CN204859754U - 一种正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构。包括第一印制线路板和第二印制线路板。第一印制线路板上设有矩形槽，第二印制线路板上设有卡接槽，第二印制线路板的卡接槽穿过第一印制线路板上的矩形槽，使第一印制线路板和第二印制线路板成正交卡接组装。在第一印制线路板的矩形槽的四个角上分别钻有非金属化的过孔。本实用新型解决了目前PCB制造工艺的能力限制造成的原规划设计与实际加工PCB差异造成的后期组装不良的问题。使原规划PCB设计与实际加工的PCB保持一致，实现预期的组装效果。同时在满足规划设计要求的前提下简化了相应的PCB加工工艺，提高了PCB批量加工的效率。

Description

一种正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，适用于各类需要用到PCB进行正交卡接方式组装设计的电子电气产品。

背景技术

PCB(PrintedCircuitBoard)印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。在目前的电子电气产品设计中，经常会用到多块PCB来实现其电气线路功能，基于产品体积小型化设计的理念，不同PCB之间通常会采用正交卡接的方式组装，PCB板内需开槽设计，以用于相互卡接组装。但由于受PCB加工工艺的限制，PCB规划的理想设计往往与实际加工成型的PCB存在差异，这样易造成后期不同PCB之间组装的不良。

以2块正交卡接型PCB为例进行分析说明。假设有APCB与BPCB成正交90°卡接组装，卡接点有1个，APCB的板厚为D2，BPCB的板厚为D1，如图1所示。

正交卡接型PCB的理想设计方案为：APCB的外形图及理想卡槽设计示意图如图2所示，BPCB的外形图设计示意图如图3所示。即将BPCB穿过APCB上的1个矩形槽(卡接点)卡接在一起。其中APCB上设计1个宽×长＝A1×A2的矩形槽，BPCB设计一个长度为B1的T型槽口(卡接槽)，并且A2>B1，设A2-B1＝H。H取值通常为0.5MM左右,这是因为BPCB上的T型槽口要比APCB上的矩形槽窄一些，这样才能将BPCB插进APCB内。但如果H值过大，按图1组装后BPCB在APCB上会有上下(垂直)方向较大的晃动。而A1尺寸根据BPCB的板厚D1一般取大于D10.5MM左右的余量，如果余量过大，易造成如图1组装后BPCB在APCB上会有左右(水平)方向较大的晃动。本文对A1尺寸的说明是便于阅读者了解APCB内的矩形槽的用途。

以上是理想状态下的PCB规划设计方案。实际上，对图2中A1×A2尺寸的矩形开槽，现有PCB加工厂商很难实现。因为对于PCB板内开槽，PCB厂商通常会选用目前最小Dmin＝0.6-1MM的圆柱形刀槽来回开槽处理，开槽的长度等于A2，这样加工后的槽是圆弧形的而非90°直角。如图4所示。这样原有矩形槽设计,变为A1×A3的矩形槽，加上2段圆弧形槽，显然A3<A2。这样原理想设计中A2-B1＝H，H的取值为0.5MM的余量，在实际加工成圆形槽后H的余量变小，可能余量为0，这样就造成BPCB无法卡接到APCB内。如果简单的靠增大A2的值(相当于加大H值)来解决，一方面，有可能A2会大于B1的值，对于机构设计来说这本身已经属于错误的设计，不符合规范化的机构设计。另一方面，过大的H值又会造成组装后BPCB在APCB上会有上下方向较大的晃动。

对上述方案进行分析，出现的问题点在于：图2与图4矩形槽的理想设计与实际加工的差异，想要实现图2PCB加工效果，几乎是0。因为即便是通过多次开槽，即先用直径为A1的圆柱型刀槽开一个如图4所示的圆弧形槽，再逐步缩小刀槽直径，增加补充刀槽再开槽，这样，一方面，因为板内开槽最小刀槽目前通常也只有Dmin＝0.6-1MM，不可能为0，增加补充刀槽也难以达到矩形4个角90°的理想设计方案，另一方面，多刀槽精密加工增加了PCB加工程序，大大降低了现如今大批量PCB加工制作的效率。这样，只有想办法通过改进PCB设计达到预期效果。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构，解决目前PCB制造工艺的能力限制造成的原规划设计与实际加工的PCB的差异造成的后期组装不良问题，使改进后的理想PCB设计与实际加工成型后的产品保持一致，符合规划的组装设计要求。

本实用新型的技术方案如下：

一种正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构，包括第一印制线路板和第二印制线路板，所述第一印制线路板上设有矩形槽，所述第二印制线路板上设有卡接槽，所述第二印制线路板的卡接槽穿过所述第一印制线路板上的矩形槽，使第一印制线路板和第二印制线路板成正交卡接组装；在所述第一印制线路板的矩形槽的四个角上分别钻有非金属化的过孔。

其进一步的技术方案为：所述第一印制线路板上的矩形槽的长度大于所述第二印制线路板上的卡接槽的长度。

其进一步的技术方案为：所述非金属化的过孔的直径大于或等于钻床的最小钻孔孔径，并且小于所述第一印制线路板上的矩形槽的宽度。

其进一步的技术方案为：所述矩形槽的每个角上的非金属化的过孔的数量为一个或者多个，当具有多个非金属化的过孔时，各非金属化的过孔的位置以及孔径相同或者不同。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型的正交卡接型组装的PCB的开槽设计方案，可以解决目前PCB制造工艺的能力限制造成的原规划设计与实际加工PCB差异造成的后期组装不良的问题。使原规划PCB设计与实际加工的PCB保持一致，实现预期的组装效果。同时在满足规划设计要求的前提下简化了相应的PCB加工工艺，提高了PCB批量加工的效率。

附图说明

图1是正交卡接型PCB组装示意图。

图2是APCB外形图及理想卡槽设计示意图。

图3是BPCB外形图设计示意图。

图4是APCB外形图及实际加工卡槽示意图。

图5是APCB外形图及改进后的卡槽设计示意图(单过孔)。

图6是APCBgerber档钻孔文件图。

图7是APCB外形图及改进后实际加工卡槽示意图。

图8是APCB外形图及改进后的卡槽设计示意图(多过孔)。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

本实用新型保持图1、图3不变，对图2进行改进，改进后效果如图5所示。即在原图2的矩形槽的四个对角增加4个直径为A3的非金属化的小型过孔，作为补充钻孔(开槽)。对于这样的圆形钻孔，PCB厂商很容易用钻孔机实现而不需用圆柱形刀槽来回开槽处理，与原方案多次开槽相比，PCB加工工艺简单快捷，大大提高了PCB加工效率。根据图5进行PCB设计生成的PCBgerber档钻孔文件如图6，PCB加工厂商根据图6的钻孔文件进行加工，最终加工成型如图7所示的PCB。从图7可知，当A3直径合适时可完全达到原有矩形槽的设计效果，因为公差符合原有A2-B1＝H约0.5MM的要求。这样按图1组装后BPCB在APCB上不会有上下(垂直)方向或左右(水平)方向的明显晃动，符合规划的组装设计要求。

对于图5，可以再展开说明：对于A3的取值，参考PCB厂商的钻床钻孔孔径，目前现有PCB厂商一般可以做到Mmin＝0.4MM,Mmax＝10MM，这样A3的最小值只要大于或等于最小钻孔孔径Mmin，至于A3的最大值不需要达到Mmax这么大，参考A1的尺寸，A3<A1，因为增加非金属化小型过孔补充钻孔(开槽)后，还要在槽的上下留尺寸为A1-A3的上下挡板，保持槽宽为长×宽＝A1×A2的效果。这样，只要选取合适的A3值，就会达到如图7所示的加工效果。

当然，如果每个矩形槽的对脚处补充1个过孔不足以达到预期的效果，可适当调整该过孔的直径由A3->A3’,或过孔的位置，并增加若干相同或不同孔径的非金属化过孔来补充，如图8所示，这样同样可以达到预期的效果，同时若干过孔的增加不会对PCB厂商加工效率有什么影响，因为用钻孔机实现钻孔(开槽)远比用圆柱形刀槽来回开槽处理工艺要简单高效的多。

上文是以2块成正交卡接型组装的PCB为例说明。本实用新型的设计方案可以展开运用到2块以上多PCB之间的正交卡接，不限于只有2块PCB，也不限于其正交卡接的具体位置和卡接点(槽)的数量多少，只要运用到正交型的卡接，运用到板内开槽的设计，都适用本专利。

其他说明：关于gerber：gerber格式是线路板行业软件描述线路板(线路层、阻焊层、字符层等)图像及钻、铣数据的文档格式集合。它是线路板行业图像转换的标准格式。PCBlayout工程师用专业的PCB绘图软件将设计好的PCB文件转化成PCB厂商可识别的Gerber文件，PCB加工厂会根据该Gerber文件加工成实际的PCB。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构，包括第一印制线路板和第二印制线路板，所述第一印制线路板上设有矩形槽，所述第二印制线路板上设有卡接槽，所述第二印制线路板的卡接槽穿过所述第一印制线路板上的矩形槽，使第一印制线路板和第二印制线路板成正交卡接组装；其特征在于：在所述第一印制线路板的矩形槽的四个角上分别钻有非金属化的过孔。

2.根据权利要求1所述正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构，其特征在于：所述第一印制线路板上的矩形槽的长度大于所述第二印制线路板上的卡接槽的长度。

3.根据权利要求1所述正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构，其特征在于：所述非金属化的过孔的直径大于或等于钻床的最小钻孔孔径，并且小于所述第一印制线路板上的矩形槽的宽度。

4.根据权利要求1所述正交卡接型组装的印制线路板的开槽结构，其特征在于：所述矩形槽的每个角上的非金属化的过孔的数量为一个或者多个，当具有多个非金属化的过孔时，各非金属化的过孔的位置以及孔径相同或者不同。