CN115458967B - 一种控制器双层电路板的固定及连接结构以及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制器双层电路板的固定及连接结构以及方法，涉及双层电路板的固定及连接技术领域，包括控制器壳体、主电路板、子电路板、主电路板PIN针以及上盖，还包括双层电路板固定及连接PIN针，双层电路板固定及连接PIN针具有依次高低设置的两个或多个连接头；子电路板叠加布置到单层电路板壳体组件上部；经双层电路板固定及连接PIN针上连接头一与连接头二的焊接，将主电路板、子电路板电气连接。本发明具有实现双层电路板的固定及电路连接，占用电路板面积小，组装及焊接工艺简单，灵活度高的效果。
Description
技术领域
本发明涉及双层电路板的固定及连接技术领域，尤其涉及一种控制器双层电路板的固定及连接结构以及方法。
背景技术
目前控制器领域常用双层电路板上、下布置的方法，目的是为了缩小控制器整体体积，便于整车布置。
但是，现有的双层电路板的固定及连接方式及方法通常会占用较多的电路板面积，焊接及组装工艺复杂，灵活度也不高。
基于上述问题，本发明设计出了一种控制器双层电路板的固定及连接结构以及方法来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种控制器双层电路板的固定及连接结构以及方法，可实现双层电路板的固定及电路连接，占用电路板面积小，组装及焊接工艺简单，灵活度高。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种控制器双层电路板的固定及连接结构，包括控制器壳体、主电路板、子电路板、主电路板PIN针以及上盖，还包括双层电路板固定及连接PIN针，所述双层电路板固定及连接PIN针具有依次高低设置的两个或多个连接头；
将双层电路板固定及连接PIN针上的连接头由低到高依次定义为连接头一、连接头二；
主电路板与主电路板PIN针、双层电路板固定及连接PIN针上的连接头一相焊接，形成单层电路板壳体组件，且双层电路板固定及连接PIN针上的连接头二自由穿过主电路板；
子电路板叠加布置到单层电路板壳体组件上部，子电路板与双层电路板固定及连接PIN针上的连接头二相焊接，形成双层电路板壳体组件；
经双层电路板固定及连接PIN针上连接头一与连接头二的焊接，将主电路板、子电路板电气连接。
进一步的，还包括若干针槽，所述双层电路板固定及连接PIN针插设于针槽槽口内，以将双层电路板固定及连接PIN针固定于控制器壳体上。
进一步的，所述双层电路板固定及连接PIN针还具有隔锡槽。
进一步的，所述双层电路板固定及连接PIN针还具有子电路板定位肩部与PIN针压装肩部。
进一步的，所述针槽底部焊接于控制器壳体，针槽槽口朝上设置；
双层电路板固定及连接PIN针底部设有固定部，所述槽口与固定部相适配。
进一步的，所述上盖与控制器壳体相焊接并形成封闭空间，主电路板、子电路板、主电路板PIN针、双层电路板固定及连接PIN针位于所述封闭空间内，以形成控制器总成。
一种控制器双层电路板的固定及连接方法，所述的方法采用控制器双层电路板的固定及连接结构，按照以下步骤进行操作：
步骤一、将主电路板PIN针固定于控制器壳体上，形成单层电路板控制器壳体；
步骤二、在单层电路板控制器壳体的基础上，将双层电路板固定及连接PIN针通过后插针工艺插入针槽内，形成双层电路板控制器壳体；
步骤三、将主电路板装配到双层电路板控制器壳体内，通过第一道焊接工艺，将主电路板与主电路板PIN针、双层电路板固定及连接PIN针的连接头一焊接到一起，形成单层电路板壳体组件，此时双层电路板固定及连接PIN针上的连接头二穿过主电路板；
步骤四、将子电路板装配到单层电路板壳体组件上，使用双层电路板固定及连接PIN针上的子电路板定位肩部和连接头二对子电路板定位，通过第二道焊接工艺，将子电路板与双层电路板固定及连接PIN针上的连接头二焊接到一起，形成双层电路板壳体组件；
步骤五、通过双层电路板固定及连接PIN针的连接头一和二，实现主电路板和子电路板的电路连接；
步骤六、将上盖与双层电路板壳体组件焊接到一起，形成控制器总成。
进一步的，所述控制器壳体采用塑料本体；
所述主电路板PIN针通过嵌件注塑工艺固定于控制器壳体内底板上。
进一步的，所述第一道焊接工艺与第二焊接工艺均采用波峰焊接工艺。
进一步的，所述上盖与双层电路板壳体组件之间的焊接方式采用振动摩擦焊焊接工艺、涂胶或激光焊接工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明中，使用双层电路板固定及连接PIN针本身作为电路板的固定及支撑结构，从而替代现有技术中复杂的固定及支撑结构，在占用较少的电路板面积的情况下，就能实现双层电路板的固定及电路连接；
(2)本发明中，双层电路板固定及连接PIN针的连接头一和连接头二分别与主电路板和子电路板焊接，均使用波峰焊接，简化了双层电路板的组装及焊接工艺；
(3)通过是否装配双层电路板固定及连接PIN针，可实现控制器单、双电路板两种布置方法，提高了灵活度，有效降低模具及物料成本。
附图说明
图1为本发明中双层电路板固定及连接PIN针的结构示意图；
图2为本发明中主电路板PIN针的结构示意图；
图3为本发明中单层电路板控制器壳体的示意图；
图4为本发明中双层电路板控制器壳体的示意图；
图5为本发明中单层电路板壳体组件的示意图；
图6为本发明中双层电路板壳体组件的示意图；
图7为本发明中控制器总成的示意图。
图中：1、控制器壳体；2、主电路板；3、子电路板；4、主电路板PIN针；
5、双层电路板固定及连接PIN针；51、连接头一；52、连接头二；53、子电路板定位肩部；54、PIN针压装肩部；55、隔锡槽；56、固定部；
6、上盖；7、针槽。
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。
如图1-7所示，一种控制器双层电路板的固定及连接结构，包括控制器壳体1、主电路板2、子电路板3、主电路板PIN针4、双层电路板固定及连接PIN针5以及上盖6。上盖6与控制器壳体1相焊接并形成封闭空间，主电路板2、子电路板3、主电路板PIN针4、双层电路板固定及连接PIN针5位于封闭空间内，以形成控制器总成。
针对主电路板2、子电路板3、主电路板PIN针4、双层电路板固定及连接PIN针5各个部件的结构以及各个部件在该封闭空间内的布置关系，具体为：
如图3-6所示，控制器壳体1呈除顶部开放外、四周均围合的壳体结构，采用塑料本体制成。
若干主电路板PIN针4通过嵌件注塑工艺固定于控制器壳体1内底板上。如图2所示，给出了一种可能的实施例，布置在控制器壳体1上的主电路板PIN针4，具有两种形态，两种形态的若干主电路板PIN针4分别固定于控制器壳体1的内底板两端。
如图3所示，控制器壳体1内底板上还固定有若干针槽7，针槽7底部焊接于控制器壳体1，针槽7槽口朝上设置。本实施例中，若干针槽7包括设置在靠近控制壳体边角处的四个边角针槽7，以及位于该四个边角针槽7之间的四个呈一字型布置的中间针槽7。并且，四个边角针槽7的位置和距离与子电路板3上的定位点相对应，以使得利用四个边角针槽7可以实现对子电路板3的定位。
双层电路板固定及连接PIN针5上通过插针工艺插入针槽7的槽口内，以将双层电路板固定及连接PIN针5固定于控制器壳体1上，具体可见图4所示的双层电路板固定及连接PIN针5插针后示意图。每个针槽7对应一个双层电路板固定及连接PIN针5。具体地，双层电路板固定及连接PIN针5与针槽7之间的连接结构为：双层电路板固定及连接PIN针5底部设有固定部56，槽口与固定部56相适配，通过该适配结构，如在固定部56上沿其周向设置若干凸起圈，槽口内饶其周向开设于凸起圈相对应的凹槽，通过凸起圈与凹槽的卡接作用，实现双层电路板固定及连接PIN针5与针槽7之间的固定。
双层电路板固定及连接PIN针5具有依次高低设置的两个或多个连接头。根据实际的安装需求，连接头的数量可进行适应性调整。本实施例以双层电路板固定及连接PIN针5上设置有两个连接头为例进行说明：
双层电路板固定及连接PIN针5的结构如图1所示，除了上述的固定部56外，双层电路板固定及连接PIN针5还包括针本体、两个连接头、隔锡槽55、PIN针压装肩部54、子电路板定位肩部53。
将双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头由低到高依次定义为连接头一51、连接头二52。即连接头一51的位置低，连接头二52的位置高。
其中，连接头二52连接于针本体的顶部，连接头一51连接于针本体侧部，连接头一51与连接头二52平行设置，并且连接头一51与连接头二52的顶端部分自上而下均呈直径逐渐减小的锥型结构，以便于焊接。隔锡槽55位于针本体与连接头一51的连接处，隔锡槽55向下凹陷，并呈弧形结构。PIN针压装肩部54位于连接头一51与针本体的连接处，用于为主电路板2提供支撑作用，子电路板定位肩部53位于连接头二52与针本体的连接处，用于为子电路板3提供定位和支撑作用。
基于上述结构的双层电路板固定及连接PIN针5，配合原有的主电路板PIN针4，实现控制器双层电路板：主电路板2和子电路板3的装配。装配结构具体为：
主电路板2与主电路板PIN针4、双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头一51相焊接，形成单层电路板壳体组件，在该组件结构中，PIN针压装肩部54起到对主电路板2的支撑作用，主电路板PIN针4与主电路板2的焊接点、双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头一51与主电路板2的焊接点均起到对主电路板2的固定作用。另外，双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头二52自由穿过主电路板2，也就是说，连接头二52此时并未与主电路板2焊接。此时，实现了单层电路板的布置方式，如图5所示，图5展示了单层电路板布置完成之后的示意图。
子电路板3叠加布置到单层电路板壳体组件上部，双层电路板固定及连接PIN针5的上的子电路板定位肩部53对子电路板3进行定位，子电路板3与双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头二52相焊接，形成双层电路板壳体组件。在该组件结构中，子电路板肩部对子电路板3起到支撑作用，双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头二52与子电路板3之间的焊接点起到对子电路板3的固定作用。此时，实现了双层电路板的布置方式，如图6所示，图6展示了双层电路板布置完成之后的示意图。
当双层电路板的布置方式完成之后，此时，经双层电路板固定及连接PIN针5上连接头一51与连接头二52的焊接，将主电路板2、子电路板3电气连接，从而形成了具有双层电路板的控制器总成，如图7所示。
综上，在本申请中，使用双层电路板固定及连接PIN针5自身代替电路板的固定及支撑结构，不仅占用的电路板面积小，并且省去了原有的固定及支撑结构，可以降低物料成本。
并且，根据实际的使用需求，可选择是否装配双层电路板固定及连接PIN针5，未装配的话可实现单层电路板布置，装配后即可实现双层电路板布置，并且即使装配了双层电路板固定及连接PIN针5，也不会影响单层电路板的布置，实现了控制器单、双层电路板两种布置方法，提高了灵活度，有效降低模具及物料成本。
基于上述公开的一种控制器双层电路板的固定及连接结构，本申请实施例还给出了该控制器双层电路板的固定及连接方法，具体为，按照以下步骤进行操作：
步骤一、将主电路板PIN针4固定于控制器壳体1上，形成单层电路板控制器壳体，参照图3所示；
步骤二、在单层电路板控制器壳体的基础上，将双层电路板固定及连接PIN针5通过后插针工艺插入针槽7内，形成双层电路板控制器壳体，参照图4所示；
步骤三、将主电路板2装配到双层电路板控制器壳体内，通过第一道焊接工艺，将主电路板2与主电路板PIN针4、双层电路板固定及连接PIN针5的连接头一51焊接到一起，形成单层电路板壳体组件，此时双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头二52穿过主电路板2，未与主电路板2焊接，参照图5所示；
步骤四、将子电路板3装配到单层电路板壳体组件上，使用双层电路板固定及连接PIN针5上的子电路板定位肩部53和连接头二52对子电路板3定位，通过第二道焊接工艺，将子电路板3与双层电路板固定及连接PIN针5上的连接头二52焊接到一起，形成双层电路板壳体组件，参照图6所示；
步骤五、通过双层电路板固定及连接PIN针5的连接头一51和二，实现主电路板2和子电路板3的电路连接；
步骤六、将上盖6与双层电路板壳体组件焊接到一起，形成控制器总成，参照图7所示。
其中，对于操作步骤中涉及到的焊接工艺：第一道焊接工艺与第二焊接工艺均采用波峰焊接工艺。
上盖6与双层电路板壳体组件之间的焊接方式采用振动摩擦焊焊接工艺、涂胶或激光焊接工艺。
上述操作方法中，双层电路板固定及连接PIN针5均可采用常规的波峰焊连接，简化了双层电路板的焊接及组装工艺，可以降低生产成本。
控制器总成的连接、固定、支撑点均是采用焊接技术完成，未布置任何多余的线路，整体结构布置简洁。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种控制器双层电路板的固定及连接结构，包括控制器壳体(1)、主电路板(2)、子电路板(3)、主电路板PIN针(4)以及上盖(6)，其特征在于，还包括双层电路板固定及连接PIN针(5)，所述双层电路板固定及连接PIN针(5)具有依次高低设置的两个或多个连接头；
将双层电路板固定及连接PIN针(5)上的连接头由低到高依次定义为连接头一(51)、连接头二(52)；
主电路板(2)与主电路板PIN针(4)、双层电路板固定及连接PIN针(5)上的连接头一(51)相焊接，形成单层电路板壳体组件，且双层电路板固定及连接PIN针(5)上的连接头二(52)自由穿过主电路板(2)；
子电路板(3)叠加布置到单层电路板壳体组件上部，子电路板(3)与双层电路板固定及连接PIN针(5)上的连接头二(52)相焊接，形成双层电路板壳体组件；
经双层电路板固定及连接PIN针(5)上连接头一(51)与连接头二(52)的焊接，将主电路板(2)、子电路板(3)电气连接，
还包括若干针槽(7)，所述双层电路板固定及连接PIN针(5)插设于针槽(7)槽口内，以将双层电路板固定及连接PIN针(5)固定于控制器壳体(1)上，
所述双层电路板固定及连接PIN针(5)还具有子电路板定位肩部(53)与PIN针压装肩部(54)，
所述针槽(7)底部焊接于控制器壳体(1)，针槽(7)槽口朝上设置；
双层电路板固定及连接PIN针(5)底部设有固定部(56)，所述槽口与固定部(56)相适配。
2.根据权利要求1所述的一种控制器双层电路板的固定及连接结构，其特征在于，所述双层电路板固定及连接PIN针(5)还具有隔锡槽(55)。
3.根据权利要求1所述的一种控制器双层电路板的固定及连接结构，其特征在于，所述上盖(6)与控制器壳体(1)相焊接并形成封闭空间，主电路板(2)、子电路板(3)、主电路板PIN针(4)、双层电路板固定及连接PIN针(5)位于所述封闭空间内，以形成控制器总成。
4.一种控制器双层电路板的固定及连接方法，其特征在于，所述的方法采用如权利要求1-3任意一项所述的控制器双层电路板的固定及连接结构，按照以下步骤进行操作：
步骤一、将主电路板PIN针(4)固定于控制器壳体(1)上，形成单层电路板控制器壳体；
步骤二、在单层电路板控制器壳体的基础上，将双层电路板固定及连接PIN针(5)通过后插针工艺插入针槽(7)内，形成双层电路板控制器壳体；
步骤三、将主电路板(2)装配到双层电路板控制器壳体内，通过第一道焊接工艺，将主电路板(2)与主电路板PIN针(4)、双层电路板固定及连接PIN针(5)的连接头一(51)焊接到一起，形成单层电路板壳体组件，此时双层电路板固定及连接PIN针(5)上的连接头二(52)穿过主电路板(2)；
步骤四、将子电路板(3)装配到单层电路板壳体组件上，使用双层电路板固定及连接PIN针(5)上的子电路板定位肩部(53)和连接头二(52)对子电路板(3)定位，通过第二道焊接工艺，将子电路板(3)与双层电路板固定及连接PIN针(5)上的连接头二(52)焊接到一起，形成双层电路板壳体组件；
步骤五、通过双层电路板固定及连接PIN针(5)的连接头一(51)和连接头二(52)，实现主电路板(2)和子电路板(3)的电路连接；
步骤六、将上盖(6)与双层电路板壳体组件焊接到一起，形成控制器总成。
5.根据权利要求4所述的一种控制器双层电路板的固定及连接方法，其特征在于，所述控制器壳体(1)采用塑料本体；
所述主电路板PIN针(4)通过嵌件注塑工艺固定于控制器壳体(1)内底板上。
6.根据权利要求4所述的一种控制器双层电路板的固定及连接方法，其特征在于，所述第一道焊接工艺与第二焊接工艺均采用波峰焊接工艺。
7.根据权利要求4所述的一种控制器双层电路板的固定及连接方法，其特征在于，所述上盖(6)与双层电路板壳体组件之间的焊接方式采用振动摩擦焊焊接工艺、涂胶或激光焊接工艺。
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