CN113438810A - 连接器制作方法、电子设备、连接器及应用 - Google Patents

连接器制作方法、电子设备、连接器及应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种连接器制作方法、电子设备、连接器及应用。其中所述方法包括依据所需连接功能板的形状结构制作形状相适配的PCB板，在所述PCB板上开设过孔，所述过孔对应所述功能板的焊盘位置；在所述PCB板上制作用于连接所述功能板的焊盘，所述焊盘置于所述过孔中，且所述焊盘用于连通所需连通的、位于所述PCB板两面的功能板。本发明提供的技术方案中，使用PCB为载体的制作连接器，可以做成任意形状，引脚数量多，占用面积小，通过对焊盘与间距的设计，可以实现高速信号稳定传输，PCB板不需要单面放置元件，成本比普通连接器低。

Description

连接器制作方法、电子设备、连接器及应用
技术领域
本发明涉及连接器领域，尤其涉及一种连接器制作方法、电子设备、连接器及应用。
背景技术
目前PCB之间板对板连接器是使用塑料为支撑，金属条或金属片为引脚使得PCB连通。
连接器一般是单排或双排，只能做成直线长条，对PCB设计空间，元件布局有影响，而且成本高。另一种连接方式使用板边半孔方式连接两块PCB板，这种方式成本低，但只以单面放置元件，整体连接部分面积大，寄生参数高，影响PCB上高速信号性能。
因此现有技术还有待于进一步发展。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种连接器制作方法、电子设备、连接器及应用。
本发明实施例的第一方面，提供一种连接器制作方法，包括：依据所需连接功能板的形状结构制作形状相适配的PCB板，在所述PCB板上开设过孔，所述过孔对应所述功能板的焊盘位置；
在所述PCB板上制作用于连接所述功能板的焊盘，所述焊盘置于所述过孔中，且所述焊盘用于连通所需连通的、位于所述PCB板两面的功能板。
可选地，所述依据所需连接功能板的形状结构制作形状相适配的PCB板，包括：
对所述PCB板做挖空处理，以适应所述功能板上的元件安放或可供所述功能板上的元件容置。
可选地，所述方法还包括使用PCB板设计软件对PCB板的参数模型进行仿真，然后做出实际的PCB板。
本发明实施例的第二方面，提供上述连接器制作方法制成的连接器作为PCB连接器的应用。
可选地，所述连接器为板对板连接器。
本发明实施例的第三方面，提供一种连接器包括连接器主体，所述连接器主体为PCB板，所述PCB板上开设有多个过孔，所述多个过孔中设有焊盘，所述焊盘用于连通两个功能板。
可选地，所述PCB板上开设有用于容置所述功能板上元件的空间。
本发明实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括第一功能板、第二功能板以及上述的连接器，所述连接器两面的焊盘分别与第一功能板的焊盘和第二功能板的焊盘连接。
可选地，通过SMT贴片的方式将所述接器两面的焊盘分别与第一功能板的焊盘和第二功能板的焊盘连接。
本发明实施例的第五方面，提供一种连接器制作方法，包括：
制作所需形状的PCB板，在所述PCB板上开设过孔，在所述PCB板上制作用于连接所述功能板的焊盘，所述焊盘置于所述过孔中，所述焊盘用于连通两个功能板。
本发明提供的技术方案中，使用PCB为载体的制作连接器，可以做成任意形状，引脚数量多，占用面积小，通过对焊盘与间距的设计，可以实现高速信号稳定传输，PCB板不需要单面放置元件，成本比普通连接器低。
附图说明
图1为本发明实施例中一种连接器制作方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中一种连接器的结构示意图。
图3为两块功能板和连接器连接后的示意图。
图4为图3的分解示意图。
图5为本发明实施例中另一种连接器制作方法的流程示意图。
图6为本发明实施例中一种连接器的截面结构示意图。
图7为本发明实施例中一种连接器制作方法的结构示意图。
图8为本发明实施例中一种连接器焊盘连接两个功能板焊盘的示意图。
第一功能板1；连接器2；第二功能板3；元件4；PCB板5；过孔6；焊盘7；空间8；PCBA1焊盘9；PCBA2焊盘10；锡焊11；PCBA1走线12；PCBA2走线。
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，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1为本发明实施例中一种连接器制作方法的一实施例的结构示意图。可结合图6与图7理解；所述连接器制作方法，包括以下步骤：
步骤S100：依据所需连接功能板的形状结构制作形状相适配的PCB板，在所述PCB板上开设过孔，所述过孔对应所述功能板的焊盘位置。
例如，所述PCB板可以做成单排，双排，也可以做成环形。众所周知，所述PCB板的制作工艺已为成熟技术，连接器的PCB板甚至可以与所需连接的功能板所使用的PCB板一同生产而成。
因连接器需要有连接引脚，所以需要所述PCB板上制作引脚，首先在PCB板上开设过孔，所述过孔与所需连接的功能板的引脚位置相对应，即焊盘位置。
步骤S200：在所述PCB板上制作用于连接所述功能板的焊盘，所述焊盘置于所述过孔中，且所述焊盘用于连通所需连通的、位于所述PCB板两面的功能板。
在本实施例中，所述PCB板的两面制作焊盘，用于分别连接所需要的连通的两块功能板，所述焊盘位于所述过孔中。所述过孔有多个，对应的所述焊盘制作多个，对应连接引脚。
本发明设计提出的使用具有一定结构的PCB板为载体的连接器，形状可以根据要连接的PCB板的形状作定制，可以做成任意形状，可以做成单排或双排或3排以上，引脚数量多，占用面积小，通过对焊盘与间距的设计，可以实现高速信号稳定传输，PCB板不需要单面放置元件。PCB板可双面放元件，面积小，而单面放元件则面积大，面积小要比面积大成本低。本发明所述的连接所用制造成本比普通连接器低。
进一步地，所述依据所需连接功能板的形状结构制作形状相适配的PCB板，具体包括：
对所述PCB板做挖空处理，以适应所述功能板上的元件安放或可供所述功能板上的元件容置。
例如图2所示的连接器，一种方形的PCB连接器，其四周设有过孔和焊盘，其中间挖空，可以使得两面焊接的功能板上的元件穿过或放置。具体连接功能板可以参考图3和图4所示。图3为两块功能板1、2和连接器2连接后的示意图；图4为图3的分解示意图，功能板上设有元件4。
当然在其他的实施例中，也不一定需要做挖空处理，也可以使用挖槽处理。
在一实施方式中，制作PCB板时，可使用PCB板设计软件对PCB板的参数模型进行仿真，然后做出实际的PCB板。
例如使用PCB设计软件，画出双层PCB板，作为PCB连接器，板上只有焊盘和过孔。设计与生产与做PCB板完全相同，做出来的也是一个PCB板，可以直接用来做连接器使用。
通过PCB板设计软件，可以设置连接器的焊盘大小，焊盘间距，从而影响信号衰减程度，同时可以根据信号类型，变化不同参数，通过减小寄生参数设计后，对参数模型进行仿真，做出实际PCB连接器，在一些实验中可以通过高速8Gbps速率信号。对于现有连接器，因为体积，材料影响，需要专用高速的连接器才能稳定通过高速信号，高速信号不能使用普通连接器。
如图5所示，本发明还提供一种连接器制作方法，包括以下步骤：
步骤S300:制作所需形状的PCB板，在所述PCB板上开设过孔；
步骤S400:在所述PCB板上制作用于连接所述功能板的焊盘，所述焊盘置于所述过孔中，所述焊盘用于连通两个功能板。
如图6所示的一种连接器的截面示意图，结合图7所示，本发明提供一种连接器，可利用上述方法制作而形成PCB连接器，其包括连接器主体，所述连接器主体为PCB板5，所述PCB板5上开设有多个过孔6，所述多个过孔6中设有焊盘7(图中右侧实际有焊盘，为便于标记省略焊盘)，所述焊盘7用于连通两个功能板。
图中上部为PCBA1底部有PCBA1焊盘9，生产时把连接器2用贴片方式焊在PCBA1上。PCBA1焊盘9与PCB连接器上方的焊盘7通过锡焊11成一体后，组成一个贴片模块。PCBA2的顶部有PCBA2焊盘10，与连接器2的焊盘7通过锡焊固定，把贴片模块用贴片方式焊在PCBA2上。最后实现PCBA1与PCBA2的连通。连接器使用PCB板上的铜和过孔，实现上下连通，两个面都用元件贴片的方式，最终两个PCBA和中间PCB连接器形成一体，焊实后不会因为整体振动出现接触不良，但两个PCBA不好分离。如图6省去PCB板材，只看信号与铜，最终目的是PCBA1走线与PCBA2走线连通。
进一步地，为适应功能板的形状，所述PCB板5上开设有用于容置所述功能板上元件的空间8，例如挖空或挖槽。
具体地，所述PCB板是指用树脂板材，覆上铜皮，铜皮是用形状不同铜组成有功能的连通线路板，不含元件的平面板。
而功能板在PCB的基础上，焊上元件，是一个有功能的可使用的电子组件。
PCB是线路板，线路板再焊上元件是PCBA，可以叫功能板。两个功能板连接，可以实现整体功能，如电脑主板是PCBA2，显卡是PCBA1，内存条也是PCBA1，只有把PCBA1插到PCBA2上去，整体才能使用。连接器即是连接功能板：PCBA1与PCBA2。
因为具有一定结构的PCB板或者说具有可自定义形状的带有引脚的PCB板，可以方便PCBA1板型设计，可以做成单排，双排，也可以做成环形。
PCBA的大小与产品相关，为了做小产品，PCBA板也会做小或做成不规则形状，连接器使用PCB材料制作，可以使用PCB设计软件设计成任何形状，连接器可以完全与产品PCB板大小相同或比产品板更小，设计方法与PCB设计相同，精度高。如圆形的PCBA板，可以设计圆环形的PCB连接器。其中，引脚数量是在PCB板上画出来的，可以是单排，双排。也可以做成条形单排或双排。
可用PCB作环形单排连接器，条形单排PCB连接器，条形双排PCB连接器，PCBA板可以同时匹配所述三种连接器。所有PCB连接器都是专用匹配，所以也可以设计成通用的形状。常规板对板连接器：只有单排或双排，只有条形，自定形状需要开模，成本高，自定形状一般不能通用。本发明提供的方法制作的连接器不需要单面放置元件，成本比普通连接器低。
另外，使用PCB一个平面作为连接器，在这个平面上下可以放置多排引脚，达到数量增加而面积不用增加太大。如果用普通板对板连接器，一般最多两排，增加数量，长度就要增加。如果用板边金手指或邮票半孔，增加引脚数量，PCBA板就要对应增加面积。因此本发明提供的连接器引脚数量多，不限数量，可以根据实际数量制作，不必因连接器引脚数量造成过少不够或过多浪费的情况。而传统的比如板边金手指连接器引脚增多，则其面积对应也要大大增加。
本发明提供的制作方法及连接器，可以双面放置元件，PCB连接器高度可以自定义，可以控制整体产品高度。PCB板的高度可以选择材料从0.5mm～5mm，选择不同高度材料，做不同高度连接器。传统使用邮票孔作法，不能双面放元件；上面的板与下面的板直接接触，接触面不能有元件。使用本发明的PCB连接器，上下两个PCB板隔着连接器，上面的PCBA板可以双面放元件。
进一步地，PCB板价格以面积和层数为主，连接器一般面积小，只有触点焊盘，只用双层板。对比高速连接器，价格有较大差别(10倍或更多)。另外传统板对板连接器：两个PCBA上各自焊上一个连接器，通过连接器之间金属接触实现连通，但高速信号对间距和材料形状有要求，价格高。接触后因为振动可能接触不良，一般只有直条形状，引脚数量多时需要多个或更长连接器。邮票孔连接器：没有连接器，直接在两个PCBA板上做出可以焊接的位置，两个板用贴片方式连接。但：寄生参数大，速度与稳定性没有高速连接器好，更换拆组困难，引脚数量与四边长相关。
因此，本发明设计提出的使用PCB板为载体的连接器，形状可以根据要连接的PCB板的形状作定制，可以做成任意形状，可以做成单排或双排或3排以上，引脚数量多，占用面积小，通过对焊盘与间距的设计，可以实现高速信号稳定传输，PCB板不需要单面放置元件，成本比普通连接器低。
本发明还提供一种利用所述连接器制作方法制成的连接器作为PCB连接器的应用。所述连接器为板对板连接器。
如图8所示，本发明还提供一种电子设备，包括第一功能板(PCBA1)、第二功能板(PCBA2)以及本发明提供的所述连接器，所述连接器两面的焊盘分别与第一功能板的焊盘和第二功能板的焊盘连接。可通过SMT贴片的方式将所述接器两面的焊盘分别与第一功能板的焊盘和第二功能板的焊盘连接。
具体的，PCBA1是做发的子板功能，PCBA1底部有焊盘与连接器相同，生产时把连接器用贴片方式焊在PCBA1上。PCBA1与PCB连接器成一体后，组成一个贴片模块。PCBA2顶部有焊盘与连接器相同，把贴片模块用贴片方式焊在PCBA2上。最后实现PCBA1与PCBA2的连通。连接器使用PCB板上的铜和过孔，实现上下连通，两个面都用元件贴片的方式，最终两个PCBA和中间PCB连接器形成一体，焊实后不会因为整体振动出现接触不良，但两个PCBA不好分离。如图6省去PCB板材，只看信号与铜，最终目的是PCBA1走线与PCBA2走线连通。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种连接器制作方法，其特征在于，包括：
依据所需连接功能板的形状结构制作形状相适配的PCB板，在所述PCB板上开设过孔，所述过孔对应所述功能板的焊盘位置；
在所述PCB板上制作用于连接所述功能板的焊盘，所述焊盘置于所述过孔中，且所述焊盘用于连通所需连通的、位于所述PCB板两面的功能板。
2.根据权利要求1所述的连接器制作方法，其特征在于，所述依据所需连接功能板的形状结构制作形状相适配的PCB板，包括：
对所述PCB板做挖空处理，以适应所述功能板上的元件安放或可供所述功能板上的元件容置。
3.根据权利要求1所述的连接器制作方法，其特征在于，还包括使用PCB板设计软件对PCB板的参数模型进行仿真，然后做出实际的PCB板。
4.如权利要求1至2任一项所述连接器制作方法制成的连接器作为PCB连接器的应用。
5.根据权利要求4所述应用，其特征在于，所述连接器为板对板连接器。
6.一种连接器，其特征在于，包括连接器主体，所述连接器主体为PCB板，所述PCB板上开设有多个过孔，所述多个过孔中设有焊盘，所述焊盘用于连通两个功能板。
7.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述PCB板上开设有用于容置所述功能板上元件的空间。
8.一种电子设备，其特征在于，包括第一功能板、第二功能板以及如权利要求6至7任一项所述的连接器，所述连接器两面的焊盘分别与第一功能板的焊盘和第二功能板的焊盘连接。
9.根据权利要求8所述电子设备，其特征在于，通过SMT贴片的方式将所述接器两面的焊盘分别与第一功能板的焊盘和第二功能板的焊盘连接。
10.一种连接器制作方法，其特征在于，包括：
制作所需形状的PCB板，在所述PCB板上开设过孔，在所述PCB板上制作用于连接功能板的焊盘，所述焊盘置于所述过孔中，所述焊盘用于连通两个功能板。
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