CN1983111B - 用于安装电路板的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在此所公开的是一种用于在计算机机架中安装电路板的系统，其包括：紧固在通用基板(18)上的多个不同的轨道(106，110，162，166)，以使得能够接收不同尺寸的电路板。在此，进一步公开的是一种将电路板安装到基板(18)上的方法，其包括：从与通用基板(18)相兼容的多个的轨道(106，110，162，166)中识别出特别的轨道，所述被识别的轨道能接收目标电路板；将该目标电路板与该轨道接合，并使该电路板与该基板(18)电连接。

Description

用于安装电路板的系统和方法
技术领域
所公开的本发明涉及一种用于模块化电子设备的装置和方法。更特别的是，其涉及一种用于选择性地在电子设备中安装和定位电路卡和导轨的装置和方法。
背景技术
模块化构造技术被广泛运用于制造各种电子设备。例如，计算机设备的制造广泛地采用模块构造技术。利用模块化技术，制造商通过利用预装配模块电路的不同的组合，能经济和迅速地装配各种各样的电子设备。另外，卖主可以在销售点按程序将基础单元装配成电子系统。而且，最终用户通常经过小小的努力就能够重新配置和/或升级模块化电子系统。在大多数情况下，在系统中替代和/或增加模块化电子电路仅需要简单的螺丝刀和最少的机械技能。
例如，传统的个人计算机(PC)系统通常包括安装在印刷电路板(PCB)上的预制的电子元件的排列，以形成PCB装配件的组合。PC制造商通常在公用的底板上沿着其它元件安装各种的PCB装配件，以形成最终的PC系统的基本的，但通常不完全的版本。然后按照客户对具有特别功能的特殊模型的要求，制造商或者卖主在基本版本上增加一个或更多的PCB装配件和其它的元件，以生产出用于所要求的模型的适当配置。随后，消费者可以按个人意愿增加功能或升级该PC系统。在那种情况下，制造商能够为消费者提供消费者能自行安装的适当的任选插件。
更特别的是，PC，一种嵌入式计算机或其它模块化系统通常包括主电路板装配件，称为主板，或基板，其通常由其上安装了许多设备的主要元件的相对较大的PCB构成。基板通常安装在底板上，该底板通常构成外壳的一部分或封装系统元件的计算机机架。最后，未使用的卡连接件和支持件也被定位在基础系统中，其中这些未使用的卡连接件和支持件被装配以在未来某一时刻接受将被安装的某种任选插件。这些未使用的连接件和支持件一般与电路卡导轨相关联，以帮助安装者在系统中适当的位置迅速和准确地插入任选插件。
附加到基板的卡导轨被制造以接受具有特定宽度的卡。也可制造具有不同宽度的替代卡，但是其在尺寸上与卡导轨不兼容。
因此需要一种工艺来改善在特殊的基板中不同尺寸卡的互换能力。
发明内容
这里所公开的是一种用于在计算机机架内安装电路板的系统，其包括固定在通用基板上的多个不同的轨道以使得能接受不同尺寸的电路板。
这里进一步所公开的是一种用于在基板上安装电路板的方法，其包括从与通用基板相兼容的多个轨道中识别出特殊的轨道，所述被识别的轨道用于接纳目标电路板；将该目标电路板与该轨道接合，并使得该电路板与该基板电连接。
附图说明
以下描述不应该以任何方式被认为是限制。参考附图，相同的元件由相同的数字标注：
图1描绘的是根据本发明实施例的基板装配件的透视图；
图2描绘的是根据本发明实施例的载板的顶视图；
图3描绘的是根据本发明实施例的装配在载板上，并相对于基板固定的外围元件接口夹层卡(PMC)的局部侧视图；
图4描绘的是支撑图3的相对于基板的载板的导轨的局部侧视图；
图5描绘的是图4的导轨、载板和基板的局部前视图；和
图6描绘的是根据本发明一个实施例的第二载板和基板的局部前视图。
具体实施方式
参考图1，基板装配件10可用于个人计算机(PC)、嵌入式计算机或任何其它计算机平台，并安装在计算机机架(未示出)内。基板18形成基板装配件10的主电路板，并支撑多个的电子元件，诸如集成电路14，以及电缆连接器、开关、指示灯等(未示出)。例如，该基板18上提供的电连接器22允许电连接任选载体电路板26，以扩展基础计算机系统的功能。现存的用于这些连接器22的几个标准通常称作总线连接器，诸如，高级夹层卡基本规范(PICMG AMC.0)和外围元件工业标准结构(PCI-ISA)无源底板标准(PICMG 1.0)。用于这些总线连接器的标准限定了用于插入其中的配合连接器，诸如载板26上所示的连接器34，的尺寸要求和电气要求。
载板26作为适配器，用于匹配标准化连接器22，与标准电路板，即夹层卡42之间的输入和输出。现在的几个夹层卡标准限定了对夹层卡42和载板26的尺寸要求，以及对它们的电气要求。下面的夹层卡标准将在以下更详细的描述中作为例子使用：外围元件接口夹层卡(PMC)和高级夹层卡(AMC)。夹层卡标准允许制造商生产，并且允许消费者购买普通的夹层卡42，只要遵守该标准，就确信夹层卡42将会兼容。如果与他们必须定制设计并生产这样的卡相比，普通夹层卡42的使用使得计算机制造商保持更低成本。
尽管载板26通常是由相应的非技术人员装配到基板18上，但非常重要的是装配过程尽可能没有错误，并且装配的结果是坚固的。因此，导轨30被用于对准载板26，这样载板26的电连接器34和基板18上的电连接器22在它们装配前后能正确的对准。该导轨30也能将载板26相对于基板18支持和固定，以确保连接器22和34之间不会相互移动，因为这样的移动会导致瞬间的断路，这种瞬间的断路会引起包括系统崩溃和潜在的未储存数据丢失在内的计算机系统故障。
作为与每个夹层卡42相关联的标准的具体化，夹层卡42和相关的载板26的尺寸，导致了该载板26与该导轨30之间正确安装的问题。例如，如果载板比导轨30所提供的宽度宽，该载板26将不能装配到该基板18上。克服这种情况的本发明的实施例将被描述如下。
参考图2和3，第一载板78(顶部)装配到PMC50(底部)上被示出。该PMC50具有使第一载板78与PMC50保持特定距离的托起件54。螺杆58通过第一载板78上的孔旋入托起件54中的孔。只要它们保持在预先确定的由公开的PMC和AMC标准所规定的量中，电路元件就可被安装在板78和50的两面上。AMC标准要求沿着该卡的每边长度的元件空闲区域62至少为2.0mm。这个元件空闲区域62提供了用于安全处理元件故障的边缘，并确保导轨30与板78的边缘相连接的可用空间。
桥电路66被用于将该PMC50的外围元件接口总线70匹配成位于第一载板78端部的凸形的外围元件接口总线74，这样，其能与连接器22的凹形的外围元件接口总线86相兼容。
现在参考图4，附加第一右导轨106的图2和3的装配件的右侧视图被示出，该第一右导轨106相对于基板18固定第一载板78。该第一右导轨106被通过紧固件，如该实施例中所示的螺钉90固定到基板18上。该螺钉90穿过基板18上的孔98螺旋地接合在导轨106中的这里作为孔94示出的紧固件插孔中。此处作为孔98示出的基板紧固件接收部件之间的中心距离102，可以被标准化，以使得各种导轨30和各种基板18的设计和生产更加方便。
参考图5，具有利用螺钉90将第一载板78固定在基板18上的第一右导轨106和第一左导轨110的图4的装配件的前视图被示出。该导轨106、110被设计和制造以形成轨道间隙宽度118，从而作为电路板结合部件以摩擦地连接外部侧边缘122，该外部侧边缘122构成了第一载板126的宽度。按照PMC标准规定的PMC50宽度，该第一载板126的宽度为77.0mm。如果基板18中的孔98的中心点到中心点的距离130为94.0mm，(计算机制造商选择的任意尺寸)那么导轨106，110每个需要10.0mm的偏移尺寸。也就是说，从孔94的中心点到导轨106、110的第一接触表面138的距离需要10.0mm。这样，当导轨106和110通过预先形成在基板18中的孔98而被螺钉固定在基板18上时，在安装到基板18和连接器22的期间和之后，该导轨106和110将位于正确的位置，以摩擦地接合载板78。
这有各种其它的与第一载板78和基板18的对准和支撑相关的尺寸，然而，当不同的夹层卡42改变时，它们可以保持不变，因此与本发明的实施例不相关，在此不作更详细的描述。
现参考图6，类似于图5，其描绘的是AMC的前视图。与77.0mm的PMC宽度相对应，AMC标准规定卡的宽度为72.9mm。这样，在第二侧边154之间，和AMC158一起，采用具有72.9mm宽度的第二载板150。由于采用同样的基板18，因此，基板18中的孔98的中心点到中心点的距离130保持94.0mm间隔。由于比第二载板150的宽度窄了1.1mm，因此，具有77.0mm的轨道间隔宽度118的导轨106和110将不能摩擦地接合第二基板150的第二侧边154，并因此不能够采用第二载板150。根据本发明的一个实施例，第二右导轨162和第二左导轨166，被用于容纳第二载板150。为了建立72.9mm的必要轨道间隔宽度174，孔94的中心点和第二接触面172之间的值为10.55mm的第二导轨偏移尺寸170，被用于导轨162和166上，从而作为电路板接合部件，与按照AMC标准的第二载板178的宽度相配合。
本领域技术人员应当知晓的是，与本发明实施例相应的其它导轨可以允许无限数量的独特的载板宽度被采用在单个的基板上。
而且，本发明的实施例允许从各种的导轨中进行导轨的识别。为了正确的将特定的电路板与通用的基板接合，这样的识别包括发现具有特定偏移尺寸的导轨，该偏移尺寸导致了载板的侧边与导轨的接触面之间的摩擦接合。
本发明实施例的优点包括：正确的安装导轨与任何载板、容易将导轨装配到基板上、和灵活的在公用基板上使用无限的各种电路板宽度。
然而所公开的方法和系统的实施例已参考典型的实施例被描述，本领域技术人员所能理解的是，在不脱离所公开的方法与系统的实施例范围的情况下，可以进行各种变化并用相等物替代各元件。另外，为了适应具体的状况或材料，对于所公开的方法与系统的实施例的教导，在不脱离其实质范围的情况下，可以进行许多的修改。因此，意味着所公开的方法与系统的实施例并不限于作为实施所公开的方法和系统的实施例的最好模式所公开的具体实施例，但是所公开的方法与系统的实施例将包括所有落入所附权利要求范围的实施例。

Claims (8)

1.一种用于在计算机机架中安装电路板的系统，其包括：
通用基板(18)；
具有第一偏移量的第一对轨道，所述第一对轨道设置成随着所述第一对轨道被紧固在所述通用基板(18)上的一个位置处而支撑具有第一宽度的第一电路板；和
具有第二偏移量的第二对轨道，所述第二对轨道设置成随着所述第二对轨道被紧固在所述通用基板上的所述位置处而支撑具有第二宽度的第二电路板；
其中，所述第一对轨道设置成摩擦地接合所述第一电路板的外部侧边缘，且所述第二对轨道设置成摩擦地接合所述第二电路板的外部侧边缘。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通用基板(18)紧固件接收部件是贯穿的孔(90，94)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一对轨道和所述第二对轨道通过紧固件被紧固在所述通用基板(18)上，所述紧固件是螺钉(58，90)。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板是被安装夹层卡(42)的载板(78，150)。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述夹层卡(42)是外围元件接口夹层卡(PMC)(50)。
6.一种将电路板安装到通用基板(18)上的方法，其包括：
从多个轨道(106，110，162，166)中识别出第一对轨道，所述第一对轨道具有第一偏移量，所述第一对轨道设置成随着所述第一对轨道被紧固在所述通用基板(18)上的一个位置处而支撑具有第一宽度的第一电路板；
从所述多个轨道(106，110，162，166)中识别出第二对轨道，所述第二对轨道具有第二偏移量，所述第二对轨道设置成随着所述第二对轨道被紧固在所述通用基板(18)上的所述位置处而支撑具有第二宽度的第二电路板；
所述第一对轨道摩擦地接合所述第一电路板的外部侧边缘，且所述第二对轨道摩擦地接合所述第二电路板的外部侧边缘；以及
将所识别出的电路板与相应的一对轨道接合，并使所述电路板与所述通用基板(18)电连接。
7.根据权利要求6所述的方法，进一步包括：
用紧固件将所述被识别的一对轨道附着在所述通用基板(18)上。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述多个轨道被配置成具有通用的紧固件插孔，且所述第一对轨道和所述第二对轨道具有不同的轨道间隔宽度。
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