CN117320273B - 电路板及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电路板及电子设备,电路板包括沿电路板的厚度方向依次层叠设置且固定连接的第一子电路板、框架板和第二子电路板,框架板为中空的框架结构,第一子电路板具有安装面,安装面用于将电路板安装于其他部件。电路板还包括至少一个定位组件,至少一个定位组件中每一个定位组件包括定位部和被定位部,定位部设置于第二子电路板,被定位部设置于框架板,定位部卡接或锁紧于被定位部,以通过至少一个定位组件限制第二子电路板与框架板之间在与电路板的厚度方向垂直的平面上的相对运动。电路板能够在实现精定位焊接的情况下,降低电路板的报废率并降低生产成本,同时简化了生产工艺。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域,尤其是涉及一种电路板及电子设备。
背景技术
目前市面上电子设备的主板(也称主电路板)多采用三明治结构,即采用堆叠的方式布置电路板。三明治结构的电路板通常包括层叠设置的第一子电路板、框架板和第二子电路板,电路板通过第一子电路板安装于电子设备的壳体,框架板为中空的框架结构,其安装于两个子电路板之间,为两个子电路板上的电子元器件提供了更多容纳空间,因而三明治结构的电路板具有更高的集成度。
制备三明治结构的电路板往往采用后合盖工艺路线,即先通过第一次高温焊接装配第一子电路板和框架板,再通过第二次低温焊接装配框架板和第二子电路板。为便于焊接,第二子电路板和框架板之间预置有固体锡球,由于锡球与锡球之间,或锡球与板面之间存在硬对硬滑移的风险,第二子电路板与框架板在焊接时可能会产生相对滑动,因此,在第二次焊接过程中需要对第二子电路板和框架板进行精定位。
在后合盖工艺中,已焊接完毕的第一子电路板和框架板放置于治具上,框架板朝上,然后将第二子电路板放置在框架板上进行第二次焊接。现有技术中为了实现第二子电路板与框架板的精定位,在治具上设置定位柱,定位柱依次贯穿第一子电路板、框架板和第二子电路板上的定位孔,从而避免第二子电路板与框架板之间产生相对滑动。然而,待第二次焊接结束,将电路板从治具上取下时,治具上的定位柱容易卡在各板的定位孔内,造成卡板报废,降低了电路板的成品率,增加了生产成本。此外,若顺利将焊接好的电路板从治具上取出,也还需要在各板的定位孔中安装螺钉以防止焊点开裂,工艺繁琐且进一步增加了电路板的生产成本。
可见,现有技术中焊接电路板时的精定位技术造成电路板的报废率高、生产成本高且工艺较繁琐。
发明内容
本申请实施例提供了一种电路板及电子设备,解决了现有技术中焊接电路板时的精定位技术造成电路板的报废率高、生产成本高且工艺较繁琐的问题。
本申请实施例提供了一种电路板,包括沿电路板的厚度方向依次层叠设置且固定连接的第一子电路板、框架板和第二子电路板,框架板为中空的框架结构,第一子电路板具有安装面,安装面用于将电路板安装于其他部件。
电路板还包括至少一个定位组件,至少一个定位组件中每一个定位组件包括定位部和被定位部,定位部设置于第二子电路板,被定位部设置于框架板,定位部卡接或锁紧于被定位部,以通过至少一个定位组件限制第二子电路板与框架板之间在与电路板的厚度方向垂直的平面上的相对运动。
采用这种结构,在电路板的制备过程中,第二子电路板和框架板之间通过定位组件进行定位。通过定位部与被定位部的相互卡接或锁紧,使得第二子电路板和框架板相对固定,避免二者在焊接过程中产生相对滑动,保证了电路板的定位精度和焊接质量。
并且,定位组件与治具之间无连接,从而消除了电路板从治具上取出时卡板报废的风险,降低电路板的报废率和生产成本。此外,定位组件在焊接完成后可直接留在电路板中,保证焊接位置的结构强度,防止焊点开裂,且无需增加额外的螺钉等部件,简化了电路板的生产工艺。
因此,本申请所提供的电路板,能够在实现精定位焊接的情况下,降低电路板的报废率并降低生产成本,同时简化了生产工艺。
在一些实施例中,在每个定位组件中:定位部为定位件,被定位部为被定位孔或被定位面或被定位件。或者,定位部为定位孔或定位面,被定位部为被定位件。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位件,被定位部为被定位孔时:第二子电路板上设置有与被定位孔对应设置的结构孔。定位件包括杆部和凸台部,凸台部相接于杆部,并在杆部的径向上凸出于杆部的外壁面,凸台部固定连接于第二子电路板沿其厚度方向相背设置的两侧表面中的任意一侧表面,以使定位件通过凸台部固定设置于第二子电路板,杆部沿电路板的厚度方向穿设于结构孔和被定位孔。
采用上述方案,框架板内设置有被定位孔,第二子电路板中设置了结构孔,定位件的杆部穿设于结构孔和被定位孔,即穿设于框架板和子电路板内,使得第二子电路板与框架板在与电路板的厚度方向垂直的平面内相对固定。定位件的凸台部在杆部的径向上凸出于杆部的外壁面,使得定位件与第二子电路板之间有较大的连接面积,加强了定位件与第二子电路板之间的连接强度。并且,凸台部使得定位件在电路板的厚度方向上相对第二子电路板保持固定,防止杆部脱出结构孔和被定位孔导致定位失效。进一步地,凸台部固定设置在第二子电路板上,焊接完毕后定位件直接留在电路板中,保证焊接位置的结构强度。
在一些实施例中,凸台部设置为:环绕于杆部外周的环状结构。
在一些实施例中,凸台部压设于框架板与第二子电路板相向设置的表面之间,结构孔为通孔,杆部沿其长度方向的一端面与第二子电路板沿其厚度方向远离框架板的一侧表面位于同一平面。
采用上述方案,在电路板的厚度方向上,凸台部设置于第二子电路板和框架板之间,且杆部不突出于第二子电路板远离框架板的一侧表面,即定位件不占用第二子电路板背离框架板一侧的表面,为电子元器件预留了更多的安装位置,使得电路板上可以安装更多的电子元器件。
在一些实施例中,第一子电路板上设置有与被定位孔对应设置的结构孔,定位件的材料为记忆合金,凸台部固定连接于第二子电路板沿其厚度方向远离框架板的一侧表面,杆部包括弯折部和非弯折部,弯折部相接于非弯折部沿电路板的厚度方向远离凸台部的一端,并凸出于非弯折部的外壁面,非弯折部依次穿设于第二子电路板上的结构孔、被定位孔和第一子电路板上的结构孔,弯折部贴合设置于第一子电路板远离框架板的一侧表面,且弯折部能够相对于非弯折部弯折,以使弯折部可依次穿过第二子电路板上的结构孔、被定位孔和第一子电路板上的结构孔。
采用上述方案,定位件的杆部贯穿第一子电路板、框架板和第二子电路板,使三者牢固地结合,并在电路板的厚度方向垂直的平面内相对固定。定位件的材料采用记忆合金,记忆合金变形后在高温下能够恢复原来的宏观形状。在常温时,弯折部可以相对非弯折部弯折,使得弯折部能够随非弯折部一起穿过第二子电路板上的结构孔、被定位孔和第一子电路板上的结构孔,焊接后记忆合金恢复到原本的状态,杆部的弯折部相对于非弯折部向外弯折至贴合于第一子电路板沿其厚度方向背离框架板的一侧表面,限制第一子电路板沿电路板的厚度方向脱离框架板。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位孔,被定位部为被定位件时:框架板上设置有与定位孔对应设置的结构孔,被定位件包括杆部和凸台部,凸台部相接于杆部,并在杆部的径向上凸出于杆部的外壁面,凸台部固定连接于框架板沿其厚度方向朝向第二子电路板的一侧表面,以使被定位件通过凸台部固定设置于框架板。
其中,在电路板的厚度方向上,凸台部穿设于定位孔,杆部穿设于结构孔;或者,凸台部压设于框架板与第二子电路板相向设置的表面之间,杆部沿电路板的厚度方向穿设于定位孔和结构孔。
在一些实施例中,当凸台部穿设于定位孔,杆部穿设于结构孔时:定位孔为通孔,且定位孔的孔径大于结构孔的孔径,凸台部沿其厚度方向远离框架板的一侧表面与第二子电路板沿其厚度方向远离框架板的一侧表面位于同一平面。
当凸台部压设于框架板与第二子电路板相向设置的表面之间时:定位孔为通孔,杆部沿其长度方向的一端面与第二子电路板沿其厚度方向远离框架板的一侧表面位于同一平面。
当凸台部穿设于定位孔,杆部穿设于结构孔时,杆部沿其长度方向的一侧端面相接于凸台部,被定位件的结构简洁,便于加工制造。定位孔的孔径大于结构孔的孔径,使得穿设于定位孔的凸台部的直径可以设计地较大,则凸台部与框架板之间的连接面积较大,被定位件与框架板之间的连接强度高。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位孔,被定位部为被定位件时:被定位件为被定位柱,被定位柱沿其长度方向的一端面固定连接于框架板沿其厚度方向朝向第二子电路板的一侧表面,定位孔设置为与被定位柱相匹配的结构,被定位柱沿电路板的厚度方向穿设于定位孔。被定位件为被定位柱,其固定连接于框架板,并穿设于第二子电路板中,以限制二者在电路板的厚度方向垂直的平面内的相对滑动。被定位柱结构简单,便于加工制造。
在一些实施例中,定位孔为通孔,被定位柱沿其长度方向的另一端面与第二子电路板沿其厚度方向背离框架板的一侧表面位于同一平面,定位孔位于第二子电路板的外周面且在第二子电路板的外周面形成缺口。
采用上述方案,制备完成后的电路板结构简洁、美观。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位件,被定位部为被定位面时:框架板的外周面的至少部分区域被配置为被定位面,定位件包括连接部分和相接于连接部分的限位部分,连接部分呈板状,并贴合固定于第二子电路板沿其厚度方向相背设置的两侧表面中的任意一侧表面,以使定位件通过连接部分固定设置于第二子电路板,限位部分呈板状或柱状,并卡接于被定位面以及第二子电路板的对应外周面。
采用上述方案,定位件的限位部分贴合于框架板和第二子电路板的外周面,以限制二者的相对滑动。将框架板的外周面配置为被定位面,被定位部能够直接利用现有结构,无需额外在框架板中打孔,生产加工工艺较为简单,且不会影响框架板的结构强度和内部走线结构。
在一些实施例中,定位件还包括延伸部分,延伸部分相接于限位部分远离连接部分的一端,并呈板状,且延伸部分贴合设置于第一子电路板沿其厚度方向朝向框架板的一侧表面。定位件的连接部分固定连接于第二子电路板,定位件的延伸部分在第二子电路板与框架板焊接的同时也与第一子电路板焊接,定位件除了限制第二子电路板和框架板之间的相对滑动,还限制了第一子电路板和第二子电路板在电路板的厚度方向上的相对运动,增加电路板的结合强度。
在一些实施例中,定位件还包括相接于连接部分的附加限位部分,附加限位部分呈柱状,第二子电路板上设置有结构孔,附加限位部分沿电路板的厚度方向穿设于结构孔,以限制定位件与第二子电路板之间在与电路板的厚度方向垂直的平面上的相对运动。定位件和第二子电路板连接时,附加限位部分插入结构孔,将定位件设置于第二子电路板的特定位置,使得限位部分刚好能够与第二子电路板的对应外周面贴合,进而能够与被定位面卡接。
在一些实施例中,至少一个定位组件为一个定位组件,限位部分设置成:相接于连接部分外周缘的环形边框结构,连接部分覆盖第二子电路板的对应一侧表面的全部区域,且环形边框结构环绕于第二子电路板和框架板的外周,且框架板的外周面沿其周向的全部区域被配置为被定位面。定位件为围绕第二子电路板和框架板的框架结构,定位件的结构强度高,定位效果好。
在一些实施例中,限位部分设置成L形限位结构,L形限位结构贴合且卡接于第二子电路板和框架板相对应的角部。L形限位结构卡接于框架板的边框中任意两个相接的边框及对应的第二子电路板的边框,同时限制第二子电路板和框架板在两个方向上的相对滑动。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位件,被定位部为被定位件时:被定位件为套筒,框架板上设置有结构孔,套筒设置于结构孔内。定位件包括杆部和凸台部,凸台部相接于杆部,并在杆部的径向上凸出于杆部的外壁面,凸台部固定连接于第二子电路板沿其厚度方向相背设置的两侧表面中的任意一侧表面,以使定位件通过凸台部固定设置于第二子电路板,第二子电路板上设置有与框架板上的结构孔对应设置的结构孔,杆部沿电路板的厚度方向穿设于第二子电路板上的结构孔和套筒。
采用上述方案,将被定位件设计成套筒结构,增加了剪切面积,提升了焊接位置抗剪切应力的能力。有利于提高第二子电路板和框架板之间的连接强度。
在一些实施例中,第一子电路板上设置有与框架板上的结构孔对应设置的结构孔,定位组件还包括加强部,加强部包括轴部和凸台部,加强部的凸台部相接于轴部,并在轴部的径向上凸出于轴部的外壁面,加强部的凸台部固定连接于第一子电路板沿其厚度方向相背设置的两侧表面中的任意一侧表面,以使加强部通过加强部的凸台部固定设置于第一子电路板,且加强部的轴部沿电路板的厚度方向穿设于第一子电路板上的结构孔和套筒。第一子电路板与框架板之间通过加强部和被定位部可以进行精定位,并且,加强部能够分摊横向剪切力,进一步提高电路板的连接强度。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位件,被定位部为被定位件时:第二子电路板上设置有结构孔,框架板上设置有与第二子电路板上的结构孔对应设置的结构孔,定位件设置于第二子电路板上的结构孔内,被定位件设置于框架板上的结构孔内。定位件为磁吸件,被定位件为被磁吸件,磁吸件与被磁吸件吸合。
采用上述方案,定位件和被定位件通过磁力相互吸合,既具有一定的结合力,又能够相互分离,便于在焊接之前调整框架板和第二子电路板的相对位置。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位面,被定位部为被定位件时:第二子电路板的外周面的至少部分区域被配置为定位面,被定位件包括连接部分和相接于连接部分的限位部分,连接部分呈板状,并贴合固定于框架板沿其厚度方向朝向第二子电路板的一侧表面,以使被定位件通过连接部分固定设置于框架板,限位部分呈板状或柱状,限位部分卡接于定位面以及框架板的对应外周面。
限位部分设置成L形限位结构,L形限位结构贴合且卡接于框架板和第二子电路板相对应的角部。
在一些实施例中,当在定位组件中,定位部为定位件,被定位部为被定位孔或被定位面或被定位件时:定位件与第二子电路板之间相向设置的表面通过焊接固定连接。当在定位组件中,定位部为定位孔或定位面,被定位部为被定位件时:被定位件与框架板之间相向设置的表面通过焊接固定连接。焊接连接的连接强度高,采用上述方案,降低了定位组件因为松动而失效的风险,保证了电路板的定位精度。并且,焊接连接操作简便,且无需引入螺钉等部件,使得电路板的生产工艺简洁。
在一些实施例中,当定位部为定位件,被定位部为被定位孔或被定位面时:定位件为一体式结构。当定位部为定位件,被定位部为被定位件时:定位件为一体式结构,且被定位件为一体式结构。当定位部为定位孔或定位面,被定位部为被定位件时:被定位件为一体式结构。
在一些实施例中,至少一个定位组件为多个定位组件,多个定位组件沿框架板的周向间隔设置。多个定位组件保证了第二子电路板和框架板在与电路板的厚度方向垂直的平面内的各个方向上都不会产生相对运动。
在一些实施例中,框架板包括沿其周向首尾相接的四个边框,多个定位组件为四个定位组件。其中,四个定位组件与框架板的四个角部一一对应设置,四个定位组件中的每个定位组件设置于框架板的对应角部和第二子电路板的对应位置之间,或者,四个定位组件与框架板的四个边框一一对应设置,四个定位组件中的每个定位组件设置于框架板的对应边框和第二子电路板的对应位置之间。这种定位组件的布置方式使得定位组件的数量尽可能少,同时保证第二子电路板和框架板在与电路板的厚度方向垂直的平面内的各个方向上都不会产生相对运动。
在一些实施例中,第二子电路板和框架板通过焊接固定连接,框架板和第一子电路板通过焊接固定连接,第一子电路板和第二子电路板均采用PCB板。
在一些实施例中,框架板和第一子电路板、第二子电路板共同围绕形成容纳空间,电路板还包括多个电子元器件,多个电子元器件包括安装于第一子电路板的至少一个电子元器件、以及安装于第二子电路板的至少一个电子元器件,安装于第一子电路板的至少一个电子元器件中的部分电子元器件位于容纳空间。这种结构提高了电路板的集成性,在电子元器件相同的情况下,减少了电路板的布局面积(布局面积可以理解为,在与电路板的厚度方向垂直的面上的布局面积),或者,在布局面积一定的情况下,能够安装更多电子元器件。
本申请实施例还提供了一种电子设备,包括上述任意实施例所提供的电路板,降低了电子设备的生产成本,保证了电路板上安装的电子元器件的可靠性。
在一些实施例中,电路板被配置为电子设备的主板,第一子电路板为应用处理器板,第二子电路板为射频板。
附图说明
图1a为一种电路板与治具配合的剖面结构示意图;
图1b为一种电路板的俯视结构示意图;
图2a为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(一);
图2b为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(二);
图2c为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(三);
图2d为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(四);
图3为本申请实施例电子设备的剖面结构示意图;
图4a为本申请实施例电路板的第一实施方式的剖面结构示意图;
图4b为本申请实施例电路板的第一实施方式中第二子电路板与定位件的剖面结构示意图;
图4c为本申请实施例电路板的第二实施方式的剖面结构示意图;
图5a为本申请实施例电路板的第三实施方式的剖面结构示意图;
图5b为本申请实施例电路板的第三实施方式中第二子电路板与定位件的剖面结构示意图;
图6a为本申请实施例电路板的第四实施方式的剖面结构示意图;
图6b为本申请实施例电路板的第四实施方式中定位件在一种状态下的结构示意图;
图6c为本申请实施例电路板的第四实施方式中定位件在另一种状态下的结构示意图;
图7a为本申请实施例电路板的第五实施方式的剖面结构示意图;
图7b为本申请实施例电路板的第五实施方式去第二子电路板的剖面结构示意图;
图8a为本申请实施例电路板的第六实施方式的剖面结构示意图;
图8b为本申请实施例电路板的第六实施方式去第二子电路板的剖面结构示意图;
图9a为本申请实施例电路板的第七实施方式的剖面结构示意图
图9b为本申请实施例电路板的第七实施方式中框架板的俯视结构示意图;
图9c为本申请实施例电路板的第七实施方式中第二子电路板的俯视结构示意图;
图10a为本申请实施例电路板的第八实施方式的剖面结构示意图;
图10b为本申请实施例电路板的第八实施方式的第二子电路板与定位件的剖面结构示意图;
图10c为本申请实施例电路板的第八实施方式的俯视图;
图10d为本申请实施例电路板的第九实施方式的剖面结构示意图;
图10e为本申请实施例电路板的第九实施方式的俯视图;
图11a为本申请实施例电路板的第十实施方式的剖面结构示意图;
图11b为本申请实施例电路板的第十实施方式的俯视结构示意图;
图11c为本申请实施例电路板的第十一实施方式的俯视结构示意图;
图12a为本申请实施例电路板的第十二实施方式的剖面结构示意图
图12b为本申请实施例电路板的第十二实施方式中第二子电路板的仰视结构示意图;
图13a为本申请实施例电路板的第十三实施方式的剖面结构示意图
图13b为本申请实施例电路板的第十三实施方式中框架板的俯视结构示意图;
图13c为本申请实施例电路板的第十三实施方式中第二子电路板的俯视结构示意图;
图14a为本申请实施例电路板的第十四实施方式的结构示意图;
图14b为本申请实施例电路板的第十四实施方式的分解结构示意图;
图15a为本申请实施例电路板的第十五实施方式的结构示意图;
图15b为本申请实施例电路板的第十五实施方式的分解结构示意图;
图16a为本申请实施例电路板的第十六实施方式的剖面结构示意图
图16b为本申请实施例电路板的第十六实施方式中框架板的俯视结构示意图;
图16c为本申请实施例电路板的第十六实施方式中第二子电路板的仰视结构示意图。
附图标记说明:
现有技术:
100'、电路板;100A'、容纳空间;
11'、第一子电路板;12'、第二子电路板;13'、框架板;
14'、电子元器件;15'、焊料;16'、焊料;
20'、治具;21'、定位柱;
Z'、电路板的厚度方向;X'、电路板的长度方向;Y'、电路板的宽度方向。
本申请:
100、电路板;100A、容纳空间;
11、第一子电路板;111、第一表面;112、第二表面;113、结构孔;
12、第二子电路板;121、第一表面;122、第二表面;
123、结构孔;124、结构孔;125、结构孔;126、结构孔;
13、框架板;131、第一表面;132、第二表面;
133、结构孔;134、结构孔;135、结构孔;
20、定位组件;21、定位部;
211、定位件;2111、凸台部;2112、杆部;21121、弯折部;21122、非弯折部;
2113、连接部分;2114、限位部分;21141、L形限位结构;
2115、延伸部分;2116、附加限位部分;
212、定位孔;213、定位面;214、定位孔;215、定位件;
216、定位件;2161、凸台部;2162、杆部;
217、定位件;2177、磁吸件;
22、被定位部;221、被定位件;2211、凸台部;2212、杆部;
2213、被定位柱;2214、连接部分;2215、限位部分;22151、L形限位结构;
222、被定位孔;223、被定位面;224、被定位件;
225、被定位件;2256、套筒;
226、被定位件;2267、被磁吸件;
23、加强部;231、凸台部;232、轴部;
30、电子元器件;41、焊料;42、焊料;
800、电子设备;800A、安装腔;
81、显示屏;82、壳体;
821、中框;8211、底板;8212、边框;822、后盖;
Z1、电子设备的厚度方向;Z2、电路板的厚度方向;
X、电路板的长度方向;Y、电路板的宽度方向。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。虽然本申请的描述将结合一些实施例一起,但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本申请的权利要求而有可能延伸出的其他选择或改造。为了提供对本申请的深度了解,一些描述中将包含许多具体的细节。本申请也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本申请的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以互相组合。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“侧”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于安装的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请的描述中,共线、共轴、共面、对称、平行、垂直等这类限定,均是针对当前工艺水平而言的,而不是数学意义上绝对严格的定义。
还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一部件,对于本申请实施例中相同的部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请的实施方式作进一步地详细描述。请参阅图1a-图2d,图1a为一种电路板与治具配合的剖面结构示意图;图1b为一种电路板的俯视结构示意图;图2a为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(一);图2b为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(二);图2c为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(三);图2d为一种电路板采用后合盖工艺的制备过程示意图(四)。
如图1a至图1b所示,为便于理解,在图中示出电路板的厚度方向Z'、电路板的长度方向X'和电路板的宽度方向Y',电路板的厚度方向Z'、电路板的长度方向X'和电路板的宽度方向Y'两两相互垂直。如图1a-图1b所示,三明治结构的电路板100'包括依次层叠设置的第一子电路板11'、框架板13'和第二子电路板12',其中,第一子电路板11'和第二子电路板12'上垂直于电路板的厚度方向Z'的表面均可安装电子元器件14'。框架板13'为框架结构,与第一子电路板11'和第二子电路板12'共同围绕形成容纳空间100A',可以理解的,至少部分电子元器件14'位于容纳空间100A'内。
在电路板100'的制备过程中,框架板13'沿电路板的厚度方向Z'的两端分别与第一子电路板11'和第二子电路板12'通过焊接固定连接。制备电路板100'可以采用先合盖工艺或后合盖工艺。其中,先焊接第二子电路板12'和框架板13',再焊接框架板13'和第一子电路板11'的工艺为先合盖工艺。先焊接第一子电路板11'和框架板13',再焊接框架板13'和第二子电路板12'的工艺为后合盖工艺。
如图2a-图2d所示,电路板的后合盖工艺流程可包括:首先,如图2a所示,分别对第一子电路板11'和第二子电路板12'相背的两个表面进行贴片,即通过贴片的方式将电子元器件14'焊接到指定位置。接着,如图2b所示,通过第一次焊接将框架板13'焊接在第一子电路板11'上。然后,如图2c所示,对第一子电路板11'和第二子电路板12'相向的两个表面进行贴片。最后,如图2d所示,通过第二次焊接将第二子电路板12'焊接在框架板13'上。
结合图1a-图2d对后合盖工艺进行详细说明。在第一次焊接的过程中,为保证操作稳定性,将第一子电路板11'放置于治具20'上进行操作。为便于焊接,第一子电路板11'与框架板13'相向的表面上预先设置有焊料15'。焊料15'为锡膏,锡膏具有一定的黏性,将框架板13'放置在第一子电路板11'上时,二者之间具有一定的结合力,在焊接过程中框架板13'与第一子电路板11'之间不容易产生相对滑动,因此能够平稳地操作。
第一次焊接结束后,对第一子电路板11'朝向框架板13'的一侧表面进行贴片和点胶,使得电子元器件14'与第一子电路板11'的之间连接更加可靠,且有利于电子元件14'散热。对第二子电路板12'朝向框架板13'一侧的表面进行贴片,随后通过第二次焊接固定连接第二子电路板12'和框架板13',为保证焊接时的稳定性,第一子电路板11'仍放置于治具20'上,将第二子电路板12'放置于框架板13'上进行焊接。
为便于焊接,第二子电路板12'与框架板13'之间设有焊料16',但是,由于两次焊接的温度不同,第二子电路板12'与框架板13'之间的焊料16'与第一子电路板11上的焊料15'的种类不同。本领域技术人员可以理解的是,焊料有多种类型,例如锡膏、锡球等等,不同类型的焊料适用于不同的焊接场景。其中锡膏通常应用在高温焊接中(焊接峰值温度大于230°C),高温焊接会导致点胶失效。应理解的是,第二子电路板12'和框架板13'相向的两个表面中的任一个表面都难以预置锡膏。其中,第二子电路板12'朝向框架板13'的表面朝下,锡膏会在重力作用下滴落,而框架板13'则为中空的框架结构,且设置于第一子电路板11'上的电子元器件14'的高度可能大于框架板13'的厚度,涂刷机难以在框架板13'的表面上涂刷锡膏。因此,第二子电路板12'和框架板13'之间预置的焊料16'为锡球,锡球为固体且可固定连接于板面,且锡球应用在低温焊接的场景,焊接时的峰值温度不超过200°C,第二次焊接为低温焊接,低温焊接的温度不会造成点胶失效。
然而,由于锡球是球状固体且黏性较小,在焊接过程中如果不对框架板13'和第二子电路板12'进行限位,锡球与锡球之间(当第二子电路板12'与框架板13'相向设置的两侧表面均设置有锡球时)或锡球与板面之间(当第二子电路板12'与框架板13'相向设置的两侧表面中的任意一侧表面设置锡球,另一表面不设置锡球时)会发生硬对硬滑移,导致框架板13'和第二子电路板12'之间产生相对滑动,影响焊接的精准度和可靠性。为阻止框架板13'和第二子电路板12'之间在焊接时的相对滑动,在第二次焊接过程中需要对框架板13'和第二子电路板12'进行精定位。
如图1a-图1b所示,为了实现第二子电路板12'与框架板13'的精定位,在治具20'上设置定位柱21'。第一子电路板11'、框架板13'和第二子电路板12'各板对应的位置上均设置有定位孔,治具20'上的定位柱21'依次穿过各板的定位孔,使得第二子电路板12'和框架板13'之间不会发生相对滑动。但是,在焊接结束后,将电路板100'从治具20'上取下时,由于定位孔与定位柱21'之间的间隙很小(例如孔径为1.7mm的定位孔会配合直径为1.65mm的定位柱21'),治具20'上的定位柱21'容易卡在各板的定位孔内,造成卡板报废。此外,在取板后,还需要在定位孔的位置安装螺钉以提高电路板100'的结构强度,防止焊点开裂,工艺繁琐且进一步增加了电路板100'的生产成本。
可见,现有技术中焊接电路板时的精定位技术造成电路板的报废率高、生产成本高且工艺较繁琐。为此,本申请实施例提供了一种电路板,通过电路板中的定位组件对第二子电路板和框架板进行的精定位,能够在实现精定位焊接的情况下,降低电路板的报废率并降低生产成本,同时简化了生产工艺。
本申请实施例提供了一种电子设备,电子设备应用了本申请所提供的电路板,本申请所提供的电子设备可以但不局限于是手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴设备、电视等常见终端,以下以手机为例说明本申请电子设备的结构。
请参阅图3,图3为本申请实施例电子设备的剖面结构示意图。
如图3所示,电子设备800包括显示屏81、壳体82和电路板100,壳体82和显示屏81围绕形成一安装腔800A,电路板100安装于安装腔800A内。其中,壳体82的结构不限。在一个实施方式中,壳体82包括中框821和后盖822,中框821包括底板8211和相接于底板8211外周缘的环形外边框8212。在电子设备的厚度方向Z1上,显示屏81和后盖822分别设置于外边框8212的两侧端面,底板8211位于显示屏81与后盖822之间,电路板100则安装于底板8211上。
在一个可替代的实施方式中,壳体可以仅包括中框,中框的底板在电子设备的厚度方向设置于中框的外边框的一侧端面,并被用作电子设备的后盖,显示屏安装于外边框远离底板的另一侧端面,并与中框围绕形成安装腔,电路板设置于安装腔内。电子设备也可以设置成其他结构,以下不再一一列举。
在一个实施方式中,电路板100被配置为电子设备800的主板(即主电路板),在其他可替代的实施方式中,电路板100也可以被配置为电子设备800的副板等,本申请对此不作限制。下面结合附图具体说明本申请中的电路板所采用的结构。
请参阅图4a,图4a为本申请实施例电路板的第一实施方式的剖面结构示意图。
如图3-图4a所示,电路板100包括沿电路板的厚度方向Z2依次层叠设置且固定连接的第一子电路板11、框架板13和第二子电路板12,电路板100即采用三明治结构。在一个实施方式中,电路板的厚度方向Z2与电子设备的厚度方向Z1平行(即图3所示的场景),在其它可替代的实施方式中,电路板的厚度方向Z2与电子设备的厚度方向Z1也可不平行,本申请对此不作限定。
进一步地,第一子电路板11和第二子电路板12上均能安装电子元器件30。本领域技术人员可以理解的是,电路板100的第一子电路板11和第二子电路板12的材质和类型不限。在一个实施方式中,第一子电路板11和第二子电路12一般均为PCB板。根据承载的电子元器件30的类型,任意一个子电路板均可以是射频(RadioFrequency,RF)板或应用处理器(ApplicationProcessor,AP)板。其中,RF板可用于承载射频芯片(radiofrequencyintegratedcircuit,RFIC)、射频功率放大器(radiofrequencypoweramplifier,RFPA)、无线保真芯片(wirelessfidelity,WIFI)等。AP板可以用于承载片上系统(systemonchip,SOC)元件、双倍数据率(doubledatarate,DDR)存储器、主电源管理芯片(powermanagementunit,PMU)等。在一个实施方式中,第一子电路板11为AP板,第二子电路板12为RF板。
如图3-图4a所示,框架板13为中空的框架结构,第一子电路板11和第二子电路板12在电路板的厚度方向Z2上分别设置于框架板13的两端,使得第一子电路板11、第二子电路板12和框架板13围绕形成容纳空间100A。
本领域技术人员可以理解的是,框架板13在电路板的厚度方向Z2上架设在两个子电路板之间,使得两个子电路板能够紧凑得设置,相较于单层结构,三明治结构的电路板100的布局面积(布局面积可以理解为,在垂直于电路板的厚度方向Z2的面上占用的面积)小,电子设备800的尺寸可以相应减小,从而提高电子设备800的便携性。或者,在布局面积一定的情况下,三明治结构的电路板100能够安装更多的电子元器件30,以提高电子设备800的性能。此外,框架板13设置于第一子电路板11和第二子电路板12之间,与两个子电路板共同围绕形成封闭的容纳空间100A,屏蔽外部信号,使得设置于容纳空间100A内的电子元器件30不易受到外力损坏且不受外部信号干扰。
框架板13还可以用于实现第一子电路板11和第二子电路板12之间的电连接。其中,第一子电路板11和第二子电路板12之间电连接的方式不限,例如,可以在框架板13上设置电连接部(如金属过孔),第一子电路板11和第二子电路板12之间的电路走线通过框架板13上的电连接部实现电连接,也可以将框架板13设置成电路板,在框架板13内埋设电路,第一子电路板11和第二子电路板12分别与框架板13内部的电路连接,从而实现电连接。第一子电路板11和第二子电路板12还可以通过其它方式电连接,本申请对此不作限制。
如图3-图4a所示,在一个实施方式中,第一子电路板11具有在电路板的厚度方向Z2相背的第一表面111和第二表面112,第一表面111朝向框架板13,第二表面112远离框架板13。在一个实施方式中,第一子电路板11的第二表面112的被设置为安装面,用于将电路板100安装于其它部件,例如图3中第一子电路板11的安装面(第二表面112)与中框821的底板8211接触并固定连接,以将电路板100安装在底板8211上。
第二子电路板12具有在电路板的厚度方向Z2相背的第一表面121和第二表面122,第一表面121远离框架板13,第二表面122朝向框架板13。第一子电路板11的第一表面111和第二表面112、第二子电路板12的第一表面121和第二表面122均可用于安装电子元器件30。其中,电子元器件30的种类不限,电子元器件30可以包括但不限于芯片、内存、定位模组、充电模组、控制模组等。电子元器件30的具体数量不限,可以为一个或多个,图3-图4a中仅画出几个作为示例。需要说明的是,电子元器件30的具体位置不限,例如,电子元器件30既可以安装在容纳空间100A内部,也可以安装在容纳空间100A外部。
如图3-图4a所示,在一个实施方式中,第一子电路板11和第二子电路板12上均设置有多个电子元器件30,并且,安装于第一子电路板11的多个电子元器件30中一部分位于容纳空间100A内。
本领域技术人员可以理解的是,各子电路板与框架板13之间的连接方式不限,例如可以为焊接、栓接、铆接等。在一个实施方式中,第一子电路板11与框架板13,第二子电路板12与框架板13均通过焊接固定连接。需要说明的是,本申请对电路板100的具体焊接工艺不作限制。在一个实施方式中,可以采用后合盖工艺制备电路板100。具体的,可以将第一子电路板11放置在治具上,先后进行两次焊接,第一次焊接将框架板13焊接在第一子电路板11上,第二次焊接将第二子电路板12焊接在框架板13上,两次焊接完成后将整个电路板100从治具上取下。在一个实施方式中,第一子电路板11与框架板13之间预先设置有焊料41,焊料41为锡膏,第二子电路板12与框架板13之间均预先设置有焊料42,焊料42为锡球。在焊接过程中焊料41、焊料42融化使得第一子电路板11和框架板13、框架板13和第二子电路板12之间连接牢固。
如图3-图4a所示,电路板还包括至少一个定位组件20,每一个定位组件20包括定位部21和被定位部22,定位部21设置于第二子电路板12,被定位部22设置于框架板13。定位部21卡接或锁紧于被定位部22,以通过至少一个定位组件20限制第二子电路板12与框架板13之间在与电路板的厚度方向Z2垂直的平面上的相对运动。其中,定位组件20的具体数量不限,例如可以为1个、2个、3个等。需要说明的是,当电路板100中设置有多个定位组件20时,各定位组件可以采用相同的结构,也可以采用不同的结构,本申请对此不作限制。
采用这种结构,在电路板100的制备过程中,第二子电路板12和框架板13之间通过定位组件20进行定位。通过定位部21与被定位部22的相互卡接或锁紧,使得第二子电路板12和框架板13相对固定,避免二者在焊接过程中产生相对滑动,保证了电路板100的定位精度和焊接质量。
并且,定位组件20与治具(图中未示出)之间无连接,从而消除了卡板报废的风险,降低电路板100的报废率和生产成本。此外,定位组件20在焊接完成后可直接留在电路板100中,保证焊接位置的结构强度,防止焊点开裂,且无需增加额外的螺钉等部件,节省材料且简化了电路板100的生产工艺。
因此,本申请所提供的电路板,能够在实现精定位焊接的情况下,降低电路板的报废率并降低生产成本,同时简化了生产工艺。
本领域技术人员可以理解的是,在第二子电路板12和框架板13焊接前,第二子电路板12和框架板13通过定位组件20进行装配,使得二者之间不发生相对滑动。其中,定位组件20的具体结构不限。例如,定位部21可以为定位件,被定位部22为被定位孔或被定位面或被定位件等。并且,定位件可以为一体式结构或分体式结构,被定位件可以为一体式结构或分体式结构,本申请对此不作限制。以下结合附图示例性地说明定位组件20可采用的结构。
请参阅图4b-图6c,图4b为本申请实施例电路板的第一实施方式中第二子电路板与定位件的剖面结构示意图;图4c为本申请实施例电路板的第二实施方式的剖面结构示意图;图5a为本申请实施例电路板的第三实施方式的剖面结构示意图;图5b为本申请实施例电路板的第三实施方式中第二子电路板与定位件的剖面结构示意图;图6a为本申请实施例电路板的第四实施方式的剖面结构示意图;图6b为本申请实施例电路板的第四实施方式中定位件在一种状态下的结构示意图;图6c为本申请实施例电路板的第四实施方式中定位件在另一种状态下的结构示意图。
如图4a-图6c所示,在一个实施方式中,定位部21为定位件211,被定位部22为被定位孔222。其中,定位件211的具体结构不限,在一个实施方式中,定位件211包括凸台部2111和杆部2112,凸台部2111相接于杆部2112并在杆部2112的径向上凸出于杆部2112的外壁面。可以理解为,凸台部211设置为环绕于杆部2112外周的环状结构,例如,凸台部211沿电路板的厚度方向Z2的投影可以为圆形、矩形或其他环状结构,本申请对此不作限制。
如图4a-图6a所示,第二子电路板12上设置有与被定位孔222对应设置的结构孔123,定位件211的杆部2112穿设于结构孔123和被定位孔222,使得第二子电路板12和框架板13在与电路板的厚度方向Z2垂直的平面内相对固定。本领域技术人员可以理解的是,结构孔123与被定位孔222对应设置,定位件211与第二子电路板12装配时,杆部2112穿设于结构孔123,将定位件211固定于第二子电路板12的特定位置,使得第二子电路板12与框架板13装配时,杆部2112沿电路板的厚度方向Z2朝向框架板13并凸出于第二子电路板12的部分能够正好穿设于被定位孔222。
在一个实施方式中,定位件211通过凸台部2111固定设置于第二子电路板12,使得在第二子电路板12和框架板13连接前,定位件211预先通过凸台部2111与第二子电路板12固定连接。采用凸台部2111将定位件211与第二子电路板12固定连接,凸台部2111与第二子电路板12之间的连接面为平面且接触面积大,有利于提高定位件211与第二子电路板12之间的连接强度,并且,凸台部2111使得定位件211在电路板的厚度方向上Z2相对第二子电路板12保持固定,防止杆部2112脱出结构孔123和被定位孔222导致定位件211失效。
本领域技术人员可以理解的是,凸台部2111的位置不限。如图4a-图4c,图6a-图6c所示,在一个实施方式中,定位件211的凸台部2111固定连接于第二子电路板12的第一表面121,杆部2112沿电路板的厚度方向Z2的一侧端面相接于凸台部2111,相应地,结构孔123设置为通孔以供杆部2112穿过。可以理解的,将凸台部2111设置于第二子电路板12的第一表面121,凸台部2111不占用第二子电路板12与框架板13之间的连接面积,第二子电路板12和框架板13之间可以设置更多的焊料42,保证了第二子电路板12和框架板13焊接后的连接强度。
如图5a-图5b所示,在一个实施方式中,定位件211的凸台部2111设置于杆部2112沿电路板的厚度方向Z2相背设置的两侧端面之间,或可理解为,凸台部2111和杆部2112的截面呈十字形。凸台部2111固定连接于第二子电路板12的第二表面122,也可理解为,凸台部2111压设于第二子电路板12和框架板13相向设置的表面之间。将凸台部2111设置于第二子电路板12和框架板13之间,使得凸台部2111不占用第二子电路板12上电子元器件30的安装面积,电路板100上可以安装更多的电子元器件30以提高电子设备800的性能。
如图5a-图5b所示,在一个实施方式中,结构孔123被设置为通孔,且杆部2112沿电路板的厚度方向Z2的一侧端面与第二子电路板12的第一表面121位于同一平面,共同组成电子元器件30的一个安装面,使得该安装面平整便于贴片。在其他可替代的实施方式中,杆部2112沿电路板的厚度方向Z2的一侧端面可以与第二子电路板12的第一表面121位于不同的平面,或者,结构孔123也可以为盲孔,本申请对此不作限定。
如图4a、图5a所示,在一个实施方式中,被定位孔222为通孔。通孔易于加工制造,使得电路板100的制备过程简单。如图4c所示,在一个可替代的实施方式中,被定位孔222也可以为盲孔,即被定位孔222不贯穿框架板13,使得框架板13与第一子电路板11之间保留有更多焊接面积,提高框架板13和第一子电路板11之间的连接强度。
需要说明的是,定位件211的具体材质不限,可以为金属或非金属。在一个实施方式中,定位件211的材料为记忆合金,记忆合金是一种特殊的金属材料,其在一定温度下发生塑性形变后能够在另一温度下恢复原有宏观形状。如图6a-图6c所示,在一个实施方式中,第一子电路板11上设置有与被定位孔222对应设置的结构孔113,定位件211的杆部2112包括弯折部21121和非弯折部21122,弯折部21121相接于非弯折部21122沿电路板的厚度方向Z2远离凸台部2111的一端,并且,弯折部21121可以相对非弯折部21122发生弯折。
如图6b所示,在常温下,非弯折部21122与弯折部21121之间存在一定夹角,本领域技术人员可以理解的是,在常温下,将如图6b所示的定位件211的弯折部21121相对非弯折部21122弯折至如图6c所示的位置,使得弯折部21121随非弯折部21122依次穿过第二子电路板12上的结构孔123、被定位孔222和第一子电路板11上的结构孔113,其中,第一子电路板11上的结构孔113设置为通孔,使得弯折部21121能够穿过第一子电路板11上的结构孔113并设置于第一子电路板11沿电路板的厚度方向Z2远离框架板13的一侧。当第二子电路板12和框架板13焊接时,杆部2112的非弯折部21122穿设于第二子电路板上12的结构孔123、被定位孔222和第一子电路板上11的结构孔113,使得第二子电路板12、框架板13、第一子电路板11三者之间在电路板的厚度方向Z2垂直的平面内不发生相对滑动,杆部2112的弯折部21121恢复至常温下原有的宏观形状,贴合于第一子电路板11的第二表面112,限制第一子电路板11沿电路板的厚度方向Z2脱离框架板13,加强了第一子电路板11与框架板13之间的连接强度。
请参阅图7a-图8b,图7a为本申请实施例电路板的第五实施方式的剖面结构示意图;图7b为本申请实施例电路板的第五实施方式去第二子电路板的剖面结构示意图;图8a为本申请实施例电路板的第六实施方式的剖面结构示意图;图8b为本申请实施例电路板的第六实施方式去第二子电路板的剖面结构示意图。
如图7a-图8b所示,在一个实施方式中,定位部21为定位孔212,被定位部22为被定位件221。被定位件221的具体结构不限,如图7a-图8b所示,在一个实施方式中,被定位件221包括杆部2212和凸台部2211,凸台部2211相接于杆部2212,并在杆部2212的径向上凸出于杆部2212的外壁面。凸台部2211固定连接于框架板13的第一表面131,以使被定位件221通过凸台部2211固定设置于框架板13,其中,框架板13具有沿电路板的厚度方向Z2相背设置的第一表面131和第二表面132,第一表面131朝向第二子电路板12,第二表面132朝向第一子电路板11。框架板13上设置有与定位孔212对应设置的结构孔133,被定位件221的一部分穿设于定位孔212,一部分穿设于结构孔133,使得第二子电路板12和框架板13在与电路板的厚度方向Z2垂直的平面上不产生相对滑动。
本领域技术人员可以理解的是,结构孔133可以为通孔,也可以为盲孔,本申请对此不作限制。在一个实施方式中,定位孔212为通孔,一方面,通孔便于加工制造,另一方面,在第二子电路板12放置到框架板13的过程中,通孔便于观察定位孔212与被定位件221是否对应,便于第二子电路板12装配到框架板13上。在其他可替代的实施方式中,定位孔212也可以为盲孔。
如图7a-图7b所示,在一个实施方式中,杆部2212沿电路板的厚度方向Z2的一侧端面相接于凸台部2211,使得被定位件221的结构简单,便于加工制造。在电路板的厚度方向Z2上,凸台部2211穿设于定位孔212,杆部2212穿设于结构孔133。如图7a所示,在一个实施方式中,定位孔212为通孔,且定位孔212的孔径大于结构孔133的孔径,凸台部2211沿电路板的厚度方向Z2远离框架板13的一侧表面与第二子电路板12的第一表面121位于同一平面。可以理解的,由于框架板13为中空的框架结构,为保证框架板13的支撑强度,框架板13上的结构孔133的孔径不宜过大,定位孔212设置于第二子电路板12,将定位孔212的孔径设计得较大不影响第二子电路板12的结构强度且使得穿设于定位孔212的凸台部2211的直径可以设计地较大,从而增加凸台部2211与框架板13之间的连接面积,提高被定位件221与框架板13之间的连接强度。
如图8a-图8b所示,在一个实施方式中,被定位件221的凸台部2211设置于杆部2212沿电路板的厚度方向Z2相背设置的两侧端面之间,凸台部2211和杆部2212呈十字形。凸台部2211压设于第二子电路板12和框架板13相向设置的表面之间,杆部2212穿设于定位孔212和结构孔133。
请参阅图9a-图9c,图9a为本申请实施例电路板的第七实施方式的剖面结构示意图;图9b为本申请实施例电路板的第七实施方式中框架板的俯视结构示意图;图9c为本申请实施例电路板的第七实施方式中第二子电路板的俯视结构示意图。
如图9b-图9c所示,为便于理解,在图中示出电路板的长度方向X和电路板的宽度方向Y,电路板的厚度方向Z2、电路板的长度方向X和电路板的宽度方向Y两两相互垂直。
如图9a-图9c所示,在一个实施方式中,定位部21为定位孔214,被定位部22为被定位件,被定位件设置为被定位柱2213。被定位柱2213沿电路板的厚度方向Z2的一侧表面固定连接于框架板13的第一表面131。被定位柱2213呈柱状,结构简单,便于加工制造,被定位柱2213的具体形状不限,可以为圆柱体、长方体、多棱柱等柱状结构,本申请对此不作限定。定位孔214设置为与被定位柱2213相匹配的结构,被定位柱2213沿电路板的厚度方向Z2穿设于定位孔214,以限制第二子电路板12和框架板13在电路板的厚度方向Z2垂直的平面内的相对滑动。
本领域技术人员可以理解的是,电路板100各板的形状不限,在一个实施方式中,框架板13包括沿其周向首尾相接的四个边框,以及对应的四个角部。在电路板的厚度方向Z2上,框架板13和第二子电路板12的投影重合且呈矩形。如图9b所示,在一个实施方式中,电路板100包括分别设置于框架板13的四个角的四个被定位柱2213,被定位柱2213设置为圆柱体。如图9c所示,定位孔214位于第二子电路板12的外周面且在第二子电路板12的外周面形成缺口,缺口呈圆弧状,与被定位柱2213的结构相匹配。采用这种结构,制备完成后的电路板100结构简洁、美观。在其他可替代的实施方式中,第二子电路板12的外周面的缺口也可为其他形状,如U形、方形等,相应地,被定位柱2213也为对应的柱状结构,本申请对此不作限制。
如图9a所示,在一个实施方式中,定位孔214为通孔,被定位柱2213沿电路板的厚度方向Z2远离框架板13的一侧端面与第二子电路板12的第一表面121位于同一平面,使得安装电子元器件30的安装面平整。在一个可替代的实施方式中,定位孔214也可以为盲孔。
请参阅图10a-图12b,图10a为本申请实施例电路板的第八实施方式的剖面结构示意图;图10b为本申请实施例电路板的第八实施方式的第二子电路板与定位件的剖面结构示意图;图10c为本申请实施例电路板的第八实施方式的俯视图;图10d为本申请实施例电路板的第九实施方式的剖面结构示意图;图10e为本申请实施例电路板的第九实施方式的俯视图;图11a为本申请实施例电路板的第十实施方式的剖面结构示意图;图11b为本申请实施例电路板的第十实施方式的俯视结构示意图;图11c为本申请实施例电路板的第十一实施方式的俯视结构示意图;图12a为本申请实施例电路板的第十二实施方式的剖面结构示意图图12b为本申请实施例电路板的第十二实施方式中第二子电路板的仰视结构示意图。
如图10a-图12b所示,在一个实施方式中,定位部21为定位件215,被定位部22为被定位面223。框架板13的外周面的至少部分区域被配置为被定位面223,即定位面223可以是框架板13的外周面的一部分,也可以是框架板13的外周面的全部。定位件215的具体结构不限,在一个实施方式中,定位件215包括连接部分2113和相接于连接部分2113的限位部分2114。连接部分2113呈板状并贴合固定于第二子电路板12的第一表面121或第二表面122,以使定位件215通过连接部分2113固定设置于第二子电路板12,限位部分2114呈板状或柱状,卡接于被定位面223以及第二子电路板12的对应外周面。
或可以理解为,在电路板的厚度方向Z2上,限位部分2114的一部分贴合于被定位面223,一部分贴合于被定位面223对应的第二子电路板12的外壁面,以限制第二子电路板12和框架板13在垂直于电路板的厚度方向Z2的平面上的相对滑动。这种方案中,被定位部22直接利用了电路板100的现有结构,即框架板13的外周面,因此仅需对第二子电路板12和定位件215进行加工,生产加工工艺较为简单,并且,可以不在框架板13中开孔,保证了框架板13的结构强度,且不会影响框架板13的内部走线结构。
如图10a-图10e所示,在一个实施方式中,定位件215还包括延伸部分2115,延伸部分2115相接于限位部分2114沿电路板的厚度方向Z2朝向第一子电路板11的一端。延伸部分2115呈板状,且延伸部分2115贴合于第一子电路板11的第一表面111。本领域技术人员可以理解的是,由连接部分2113、限位部分2114和延伸部分2115共同组成的定位件215呈框架结构,当第二子电路板12和框架板13焊接时,限位部分2114卡接于被定位面223和第二子电路板12对应的外壁面,限制第二子电路板12与框架板13在垂直电路板的厚度方向Z2的平面内的相对运动,同时,延伸部分2115与第一子电路板11的第一表面111焊接,使得第一子电路板11和第二子电路板12通过定位件215连接,限制了第一子电路板11和第二子电路板12在电路板的厚度方向Z2上的相对运动。可以理解的,定位件215与被定位面223卡接实现精定位的同时,定位件215与第一子电路板11焊接提高电路板的连接强度。
如图10a-图10c所示,在一个实施方式中,定位组件为一个定位组件20。其中,框架板13的外周面沿其周向的全部区域被配置为被定位面223,限位部分2114呈板状,且限位部分2114被设置为相接于连接部分2113的外周缘的环形边框结构,相应地,连接部分2113呈板状并覆盖第二子电路板12的第一表面121的全部区域。可以理解为,定位件215为罩设在第二子电路板12和框架板13外的框架结构,连接部分2113和限位部分2114沿电路板的厚度方向Z2的截面呈L形,第二子电路板12和框架板13卡接于定位件215的内部。被定位面223为框架板13的外周面的全部,被定位面223的面积大,定位组件20的定位效果好。在一个可替代的实施方式中,连接部分2113也可固定连接于并覆盖第二子电路板12的第二表面122。
如图10d-图10e所示,在一个实施方式中,电路板100中包括多个定位件215。具体的,框架板13包括沿其周向首尾相接的四个边框,在电路板的厚度方向Z2上,框架板13投影呈矩形。框架板13的每个边框均与至少一个定位件215的限位部分2114配合,保证第二子电路板12和框架板13在电路板的厚度方向Z2垂直的平面内的各个方向上都不会产生相对滑动。多个定位件215使得定位件215的连接部分2113不必覆盖第二子电路板12,一方面使得第二子电路板12有更多的位置安装电子元器件,另一方面节约材料,节省成本。
如图11a-图11c所示,在一个实施方式中,定位件215还包括相接于连接部分2113的附加限位部分2116,连接部分2113与附加限位部分2116的相应端部相接。附加限位部分2116呈柱状,第二子电路板12上设置有结构孔124,附加限位部分2116沿电路板的厚度方向Z2穿设于结构孔124。可以理解的,一方面,在定位件215与第二子电路板12装配时,附加限位部分2116插入结构孔124起到定位作用,使得限位部分2114刚好能够与第二子电路板12对应被定位面223的外周面贴合,进而能够在第二子电路板12与框架板13装配时与被定位面223卡接,保证定位精度,另一方面,附加限位部分2116能够限制定位件215与第二子电路板12在于电路板的厚度方向Z2垂直的平面内的相对滑动。第二子电路板12上的结构孔124可以为通孔,也可以为盲孔,本申请对此不作限制。
如图11b-图11c所示,在一个实施方式中,电路板100包括四个定位件215,四个定位件215与框架板13的四个边框一一对应设置,使得定位件215的数量最少且第二子电路板12和框架板13在与电路板的厚度方向Z2垂直的平面内的各个方向上都不会产生相对滑动。如图11b所示,在一个实施方式中,四个定位件215两两一组,相对设置于框架板13的对侧边框。如图11c所示,在一个可替代的实施方式中,每个定位件215设置于对应边框的任意位置,本申请对此不作限制。
如图12a-图12b所示,在一个实施方式中,限位部分2114被设置成L形限位结构21141,可以理解为,限位部分2114沿电路板的厚度方向Z2的投影为L形。L形限位结构21141贴合且卡接于第二子电路板12和框架板13相对应的角部,同时限制第二子电路板12和框架板13在电路板的长度方向X和电路板的宽度方向Y两个方向上的相对滑动。如图12a所示,在一个实施方式中,连接部分2113固定连接于第二子电路板12的第二表面122,限位部分2114沿电路板的厚度方向Z2相背设置的两侧端面分别设置于连接部分2113沿电路板的厚度方向Z2的两端,在一个可替代的实施方式中,连接部分2113固定连接于第二子电路板12的第一表面121,限位部分2114设置于连接部分2113沿电路板的厚度方向Z2朝向框架板13的一侧,本申请对此不作限制。
如图12b所示,在一个实施方式中,电路板100包括四个定位件215,四个定位件215与第二子电路板12的四个角部一一对应设置。
请参阅图13a-图13c,图13a为本申请实施例电路板的第十三实施方式的剖面结构示意图;图13b为本申请实施例电路板的第十三实施方式中框架板的俯视结构示意图;图13c为本申请实施例电路板的第十三实施方式中第二子电路板的俯视结构示意图。
如图13a-图13c所示,在一个实施方式中,图12a-图12b所示的定位件215也可作为被定位件224与框架板13的第一表面131固定连接,相应地,第二子电路板12的外周面的至少部分区域被配置为定位面213。如图13b所示,四个被定位件224与框架板13的四个角部一一对应设置,每个L形限位结构22151与框架板13的任意两个相接的边框卡接。如图13c所示,采用这种结构的定位组件,第二子电路板12无需进行加工,可直接与框架板13及固定于框架板13上的被定位件224进行装配。
请参阅图14a-图15b,图14a为本申请实施例电路板的第十四实施方式的结构示意图,图14b为本申请实施例电路板的第十四实施方式的分解结构示意图;图15a为本申请实施例电路板的第十五实施方式的结构示意图,图15b为本申请实施例电路板的第十五实施方式的分解结构示意图。
如图14a-图15b所示,在一个实施方式中,定位部21为定位件216,被定位部22为被定位件225。其中,定位件216的具体结构不限,被定位件225的具体结构不限。
在一个实施方式中,定位件216包括杆部2162和凸台部2161,凸台部2161相接于杆部2162并在杆部2162的径向方向上凸出于杆部2162的外壁面,凸台部2161固定连接于第二子电路板12的第一表面121,以使定位件216通过凸台部2161固定设置于第二子电路板12。被定位件225设置为套筒2256,框架板13上设置有结构孔134,套筒2256设置于框架板13的结构孔134内。第二子电路板12上设置有与框架板13的结构孔134对应设置的结构孔125,定位件216的杆部2162沿电路板的厚度方向Z2依次穿设于第二子电路板12上的结构孔125和套筒2256。本领域技术人员可以理解的是,套筒2256与杆部2162配合的定位方式定位精度高,并且,套筒2256能够增加剪切面积,提升了焊接位置抗剪切应力的能力,有利于提高第二子电路板12和框架板13之间的连接强度。在一个可替代的实施方式中,凸台部2161也可固定连接于第二子电路板12的第二表面122。
如图15a和图15b所示,在一个实施方式中,定位组件20还包括加强部23。加强部23包括轴部232和凸台部231,加强部23的凸台部231相接于轴部232,并在轴部232的径向上凸出于轴部232的外壁面,加强部23的凸台部231固定连接于第一子电路板11的第二表面112,以使加强部23通过加强部23的凸台231部固定设置于第一子电路板11。第一子电路板11上设置有与框架板13的结构孔134对应设置的结构孔113,加强部23的轴部232沿电路板的厚度方向Z2穿设于第一子电路板11上的结构孔113和套筒2256。第一子电路板11与框架板13之间通过加强部23和被定位部22可以进行精定位,并且,加强部23能够分摊横向剪切力,且阻止第一子电路板11与框架板13在电路板的厚度方向Z2垂直的平面内的相对滑动,进一步提高电路板100的连接强度。在一个可替代的实施方式中,加强部23的凸台部231也可固定连接于第一子电路板11的第一表面111。
请参阅图16a-图16c,图16a为本申请实施例电路板的第十六实施方式的剖面结构示意图;图16b为本申请实施例电路板的第十六实施方式中框架板的俯视结构示意图;图16c为本申请实施例电路板的第十六实施方式中第二子电路板的仰视结构示意图。
如图16a-图16c所示,在一个实施方式中,定位部21为定位件217,被定位部22为被定位件226。定位件217为磁吸件2177,被定位件为被磁吸件2267。第二子电路板12上设置有结构孔126,框架板13上设置有与第二子电路板12的结构孔126对应设置的结构孔135,磁吸件2177设置于第二子电路板12的结构孔126内,被磁吸件2267设置于框架板13的结构孔135内,第二子电路板12与框架板13装配时,磁吸件2177与被磁吸件2267通过吸力相互吸合。通过磁吸锁紧使得第二子电路板12和框架板13之间既具有一定的结合力,又能够相互分离,便于在焊接之前调整框架板13和第二子电路板12的相对位置。在一个可替代的实施方式中,可以不设置第二子电路板12上的结构孔126和框架板13上的结构孔135,将磁吸件2177设置于第二子电路板12的第二表面122,被磁吸件2267对应设置于框架板13的第一表面131。
需要说明的是,磁吸件2177和被磁吸件2267的结构不限,例如可以是设置为永磁铁、电磁铁等。
如图4b、图10b所示,在一个实施方式中,当在定位组件20中,定位部21为定位件,被定位部22为被定位孔或被定位面时,定位件与第二子电路板12之间相向设置的表面通过焊接固定连接。如图14a、图14b、图16a所示,在一个实施方式中,当在定位组件20中,定位部21为定位件,被定位部22为被定位件时,定位件与第二子电路板12之间相向设置的表面通过焊接固定连接,被定位件与框架板13之间相向设置的表面通过焊接固定连接。如图7b、图13b所示,当在定位组件20中,定位部21为定位孔或定位面,被定位部22为被定位件时,被定位件与框架板13之间相向设置的表面通过焊接固定连接。可以理解的,焊接连接的连接强度高,降低了定位组件20的定位件或被定位件因为松动而失效的风险,保证了电路板100的定位精度。并且,焊接连接操作简便,且无需引入螺钉等部件,使得电路板100的生产工艺简洁。
显然,本领域的技术人员能够对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (20)
1.一种电路板,包括沿所述电路板的厚度方向依次层叠设置且固定连接的第一子电路板、框架板和第二子电路板,所述框架板为中空的框架结构,所述第一子电路板具有安装面,所述安装面用于将所述电路板安装于其他部件,其特征在于:
所述电路板还包括至少一个定位组件,所述至少一个定位组件中每一个定位组件包括定位部和被定位部,所述定位部设置于所述第二子电路板,所述被定位部设置于所述框架板,所述定位部卡接或锁紧于所述被定位部,以通过所述至少一个定位组件限制所述第二子电路板与所述框架板之间在与所述电路板的厚度方向垂直的平面上的相对运动;
在所述定位组件中:
所述定位部为定位件,所述被定位部为被定位面或被定位件,所述定位件与所述第二子电路板之间相向设置的表面通过焊接固定连接;或者,
所述定位部为定位面,所述被定位部为被定位件,所述被定位件与所述框架板之间相向设置的表面通过焊接固定连接。
2.一种电路板,包括沿所述电路板的厚度方向依次层叠设置且固定连接的第一子电路板、框架板和第二子电路板,所述框架板为中空的框架结构,所述第一子电路板具有安装面,所述安装面用于将所述电路板安装于其他部件,其特征在于,所述电路板还包括至少一个定位组件,所述至少一个定位组件中每一个定位组件包括定位部和被定位部,所述定位部设置于所述第二子电路板,所述被定位部设置于所述框架板,所述定位部卡接或锁紧于所述被定位部,以通过所述至少一个定位组件限制所述第二子电路板与所述框架板之间在与所述电路板的厚度方向垂直的平面上的相对运动;
其中,在所述定位组件中,所述定位部为定位件,所述被定位部为被定位孔,所述第二子电路板上设置有与所述被定位孔对应设置的结构孔,所述第一子电路板上设置有与所述被定位孔对应设置的结构孔;所述定位件的材料为记忆合金,所述定位件包括杆部和凸台部,所述凸台部相接于所述杆部,并在所述杆部的径向上凸出于所述杆部的外壁面,所述凸台部固定连接于所述第二子电路板沿其厚度方向远离或靠近所述框架板的一侧表面,以使所述定位件通过所述凸台部固定设置于所述第二子电路板,所述杆部包括弯折部和非弯折部,所述弯折部相接于所述非弯折部的一端,并凸出于所述非弯折部的外壁面,所述非弯折部依次穿设于所述第二子电路板上的结构孔、所述被定位孔和所述第一子电路板上的结构孔,所述弯折部贴合设置于所述第一子电路板远离所述框架板的一侧表面,且所述弯折部能够相对于所述非弯折部弯折,以使所述弯折部可依次穿过所述第二子电路板上的结构孔、所述被定位孔和所述第一子电路板上的结构孔。
3.一种电路板,包括沿所述电路板的厚度方向依次层叠设置且固定连接的第一子电路板、框架板和第二子电路板,所述框架板为中空的框架结构,所述第一子电路板具有安装面,所述安装面用于将所述电路板安装于其他部件,其特征在于,所述电路板还包括至少一个定位组件,所述至少一个定位组件中每一个定位组件包括定位部和被定位部,所述定位部设置于所述第二子电路板,所述被定位部设置于所述框架板,所述定位部卡接或锁紧于所述被定位部,以通过所述至少一个定位组件限制所述第二子电路板与所述框架板之间在与所述电路板的厚度方向垂直的平面上的相对运动;
在所述定位组件中,所述定位部为定位孔,所述被定位部为被定位件;
所述被定位件为被定位柱,所述被定位柱沿其长度方向的一端面固定连接于所述框架板沿其厚度方向朝向所述第二子电路板的一侧表面;所述定位孔设置为与所述被定位柱相匹配的结构,所述定位孔位于所述第二子电路板的外周面且在所述第二子电路板的外周面形成缺口,所述被定位柱沿所述电路板的厚度方向穿设于所述定位孔。
4.如权利要求3所述的电路板,其特征在于,所述定位孔为通孔,所述被定位柱沿其长度方向的另一端面与所述第二子电路板沿其厚度方向背离所述框架板的一侧表面位于同一平面。
5.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,当在所述定位组件中,所述定位部为定位件,所述被定位部为被定位面时:
所述框架板的外周面的至少部分区域被配置为所述被定位面;
所述定位件包括连接部分和相接于所述连接部分的限位部分,所述连接部分呈板状,并贴合固定于所述第二子电路板沿其厚度方向相背设置的两侧表面中的任意一侧表面,以使所述定位件通过所述连接部分固定设置于所述第二子电路板,所述限位部分呈板状或柱状,并卡接于所述被定位面以及所述第二子电路板的对应外周面。
6.如权利要求5所述的电路板,其特征在于,所述定位件还包括延伸部分,所述延伸部分相接于所述限位部分远离所述连接部分的一端,并呈板状,且所述延伸部分贴合设置于所述第一子电路板沿其厚度方向朝向所述框架板的一侧表面。
7.如权利要求5所述的电路板,其特征在于,所述定位件还包括相接于所述连接部分的附加限位部分,所述附加限位部分呈柱状,所述第二子电路板上设置有结构孔,所述附加限位部分沿所述电路板的厚度方向穿设于所述结构孔,以限制所述定位件与所述第二子电路板之间在与所述电路板的厚度方向垂直的平面上的相对运动。
8.如权利要求5所述的电路板,其特征在于,所述至少一个定位组件为一个定位组件,所述限位部分设置成:相接于所述连接部分外周缘的环形边框结构,所述连接部分覆盖所述第二子电路板的对应一侧表面的全部区域,且所述环形边框结构环绕于所述第二子电路板和所述框架板的外周,且所述框架板的外周面沿其周向的全部区域被配置为所述被定位面。
9.如权利要求5所述的电路板,其特征在于,所述限位部分设置成L形限位结构,所述L形限位结构贴合且卡接于所述第二子电路板和所述框架板相对应的角部。
10.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,当在所述定位组件中,所述定位部为定位件,所述被定位部为被定位件时:
所述被定位件为套筒,所述框架板上设置有结构孔,所述套筒设置于所述结构孔内;
所述定位件包括杆部和凸台部,所述凸台部相接于所述杆部,并在所述杆部的径向上凸出于所述杆部的外壁面,所述凸台部固定连接于所述第二子电路板沿其厚度方向相背设置的两侧表面中的任意一侧表面,以使所述定位件通过所述凸台部固定设置于所述第二子电路板,所述第二子电路板上设置有与所述框架板上的结构孔对应设置的结构孔,所述杆部沿所述电路板的厚度方向穿设于所述第二子电路板上的结构孔和所述套筒。
11.如权利要求10所述的电路板,其特征在于,所述第一子电路板上设置有与所述框架板上的结构孔对应设置的结构孔;
所述定位组件还包括加强部,所述加强部包括轴部和凸台部,所述加强部的凸台部相接于所述轴部,并在所述轴部的径向上凸出于所述轴部的外壁面,所述加强部的凸台部固定连接于所述第一子电路板沿其厚度方向相背设置的两侧表面中的任意一侧表面,以使所述加强部通过所述加强部的凸台部固定设置于所述第一子电路板,且所述加强部的轴部沿所述电路板的厚度方向穿设于所述第一子电路板上的结构孔和所述套筒。
12.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,当在所述定位组件中,所述定位部为定位件,所述被定位部为被定位件时:
所述第二子电路板上设置有结构孔,所述框架板上设置有与所述第二子电路板上的结构孔对应设置的结构孔,所述定位件设置于所述第二子电路板上的结构孔内,所述被定位件设置于所述框架板上的结构孔内;
所述定位件为磁吸件,所述被定位件为被磁吸件,所述磁吸件与所述被磁吸件吸合。
13.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,当在所述定位组件中,所述定位部为定位面,所述被定位部为被定位件时:
所述第二子电路板的外周面的至少部分区域被配置为所述定位面;
所述被定位件包括连接部分和相接于所述连接部分的限位部分,所述连接部分呈板状,并贴合固定于所述框架板沿其厚度方向朝向所述第二子电路板的一侧表面,以使所述被定位件通过所述连接部分固定设置于所述框架板,所述限位部分呈板状或柱状,所述限位部分卡接于所述定位面以及所述框架板的对应外周面;
所述限位部分设置成L形限位结构,所述L形限位结构贴合且卡接于所述框架板和所述第二子电路板相对应的角部。
14.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,当所述定位部为定位件,所述被定位部为被定位面时:所述定位件为一体式结构;
当所述定位部为定位件,所述被定位部为被定位件时:所述定位件为一体式结构,且所述被定位件为一体式结构;
当所述定位部为定位面,所述被定位部为被定位件时:所述被定位件为一体式结构。
15.如权利要求1~7、9~14中任一项所述的电路板,其特征在于,所述至少一个定位组件为多个定位组件,所述多个定位组件沿所述框架板的周向间隔设置。
16.如权利要求15所述的电路板,其特征在于,所述框架板包括沿其周向首尾相接的四个边框,所述多个定位组件为四个定位组件;其中,
所述四个定位组件与所述框架板的四个角部一一对应设置,所述四个定位组件中的每个定位组件设置于所述框架板的对应角部和所述第二子电路板的对应位置之间;
或者,所述四个定位组件与所述框架板的四个边框一一对应设置,所述四个定位组件中的每个定位组件设置于所述框架板的对应边框和所述第二子电路板的对应位置之间。
17.如权利要求1~14中任一项所述的电路板,其特征在于,所述第二子电路板和所述框架板通过焊接固定连接,所述框架板和所述第一子电路板通过焊接固定连接;
所述第一子电路板和所述第二子电路板均采用PCB板。
18.如权利要求1~14中任一项所述的电路板,其特征在于,所述框架板和所述第一子电路板、所述第二子电路板共同围绕形成容纳空间;
所述电路板还包括多个电子元器件,所述多个电子元器件包括安装于所述第一子电路板的至少一个电子元器件、以及安装于所述第二子电路板的至少一个电子元器件,安装于所述第一子电路板的所述至少一个电子元器件中的部分电子元器件位于所述容纳空间。
19.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1~18中任一项所述的电路板。
20.如权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述电路板被配置为所述电子设备的主板;
所述第一子电路板为应用处理器板,所述第二子电路板为射频板。
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