接，提高了FPC与电路板连接的稳定性与可靠性、减少了装配步骤、降低了成本。
附图说明
图1为本发明实施例1的电子设备的结构示意图。
图2为本发明实施例1的电子设备焊接使用的隔离式焊接装置的结构示意图。
图3为本发明实施例1的电子设备焊接时的结构示意图。
图4为本发明实施例2的电子设备的结构示意图。
图5为本发明实施例2的FPC的结构示意图。
图6为本发明实施例3的FPC与电路板的连接方法的流程图。
图7为本发明实施例4的FPC与电路板的连接方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种电子设备，如图1所示，该电子设备的外壳内设置有FPC2与电路板3，外壳包括第一壳体1；
FPC2的焊盘与电路板3的焊盘对准；FPC2的焊盘与电路板3的焊盘上覆盖有焊锡5；
FPC2与第一壳体1之间设置有导磁发热单元4，导磁发热单元4设置于FPC2的背面并压紧FPC2，以使得FPC2的焊盘与电路板3的焊盘紧贴。导磁发热单元4用于感应外部交变磁场以产生热量，从而使FPC2的焊盘和电路板3的焊盘的焊锡5融化以实现FPC2与电路板3的连接。
本实施例的电子设备使用如图2所示的隔离式焊接装置进行隔离焊接，该隔离式焊接装置包括：线圈11、壳体21和非金属柱体31；线圈11设置在壳体21内；线圈11用于接收交变电流以产生交变磁场；非金属柱体31设置在壳体21内，非金属柱体31的一端与壳体21固定连接，线圈11围绕非金属柱体31的另一自由端上；壳体21的底部的压头41为平面，底部的压头41用于在焊接时压紧第一壳体1；壳体21为非金属壳体，壳体21的底部的压头41为封闭结构，在线圈11中通入高频交变电流后，壳体21的底部的压头41的周围会产生交变磁场。该隔离式焊接装置的底部的压头41在焊接时不再直接作为热源压在待焊接的FPC2上，也不再通过热传导方式将热量传递到FPC2上，使温度达到焊锡熔点后，将FPC2与电路板3的焊锡5熔融并连接到在一起，而是通过产生交变磁场，使导磁发热单元4产生热量，该热量融化FPC2焊盘上与电路板3焊盘上的焊锡5，以实现FPC2的焊盘与电路板3的焊盘的连接。该隔离式焊接装置的底部压头41在焊接时用于压紧第一壳体1使导磁发热单元4压紧FPC2，从而使FPC2的焊盘与电路板3的焊盘的充分紧贴。
图2中的隔离式焊接装置，壳体21也可为低导磁率的金属壳体，当壳体21为低导磁率的金属壳体时，壳体21的底部的压头41设置有开口，在线圈11中通入高频交变电流后，线圈11上产生交变磁场，该交变磁场通过壳体21的底部的压头41的开口向外传播。低导磁率的金属壳体能够防止线圈11产生的交变磁场四处泄露，壳体21的底部4设置的开口用于将壳体内的交变磁场集中输出到外部待焊接的电子设备上，以提高焊接的速度。
使用该隔离式焊接装置对本实施例的电子设备进行焊接时，需将电子设备放置在该隔离式焊接装置的底部的压头41的开口处，使得线圈11产生的交变磁场能最大限度的传播到电子设备上，以使得电子设备内部的导磁发热单元4通过电磁感应迅速产生热量，该热量使FPC2的焊盘和电路板3的焊盘的焊锡5融化以实现FPC2与电路板3的连接，实现了隔离式焊接。
如图3所示，将该电子设备使用治具固定后送入到图2的隔离式焊接装置下，该隔离式焊接装置使用底部压头41按压电子设备的第一壳体1以使导磁发热单元4压紧FPC2，并通过压头41压紧导磁发热单元4实现FPC2的焊盘与电路板3的焊盘的充分紧贴。焊接时，该隔离式焊接装置通入高频交变电流使线圈11产生交变磁场，电子设备中的导磁发热单元4通过感应该交变磁场以产生热量，该热量使FPC2的焊盘和电路板3的焊盘的焊锡5融化以实现FPC2与电路板3的连接，实现了隔离式焊接。
本实施例的电子设备通过在FPC的背面设置导磁发热单元，导磁发热单元压紧FPC，焊接时使用外部隔离式焊接装置产生交变磁场，使得导磁发热单元通过电磁感应产生热量，以融化FPC与电路板的焊盘上的焊锡，实现FPC与电路板的连接，实现了隔离式焊接，提高了FPC与电路板连接的稳定性与可靠性、减少了装配步骤、降低了成本。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例提供一种电子设备。如图4所示，该电子设备的第一壳体1与导磁发热单元4之间设置有泡棉胶6；
泡棉胶6用于覆盖导磁发热单元4。
在焊接时，泡棉胶6用于在使用外部隔离式焊接装置的底部的压头按压在第一壳体1上时通过泡棉胶6进行预压，以保证FPC2和电路板3的焊盘均匀地、充分地贴紧。
该电子设备的外壳还包括第二壳体7，电路板3固定设置在第二壳体7上，第一壳体1安装在第二壳体7上以实现电子设备的整机装配。
该电子设备的第一壳体1上固定设置有撑骨8；撑骨8的支撑面覆盖泡棉胶6；
撑骨8的支撑面用于压紧泡棉胶6。
在焊接时，使用外部隔离式焊接装置的底部的压头按压在第一壳体1上时通过撑骨8的支撑面压紧泡棉胶6，再通过泡棉胶6进行预压，以保证FPC2和电路板3的焊盘部分贴紧，而电路板3的其他部分不会发生挤压变形，以避免影响电子设备的功能。
第一壳体1上相对位置设置有第一定位柱9和第二定位柱(图中未示出，第二定位柱在第一定位柱9的背面)；
FPC2的其他部分通过双面背胶10粘贴在第一壳体1上，以防止FPC2发生折叠，影响信号传输。
如图5所示，FPC2上相对位置设置有第一定位孔201和第二定位孔202；
第一壳体1上的第一定位柱9插入FPC2上的第一定位孔201，第一壳体1上的第二定位柱插入FPC2上的第二定位孔202，实现FPC2的焊盘位置与电路板3的焊盘位置对准。
FPC2的焊盘203上设置有若干圆形电镀导通孔204用于改善热传导，加速焊接，也可以通过其他方式改善热传导，不限于本实施例的设置方式；电镀导通孔的形状也可为其他形状，不限于本实施例的设置方式。
本实例中导磁发热单元4为钢片。
在其他可选的实施方式中，导磁发热单元4可以采用导磁性较好的碳钢，也可以采用其它导磁性材料，或将导磁发热单元4与补强板一起使用，既有补强作用，也作为焊接的热源。
该电子设备，通过定位柱实现FPC2与电路板3的位置对准后，再将第一壳体1安装在第二壳体7上，组装完成后再进行焊接。
本实施例的电子设备使用如图2所示的隔离式焊接装置进行隔离焊接，该隔离式焊接装置的底部的压头41可以不接触电子设备的第一壳体1，但是该电子设备要放置在该隔离式焊接装置的交变磁场的范围内。具体的焊接过程与实施例1中的焊接过程类似，此处不再赘述。
本实施例的电子设备在外壳组装完成后再进行焊接，由于FPC与电路板的连接导通是在装配以后完成的，因此FPC长度不需要考虑操作空间，可以减少FPC长度，提高信号传输的质量，并避免FPC过长导致的错位压折问题；由于FPC和电路板间是通过焊盘焊接在一起的，因此连接稳定可靠,跌落测试中不会出现接触阻抗变化等问题，对导通性要求较高的场合也适合；不需要使用支架压紧，节省物料成本。
实施例3
本实施例提供一种FPC与电路板的连接方法，如图6所示，该FPC与电路板的连接方法包括以下步骤：
S200、将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准；
S300、将导磁发热单元压紧FPC；
S500、导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使FPC的焊盘和电路板的焊盘的焊锡融化以实现FPC与电路板的连接。
本实施例的FPC与电路板设置在电子设备中，该电子设备在焊接时使用如图2所示的隔离式焊接装置进行隔离焊接。
本实施例的FPC与电路板的连接方法在进行隔离焊接时，将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准后，将导磁发热单元压紧FPC；使用隔离式焊接装置的底部压头41按压电子设备的外壳进行预压以使导磁发热单元压紧FPC，并通过压头41压紧导磁发热单元实现FPC的焊盘与电路板的焊盘的充分紧贴。焊接时，该隔离式焊接装置通入交变电流使线圈11产生交变磁场，电子设备中的导磁发热单元通过感应该交变磁场以产生热量，该热量使FPC的焊盘和电路板的焊盘的焊锡融化以实现FPC与电路板的连接，实现了FPC与电路板的隔离式焊接。
本实施例的FPC与电路板的连接方法的具体焊接过程与实施例1中类似，此处不再赘述。
本实施例的FPC与电路板的连接方法通过将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准后，在FPC的背面设置导磁发热单元，导磁发热单元压紧FPC，焊接时使用外部隔离式焊接装置产生交变磁场，导磁发热单元感应该交变磁场以产生热量，以融化FPC与电路板的焊盘上的焊锡，实现FPC与电路板的连接，实现了隔离式焊接，提高了FPC与电路板连接的稳定性与可靠性、减少了装配步骤、降低了成本。
实施例4
在实施例3的基础上，本实施例提供一种FPC与电路板的连接方法。如图7所示，在步骤S200之前，连接方法还包括：
S100、在FPC的焊盘上设置若干电镀导通孔。
具体地，FPC的焊盘上设置有若干圆形电镀导通孔用于改善热传导，也可以通过其他方式改善热传导，加速焊接，不限于本实施例的设置方式；电镀导通孔的形状也可为其他形状，不限于本实施例的设置方式。
在步骤S300之后，本实施例的FPC与电路板的连接方法还包括：
S400、将泡棉胶覆盖导磁发热单元。
在焊接时，泡棉胶用于在使用外部隔离式焊接装置的底部的压头41按压在电子设备的外壳时通过泡棉胶进行预压，以保证FPC和电路板的焊盘均匀地、充分地贴紧。
电子设备的第一壳体上相对位置设置有第一定位柱和第二定位柱；
FPC上相对位置设置有第一定位孔和第二定位孔；
在步骤S500之前，本实施例的FPC与电路板的连接方法还包括：
S600、将第一定位柱插入第一定位孔，第二定位柱插入第二定位孔，以实现FPC的焊盘位置与电路板的焊盘位置对准。
S700、将FPC粘贴在第一壳体上。
具体地，FPC的其他部分通过双面背胶粘贴在第一壳体上，以防止FPC发生折叠，影响信号传输。
S800、将第一壳体与第二壳体装配完成后并用治具固定；
S900、使用外部焊接装置的压头按压第一壳体，以使得FPC与电路板充分接触；
步骤S500具体包括：
S501、在预设时间内产生交变磁场以使导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使FPC的焊盘和电路板的焊盘的焊锡融化以实现FPC与电路板的连接。
具体地，本实施例的FPC与电路板的连接方法，先通过定位柱实现FPC与电路板的位置对准后，再将第一壳体安装在第二壳体上，在电子设备组装完成后再进行FPC与电路板的焊接。
本实施例的连接方法还包括：
S1000、在预设时间后停止产生交变磁场以使焊锡冷却，以使得FPC与电路板形成稳定可靠的电气导通。
本实施例的FPC与电路板设置在电子设备中，该电子设备在焊接时使用如图2所示的隔离式焊接装置进行隔离焊接。
本实施例的FPC与电路板的连接方法在进行隔离焊接时，将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准后，将导磁发热单元压紧FPC；通过定位柱实现FPC与电路板的位置对准后，再将第一壳体安装在第二壳体上，在电子设备组装完成后再进行FPC与电路板的焊接使用隔离式焊接装置的底部压头41按压电子设备的外壳进行预压以使导磁发热单元压紧FPC，并通过压头41压紧导磁发热单元实现FPC的焊盘与电路板的焊盘的充分紧贴。焊接时，该隔离式焊接装置通入交变电流使线圈11产生交变磁场，电子设备中的导磁发热单元通过感应该交变磁场以产生热量，该热量使FPC的焊盘和电路板的焊盘的焊锡融化以实现FPC与电路板的连接，实现了FPC与电路板的隔离式焊接。
本实施例的FPC与电路板的连接方法的具体焊接过程与实施例1中类似，此处不再赘述。
本实施例的FPC与电路板的连接方法通过将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准后，在FPC的背面设置导磁发热单元，导磁发热单元压紧FPC，电子设备在外壳组装完成后再进行焊接，由于FPC与电路板的连接导通是在装配以后完成的，因此FPC长度不需要考虑操作空间，可以减少FPC长度，提高信号传输的质量，并避免FPC过长导致的错位压折问题；由于FPC和电路板间是通过焊盘焊接在一起的，因此连接稳定可靠,跌落测试中不会出现接触阻抗变化等问题，适合对导通性要求较高的场合；不需要使用支架压紧，节省物料成本。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备的外壳内设置有FPC与电路板，所述外壳包括第一壳体；
所述FPC的焊盘与所述电路板的焊盘对准；
所述FPC与所述第一壳体之间设置有导磁发热单元，所述导磁发热单元压紧所述FPC，并用于感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述FPC的焊盘上设置有若干电镀导通孔；
和/或，所述电镀导通孔为圆形。
3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一壳体与所述导磁发热单元之间设置有泡棉胶；
所述泡棉胶用于覆盖所述导磁发热单元。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述外壳还包括第二壳体，所述电路板固定设置在所述第二壳体上。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一壳体上相对位置设置有第一定位柱和第二定位柱；
所述FPC上相对位置设置有第一定位孔和第二定位孔；
所述第一定位孔用于插入所述第一定位柱，所述第二定位孔用于插入所述第二定位柱；
和/或，所述FPC粘贴在所述第一壳体上。
6.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一壳体上固定设置有撑骨；
所述撑骨的支撑面用于压紧所述泡棉胶。
7.一种FPC与电路板的连接方法，其特征在于，所述连接方法包括：
将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准；
将导磁发热单元压紧所述FPC；
所述导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接。
8.如权利要求7所述的FPC与电路板的连接方法，其特征在于，在所述将FPC的焊盘与电路板的焊盘位置对准的步骤之前，所述连接方法还包括：
在所述FPC的焊盘上设置若干电镀导通孔；
和/或，在所述将导磁发热单元压紧所述FPC的步骤之后，所述连接方法还包括：
将泡棉胶覆盖所述导磁发热单元。
9.如权利要求7所述的FPC与电路板的连接方法，其特征在于，所述连接方法还包括：
第一壳体上相对位置设置有第一定位柱和第二定位柱；
所述FPC上相对位置设置有第一定位孔和第二定位孔；
将所述第一定位柱插入所述第一定位孔，所述第二定位柱插入所述第二定位孔；
和/或，将所述FPC粘贴在第一壳体上。
10.如权利要求9所述的FPC与电路板的连接方法，其特征在于，所述连接方法还包括：
将所述第一壳体与第二壳体装配完成后并用治具固定；
使用外部焊接装置的压头按压所述第一壳体，以使得所述FPC与所述电路板充分接触；
所述导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接的步骤具体包括：
在预设时间内产生交变磁场以使所述导磁发热单元感应外部交变磁场以产生热量，从而使所述FPC的焊盘和所述电路板的焊盘的焊锡融化以实现所述FPC与所述电路板的连接；和/或，
所述连接方法还包括：
在所述预设时间后停止产生交变磁场以使焊锡冷却。
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