CN112099575A - 计算系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种计算系统。该计算系统包括具有第一元件及第二元件的半挠性印刷电路板总成(PCBA)。第一元件被配置以相对第二元件在一非共面方向上移动。上述计算系统还包括内部走线，连接半挠性印刷电路板总成的第一元件与第二元件。上述计算系统还包括支撑机构，被配置以限制半挠性印刷电路板总成的第一元件相对于第二元件之间的相对运动。

Description

计算系统
技术领域
本发明涉及一种锁固设备，特别是涉及一种改善半挠性印刷电路板总成的生命周期的锁固设备。
背景技术
服务器及其他计算装置通常包括位于壳体(housing)内的各式各样的电子组件(electronic component)。举例来说，服务器可包括处理装置，例如中央处理单元(centralprocessing unit,CPU)或图形处理单元(graphics processing unit,GPU)、硬盘(harddrive)、网络或通讯组件、存储器装置等。这些装置可被装设于它们各自的壳体，或是可为半挠性(semi-flexible)印刷电路板总成(printed circuit board assembly,PCBA)的一部分。将装置装设于半挠性印刷电路板总成可降低连接器(connector)的数量，进而改进信号的表现。
然而，半挠性印刷电路板总成易受各种机械性故障(mechanical failure)的影响。举例来说，半挠性印刷电路板总成具有最小弯曲半径(minimum bending radius)，最小弯曲半径维持内部走线(trace)的完整性，其中内部走线连接所有被装设的装置。当半挠性印刷电路板总成超过最小弯曲半径时，内部走线会损坏，并进一步造成半挠性印刷电路板总成的故障。此外，半挠性印刷电路板总成具有最小弯曲生命周期(minimum bending lifecycle)，也就是说，半挠性印刷电路板总成在故障前可以向任一方向弯曲的次数。举例来说，当半挠性印刷电路板总成弯曲超过10个周期时，半挠性印刷电路板总成还会因内部走线损坏而故障。本发明旨于解决这些问题及其他问题。
发明内容
本发明实施例提供一种计算系统。上述计算系统包括具有第一元件及第二元件的半挠性印刷电路板总成(PCBA)。第一元件被配置以相对第二元件在一非共面方向上移动。上述计算系统还包括内部走线，连接半挠性印刷电路板总成的第一元件与第二元件。上述计算系统也包括支撑机构，被配置以限制半挠性印刷电路板总成的第一元件相对于第二元件之间的相对运动。
本发明的其他特征及优点将于下列叙述中阐明，且将于说明中变得显而易见，或者可以通过本发明的原理而了解。本发明的特征及优点可通过所附权利要求特别指出的手段与组合来实现及获得。根据下列描述及所附权利要求，本发明的这些及其他特征将完全变得显而易见，或是可通过实践本文所阐述的原理而习得。
附图说明
为了描述上述揭露的方法及使其优点及特征可被获得的目的，将通过参考附图所示的特定范例以为上述原理提供更加具体的描述。这些附图仅描绘本发明的范例层面，故不应被视作对本发明范围的限制。通过运用下列附图，这些原理的描述及解释具有额外的具体性以及细节。
图1A为本发明实施例的具有支撑装置及托架的印刷电路板总成的示意图；
图1B为本发明实施例的支撑图1A的印刷电路板总成的曲率的支撑装置的示意图；
图1C为本发明实施例的支撑图1A的印刷电路板总成的托架的示意图；
图2为本发明实施例的范例性印刷电路板总成的示意图；
图3A为本发明实施例的具有支撑锁扣的印刷电路板总成的侧视图；
图3B为本发明实施例的包含多个支撑锁扣的印刷电路板总成的俯视透视图；
图3C为本发明实施例的装设于图3A的印刷电路板总成的支撑锁扣的示意图；
图3D为本发明实施例的将支撑锁扣装设于图3A的印刷电路板总成的初始阶段的示意图；
图3E为本发明实施例的将支撑锁扣装设于图3A的印刷电路板总成的第二阶段的示意图；
图3F为本发明实施例的印刷电路板总成的锁固元件与第一元件的孔径的锁定的示意图；
图3G为本发明实施例的印刷电路板总成的锁固元件与第二元件的孔径的锁定的示意图；
图4A为本发明实施例的具有支撑缆与止挡总成的印刷电路板总成的侧视图；
图4B为本发明实施例的包含多个支撑缆与止挡总成的印刷电路板总成的俯视透视图；
图4C为本发明实施例的支撑图4A的印刷电路板总成的支撑缆与止挡总成的示意图；
图5A为本发明实施例的具有支撑附件总成的印刷电路板总成的侧视图；
图5B为本发明实施例的包含多个支撑附件总成的印刷电路板总成的俯视透视图；
图5C为本发明实施例的支撑图5A的印刷电路板总成的支撑附件总成的示意图。
符号说明
100～计算系统
105～底座
110n～电子组件
120A～第一元件
120B～第二元件
130～支撑装置
140～托架总成
150～墙状结构
125～内部走线
133～调整片元件
134～圆弧元件
135～锁固元件
141、142、143～孔径
145～底座调整片
146～后调整片
147～侧调整片
10～方向
Δ、θ1、θ2～角度
200～支撑锁扣
210～锁固元件
220～锁固元件
225～后部元件
230～延长部分
240～圆弧部分
250～底座元件
251～正面调整片
14～方向
121n～孔径
300～支撑缆与止挡总成
350～止挡装置
351～后部表面
352～底座表面
353～弯曲表面
354～正面表面
355～顶部表面
325～支撑缆
326～第二末端
327～第一末端
400～支撑附件总成
420～第二附件元件
440～第一附件元件
460～弯曲元件
421～沟槽元件
441～沟槽元件
具体实施方式
本发明的描述参考附图，其中所有的附图使用相同的附图标记来表示相似或相等的元件。附图并未依比例绘制，且仅用于说明本发明。下列参考用于说明的范例性应用以描述本发明的若干样态。需理解的是，许多具体细节、关系及方法被提出以提供对本发明的通盘理解。然而，于相关技术领域具有通常知识者将轻易认知到本发明可在没有一或多个具体细节下或以其他方法完成。在其他实例中，公知结构或操作并未详述以免模糊本发明。本发明并不限于所示的动作或事件的顺序，因为一些动作可以不同的顺序发生及/或与其他动作或事件同时发生。此外，并非所有出示的动作或事件都为实施根据本发明的方法所必需的。
图1A根据本发明实施例显示计算系统100，计算系统100包括具有可拆卸的装设系统(removable mounting system)的半挠性(semi-flexible)印刷电路板总成(printedcircuit board assembly,PCBA)。半挠性印刷电路板总成包括第一元件120A及第二元件120B。在一些实施例中，第一元件120A被配置以相对于第二元件120B在非共面(non-planar)方向上移动。第一元件120A可垂直或基本上垂直于第二元件120B。可拆卸的装设系统可包括支撑装置(support device)130以及托架总成(bracket assembly)140。应理解的是，在一些实施例中，计算系统100可省略支撑装置130。
暂时先参照图2，半挠性印刷电路板总成的第一元件120A被配置以相对于第二元件120B在方向10上移动。第一元件120A及第二元件120B可用角度Δ分开。印刷电路板总成的第一元件120A可在角度θ1与角度θ2之间转动(oscillate)。第一元件120A的转动会增加或减少角度Δ。半挠性印刷电路板总成可具有为3.5毫米的最小弯曲半径(bendingradius)，一旦违反(breach)最小弯曲半径，将会造成半挠性印刷电路板总成的故障(failure)。
回头参照图1A，半挠性印刷电路板总成的第二元件120B可被固定(fix)至计算系统100的底座(base)105上。半挠性印刷电路板总成的第一元件120A可被固定至计算系统100的墙状结构(wall structure)150上。应注意的是，本发明以独立形式(free-standingform)显示半挠性印刷电路板总成，并固定至上述结构。第一元件120A能够以任一配置相对于第二元件120B移动。计算系统100也可包括电子组件110n，装设于半挠性印刷电路板总成的第一元件120A及/或第二元件120B上。每个电子组件110n可通过内部走线(显示于图1B)彼此连接。支撑装置130可包括延长体(elongated body)，位于半挠性印刷电路板总成的第一元件120A与第二元件120B之间。
图1B所示的是根据本发明实施例的支撑图1A的内部走线125的曲率(curvature)的支撑装置130。内部走线125可被配置以互连(interconnect)半挠性印刷电路板总成的第一元件120A与第二元件120B。支撑装置130以及托架总成140可被配置以限制(constrain)半挠性印刷电路板总成的第一元件120A及第二元件120B的任何移动。在一些实施例中，支撑装置130可包括调整片元件(tab element)133及圆弧元件(rounded element)134。圆弧元件134可自调整片元件133沿着延长体的相反方向延伸。圆弧元件134可被配置以邻接内部走线125，并限制半挠性印刷电路板总成以避免违反最小弯曲半径。在一些实施例中，最小弯曲半径为3.5毫米。在一些实施例中，圆弧元件134可被配置为金属板(metal plate)。圆弧元件134可包括覆盖有聚酯胶膜涂层(Mylar coating)的金属表面，以避免金属表面接触到内部走线125。
支撑装置130也可包括锁固元件(interlocking element)135。锁固元件135可收纳(receive)于托架总成140。锁固元件135也可使支撑装置130相对于托架总成140旋转(rotate)。
图1C所示的是根据本发明实施例的支撑图1A的半挠性印刷电路板总成的托架总成140。在一些实施例中，托架总成140包括具有至少一个孔径(aperture)143的后调整片(rear tab)146。后调整片可与半挠性印刷电路板总成的第一元件120A共面(coplanar)。上述至少一个孔径143用以接收扣接元件(fastening element,未图示)，以将后调整片146固定到墙状结构150。在替代实施例中，扣接元件可被施用以将后调整片146固定到半挠性印刷电路板总成的第一元件120A。
托架总成140还包括至少一个底座调整片(base tab)145，每个底座调整片145具有至少一个孔径142。底座调整片145可与半挠性印刷电路板总成的第二元件120B共面。孔径142可被配置以接收扣接元件(未图示)，以将底座调整片145固定至底座105。在替代实施例中，扣接元件可被实施以将底座调整片145固定到半挠性印刷电路板总成的第二元件120B。托架总成140也可包括侧(side)调整片147，侧调整片147具有至少一个孔径141。孔径141可被配置以接收支撑装置130的锁固元件135。托架总成140与支撑装置130的组合在不超出公差(tolerance)的情况下，完全支撑半挠性印刷电路板总成的第一元件120A及第二元件120B，其中超出公差会使得半挠性印刷电路板总成故障。托架总成140及支撑装置130允许第一元件120A在第二元件120B附近移动。孔径141与锁固元件135之间存在间隙(clearance)。此间隙使得支撑装置130为可挠的(flexible)。
在一些实施例中，圆弧元件134可由金属片制成，在圆弧元件134的两个末端具有两个压合销(press fit pin)。压合销可被设置以滑入侧调整片147上的槽缝(slit)中。圆弧元件134的压合销与侧调整片147的槽缝的啮合(mating)，可限制圆弧元件134的转动。
支撑装置130有助于在折叠过程(folding process)中形成印刷电路板总成的半径。在折叠过程中，弯曲角度自零度变成九十度。在下文所讨论的实施例中，一旦印刷电路板总成被弯曲到九十度，支撑装置130便被移除。于下文所讨论的更加详细的实施例，用于维持弯曲角度，以及承受可能会损伤印刷电路板总成的力(force)。此外，某些实施例还提供在印刷电路板总成的垂直部分之间传导电力的能力。
图3A所示的是根据本发明实施例的具有支撑锁扣(support latch)200的印刷电路板总成的侧视图。支撑锁扣200可被配置，以相对于半挠性印刷电路板总成的第二元件120B固定第一元件120A。支撑锁扣200可包括底座元件250。底座元件250可包括锁固元件(securing element)210，每个锁固元件210被配置以与半挠性印刷电路板总成的第二元件120B锁固(interlock)。锁固元件210与第二元件120B的孔径的锁固，将底座元件250(以及支撑锁扣200)固定到第二元件120B。
支撑锁扣200也可包括后部元件225，后部元件225与底座元件250非同平面(non-planar)。后部元件225可包括锁固元件220，锁固元件220被配置以与半挠性印刷电路板总成的第一元件120A的孔径(未图示)锁固。锁固元件220与第一元件120A的孔径的锁固，将后部元件225(以及支撑锁扣200)固定到第一元件120A。
图3B所示的是根据本发明实施例的包含多个支撑锁扣200的半挠性印刷电路板总成的俯视透视图。应理解的是，支撑锁扣200被配置以为半挠性印刷电路板总成提供稳定性。支撑锁扣200通过限制第一元件120A相对于第二元件120B的移动以提供稳定性。在一些实施例中，一个支撑锁扣200被施用以提供此稳定性。在替代实施例中，可施用多个支撑锁扣200，其中每个支撑锁扣200彼此间的间隔相等。
图3C所示的是根据本发明实施例的装设于图3A的印刷电路板总成的支撑锁扣200。支撑锁扣200可包括延长部分230，延长部分230将后部元件225连接至底座元件250。支撑锁扣200也可包括与延长部分230相对的圆弧部分(rounded portion)240。圆弧部分240可将后部元件225连接至底座元件250。底座元件250也可包括正面调整片(front facingtab)251，正面调整片251在半挠性印刷电路板总成的第一元件120A的对面。
图3D所示的是根据本发明实施例的将支撑锁扣200装设于图3A的印刷电路板总成的初始阶段。第二元件120B可包括孔径121n，在装设支撑锁扣200的初始阶段期间，锁固元件210可被对准孔径121n。一旦对准，支撑锁扣200可沿着方向14朝第二元件120B前进。孔径121n中的至少一个具有较小的孔径凹设(notched)或依附于一主孔径。这种配置允许锁固元件210以比主孔径121n更小的公差固定于较小的孔径中。
图3E所示的是根据本发明实施例的将支撑锁扣200装设于图3A的印刷电路板总成的第二阶段。锁固元件220对准第一元件120A的孔径122n。当一施力20被施加到正面调整片251，锁固元件220朝孔径122n前进，随后与孔径122n接合(engage)。图3F显示在锁固元件(未图示)与孔径(未图示)的锁定后，被固定至第一元件120A的支撑锁扣200。图3G显示锁固元件210与第二元件120B的孔径121n的锁定。
图4A根据本发明实施例所示，具有“支撑缆与止挡总成”(support cable andstopper assembly)300的半挠性印刷电路板总成的侧视图。与支撑锁扣200相似，支撑缆与止挡总成300可被配置以使第一元件120A相对于第二元件120B固定。
图4B根据本发明实施例所示，包含多个支撑缆与止挡总成300的半挠性印刷电路板总成的俯视透视图。支撑缆与止挡总成300可包括支撑缆325及止挡装置350(于图4C中)。支撑缆325可包括第一末端327及第二末端326。第一末端327可被配置以与第一元件120A中的连接器锁固。第二末端326可被配置以与第二元件120B中的连接器锁固。支撑缆325被配置以在第一元件120A与第二元件120B之间传输电力。
图4C所示的是根据本发明实施例的支撑图4A的半挠性印刷电路板总成的支撑缆与止挡总成300。止挡装置350可包括后部表面351，后部表面351与半挠性印刷电路板总成的第一元件120A共面。止挡装置350也可包括底座表面352，底座表面352与半挠性印刷电路板总成的第二元件120B共面。止挡装置350可包括弯曲表面353，弯曲表面353相邻于后部表面351及底座表面352。
止挡装置350也可包括正面表面354，正面表面354与后部表面351共面。正面表面354也与底座表面352相邻。止挡装置350也可包括顶部表面355，顶部表面355相邻于后部表面351及正面表面354。
图5A根据本发明实施例所示，具有支撑附件总成400的半挠性印刷电路板总成的侧视图。支撑附件总成400可被配置，以使半挠性印刷电路板总成的第二元件120B相对第一元件120A固定。支撑附件总成400可包括第一附件元件440以及第二附件元件420。第一附件元件440可通过弯曲元件460连接至第二附件元件420。
图5B根据本发明实施例所示，包含多个支撑附件总成400的半挠性印刷电路板总成的俯视透视图。应理解的是，支撑附件总成400可被装设于半挠性印刷电路板总成的末端。支撑附件总成400并不需要任何在半挠性印刷电路板总成中的定制(custom)设计孔径。支撑附件总成400反倒是可被直接附加(attach)至半挠性印刷电路板总成的第一元件120A及第二元件120B。
图5C所示的是根据本发明实施例的支撑图5A的半挠性印刷电路板总成的支撑附件总成400。第一附件元件440可包括沟槽元件(slot element)441，沟槽元件441被配置以接收第一元件120A的一部分。第二附件元件420可包括沟槽元件421，沟槽元件421被配置以接收第二元件120B的一部分。在一些实施例中，弯曲元件460可为可挠的，这允许第一元件120A相对于第二元件120B移动。第一附件元件440及第二附件元件420可为刚性的(rigid)，这确保第一元件120A与第二元件120B的牢靠装设。或者，支撑附件总成400可被建构为均匀的结构，在其所有的组件中具有一致的可挠性(flexibility)。
尽管已出示及描述本发明特定实施例，但对所属技术领域具有通常知识者而言，在不脱离本发明的更广泛观点的情况下，对本发明进行改变或修改是属显而易见。因此，所附权利要求的目的为涵盖所有落入本发明的实际精神与范围的这些改变及修改。在前文的描述及附图中所阐述的内容仅作为说明的目的，而非用作本发明的限制。当基于现有技术以适当的观点观察时，本发明的实际范围旨在由附上的权利要求定义。
本文所用的术语仅用于描述特定范例，而非旨于限制本发明。如此处所用的，单数型式「一」「一个」及「该」也旨于包括多个型式，除非上下文另有明确说明。此外，在详细说明及/或权利要求中使用术语「包括」、「包含」、「具有」、「有」、「拥有」或其变体的范围，这些术语旨在以近似于术语「包括」的方式包含。
除非另有定义，否则本文所用的所有术语(包括技术及科学术语)具有与于本发明所属技术领域中具有通常知识者通常理解的含义相同的含义。此外，诸如于那些常用字典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，且除非于本文中明确地如此定义，否则将不被理解为理想化或过于正式的含义。

Claims (10)

1.一种计算系统，其特征在于，包括：
半挠性印刷电路板总成，具有第一元件及第二元件，其中上述第一元件被配置以相对上述第二元件在一非共面方向上移动；
内部走线，连接上述半挠性印刷电路板总成的上述第一元件与上述第二元件；以及
支撑机构，被配置以限制上述半挠性印刷电路板总成的上述第一元件相对于上述第二元件之间的相对运动。
2.如权利要求1所述的计算系统，还包括可拆卸的装设系统，上述装设系统被配置以防止上述内部走线违反一最小弯曲半径，其中上述装设系统包括托架总成以及支撑装置。
3.如权利要求2所述的计算系统，其中上述支撑装置包括：
圆弧元件，被配置以邻接上述内部走线，并限制上述半挠性印刷电路板总成以避免违反上述最小弯曲半径。
4.如权利要求2所述的计算系统，其中上述支撑装置包括锁固元件，上述锁固元件被配置以被上述托架总成接收，并使上述支撑装置相对于上述托架总成旋转，其中上述托架总成包括：
后调整片，具有至少一个孔径，其中上述后调整片与上述半挠性印刷电路板总成的上述第一元件共面；
至少一个底座调整片，具有至少一个孔径，其中上述至少一个底座调整片与上述半挠性印刷电路板总成的上述第二元件共面；以及
侧调整片，具有至少一个孔径，被配置以接收上述支撑装置的上述锁固元件。
5.如权利要求1所述的计算系统，其中上述支撑机构包括至少一个支撑锁扣，上述至少一个支撑锁扣被配置以相对于上述半挠性印刷电路板总成的上述第二元件固定上述第一元件，其中上述至少一个支撑锁扣包括底座元件，且其中上述底座元件包括至少一个锁固元件，上述至少一个锁固元件被配置以与上述半挠性印刷电路板的上述第二元件的孔径锁固。
6.如权利要求5所述的计算系统，其中上述至少一个支撑锁扣包括：
后部元件，其中上述后部元件包括锁固元件，上述锁固元件被配置以与上述半挠性印刷电路板的上述第一元件的孔径锁固；
延长部分，上述延长部分将上述后部元件连接至上述底座元件；以及
圆弧部分，与上述延长部分相对，其中上述圆弧部分将上述后部元件连接至上述底座元件。
7.如权利要求1所述的计算系统，其中上述支撑机构包括至少一个支撑缆与止挡总成，被配置以相对于上述半挠性印刷电路板总成的上述第二元件固定上述第一元件。
8.如权利要求7所述的计算系统，其中上述至少一个支撑缆与止挡总成包括支撑缆，上述支撑缆具有第一末端及第二末端，其中上述第一末端被配置以与上述半挠性印刷电路板总成的上述第一元件锁固，上述第二末端被配置以与上述半挠性印刷电路板总成的上述第二元件锁固。
9.如权利要求7所述的计算系统，其中上述至少一个支撑缆与止挡总成包括止挡装置，上述止挡装置包括：
后部表面，上述后部表面与上述半挠性印刷电路板总成的上述第一元件共面；
底座表面，上述底座表面与上述半挠性印刷电路板总成的上述第二元件共面；以及
弯曲表面，上述弯曲表面与上述后部表面及上述底座表面相邻。
10.如权利要求1所述的计算系统，其中上述支撑机构包括至少一个支撑附件总成，被配置以相对于上述半挠性印刷电路板总成的上述第二元件固定上述第一元件，其中上述至少一个支撑附件总成包括：
第一附件元件，具有第一沟槽元件，上述第一沟槽元件被配置以接收上述第一元件的一部分；以及
第二附件元件，具有第二沟槽元件，上述第二沟槽元件被配置以接收上述第二元件的一部分。
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