CN209526942U - 一种立体电路板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立体电路板结构，包括导线、以及上下位置排布的至少两层PCB板，所述导线包括导电杆和绝缘层，所述导电杆外壁上涂覆绝缘层；导线的一端与其中一个位于上层的PCB板的下方板面连接，导线的另一端与另一个位于下层的PCB板的上方板面连接，导线的两端还分别通过连接线与对应PCB板上的元件电性连接。本实用新型通过导线和焊盘这两种结构，能够在焊接过程中，连接上下两层PCB板，中间可以跨越多层PCB板；再配合线路板布局，可以在焊接的时候，同时增加垂直方向的导线，完成立体电路板。

Description

一种立体电路板结构

技术领域

本实用新型涉及印刷电路技术领域，具体涉及一种立体电路板结构。

背景技术

目前电子行业通常的电路是叫做印刷电路板英文名叫做PCB，其基本原理是，在一种绝缘的基板上，通过电镀铜线来形成电路。PCB也可以多层叠加，并根据需要，在一些地方先钻孔，再对孔进行电镀，使之连接孔两端形成电路，这样的电路板叫做多层电路板。

但是单独的电路板无法形成电路，还需要在电路板上面，通常是底面和正面，安装上元件，并通过锡焊接上去，最终形成具有一定电子功能的电路，通常叫做PCBA。

目前这种电路的最大的问题就是，PCB的制作和安装元件是两个完全不同的阶段。一般必须先将电路板制作完成后，才能进行元件焊接。相当于导线和元件是完全分离的。焊接时 PCB已经是成品，这个时候PCB上的线路将无法更改，整个电路呈现平面化。而且元件最多只有2个平面可以进行安装(正面，底面)。所以用这种方法制成的电路叫做电路板，不是立体的。能够取得一些高度优势，但是在平面上需要巨大的尺寸。有的时候，由于空间限制，平面上的一点需要连接到另一点，需要绕很长一段，变相的占用了空间。

如果是空间电路则不需要这样，可以直接按空间最短路径到另一个元件上。但是在电路结构中，目前没有一种立体电路结构。更多的是通过板对板连接器，用多层贴了元件的电路板实现伪空间。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有技术中将电路板上的电器元件进行连接时，需要绕线操作，占用空间，且形成的电路结构复杂，本实用新型提供了解决上述问题的一种立体电路板结构。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种立体电路板结构，包括导线、以及上下位置排布的至少两层PCB板，所述导线包括导电杆和绝缘层，所述导电杆外壁上涂覆绝缘层；导线的一端与其中一个位于上层的PCB板的下方板面连接，导线的另一端与另一个位于下层的PCB板的上方板面连接，导线的两端还分别通过连接线与对应PCB板上的元件电性连接。

进一步地，所述导电杆采用铜质材料制成，所述绝缘层采用绝缘漆。

进一步地，所述导电杆采用钢性结构。

进一步地，所述导线的两端分别通过焊盘与对应PCB板的板面焊接连接。

进一步地，所述焊盘包括基板和连接板，基板的一侧板面用于固定在PCB板上、另一侧板面与连接板连接，连接板用于与导线焊接；所述基板呈内圆外多边形结构，连接板呈圆环形板结构，基板与连接板两者的轴心线重合；基板的内径与连接板的内径相等，在轴向投影方向上、连接板的外缘与基板的外缘相切。

进一步地，所述导线的两端设有圆环形连接盘，连接盘的外径大于导线的外径；所述连接盘的外径与连接板的外径相等、连接盘的内径与连接板内径相等；连接盘与连接板相对端面焊接连接。

进一步地，所述焊盘与导线之间通过焊锡膏层焊接固定。

进一步地，所述导线的一端与其中一个位于上层的PCB板的下方板面连接，导线的另一端贯穿中间层PCB板后与另一个位于下层的PCB板的上方板面连接；导线的长度与上层PCB 板和下层PCB板之间的最短距离相等。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

现有技术中若实现PCB板多层叠加，则根据需要，在一些地方先钻孔，再对孔进行电镀，使之连接孔两端形成电路；或者使通过板对板连接器，用多层贴了元件的电路板实现伪空间。都不可避免需要绕线，变相的占用了空间。

1、本实用新型提供的立体电路板结构中，不必拘泥于跨PCB板之间的连线必须通过专用的连接器来进行连接；导线的外层绝缘，可以将导线两端就近设置在对应PCB板上的元件处，中间可以跨越多层PCB板，再通过连接线将元件与就近的导线端部电性连接，从而将电气信号引到其他PCB板上，使得立体电路可以成为可能；

2、本实用新型导线作为核心部件之一，导线的外层绝缘、内层导电杆可直接采用钢性带电材质制成，导线可直接穿过中间多层PCB板、以最短的距离连接上下两层PCB板，且导线两端与上下层的PCB板面钢性连接，使得导线能够起到支撑作用，利于立体电路结构的形成；

3、本实用新型的焊盘和连接盘，起着导电、电信号传递的作用。两者之间由特殊的外形尺寸配合，其中焊盘的内径与连接盘的内径必须一致，焊盘的多边形内切圆直径需和焊接盘的外径一致，这样在焊接的时候，两者之间涂覆的锡膏融化产生的张力，可以将导电杆端吸在焊盘上，而不产生偏移，从而使得两者可以用普通贴面元件焊接方式完成连接。

综上所述，在安装元件过程中，可依据需求增加垂直方向上的导线，通过焊接连接，操作简单、灵活；导线可直接穿过中间多层PCB板、以最短的距离连接上下两层PCB板，且导线的两端可选择固定在距离连接元件最近位置处的PCB板上，有效避免绕线操作，节约连接线及其他连接结构占用面积。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的立体电路板结构示意图；

图2为本实用新型的立体电路板结构示意图，导线穿过中间层电路板；

图3为本实用新型的导线轴向截面结构示意图；

图4为本实用新型的焊盘俯视结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：1-导线，11-导电杆，12-绝缘层，13-连接盘，2-焊盘， 21-基板，22-连接板，3-PCB板，4-连接线，5-元件，51-元件A，52-元件B，53-元件C，54- 元件D。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

本实施例提供了一种立体电路板结构，包括圆柱形导线1、以及上下位置排布的至少两层PCB板3；导线1包括导电杆11和绝缘层12，导电杆11外壁上涂覆绝缘层12；导线1 的一端与其中一个位于上层的PCB板3的下方板面连接，导线1的另一端与另一个位于下层的PCB板3的上方板面连接，导线1的两端还分别通过连接线4与对应PCB板3上的元件5 电性连接。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述导电杆11采用钢性结构的铜杆，绝缘层12采用绝缘漆。

实施例3

在实施例2的基础上进一步改进，所述导线1的两端分别通过焊盘2与对应PCB板3的板面焊接连接。焊盘2包括基板21和连接板22，基板21的一侧板面用于固定在PCB板3 上、另一侧板面与连接板22连接，连接板22用于与导线1焊接；基板21呈内圆外多边形结构，多边形结构可以是三角形、四边形、五边形等等N边形结构；连接板22呈圆环形板结构，基板21与连接板22两者的轴心线重合；基板21的内径与连接板22的内径相等，在轴向投影方向上、连接板22的外缘与基板21的外缘相切。导线1的两端设有圆环形连接盘13，连接盘13的外径大于导线1的外径；连接盘13的外径与连接板22的外径相等、连接盘13 的内径与连接板22内径相等；连接盘13与连接板22相对端面焊接连接。

实施例4

在实施例3的基础上进一步改进，焊接时，先将PCB板3上的焊盘2的连接板22板面涂覆上焊锡膏，因为焊锡膏具有自粘的效果；然后将导线1的连接盘13盘面对接与连接板接触；焊接的时候，焊锡膏融化，将导线1彻底固定在PCB板3上。

实施例5

在实施例4的基础上进一步改进，所述导线1的一端与其中一个位于上层的PCB板3的下方板面连接，导线1的另一端贯穿中间层PCB板3后与另一个位于下层的PCB板3的上方板面连接；导线1的长度与上层PCB板3和下层PCB板3之间的最短距离相等。如图1 所示，上层PCB板3上有元件A51，下层PCB板3上有元件C53，两者之间有电气连接，但是中间隔着中层PCB板3，而且每个PCB板3上还有其他很多元件。为了使元件A51和元件C53之间可以连接，以前的做法是，将上层PCB板3、中层PCB板3和下层PCB板3 三者全部做成一张完整的PCB板，但是这样，就会使得PCB板的面积增大，而且元件A51，元件C53之间可能会走很长的线绕过元件B52、元件D54等等其他元件。采用本实施例提供的结构，使得元件A51和元件C53可以在空间范围内互相电气联通，通过体积换取面积的缩小。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种立体电路板结构，包括导线(1)、以及上下位置排布的至少两层PCB板(3)，其特征在于，所述导线(1)包括导电杆(11)和绝缘层(12)，所述导电杆(11)外壁上涂覆绝缘层(12)；导线(1)的一端与其中一个位于上层的PCB板(3)的下方板面连接，导线(1)的另一端与另一个位于下层的PCB板(3)的上方板面连接，导线(1)的两端还分别通过连接线(4)与对应PCB板(3)上的元件(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种立体电路板结构，其特征在于，所述导电杆(11)采用铜质材料制成，所述绝缘层(12)采用绝缘漆。

3.根据权利要求1或2所述的一种立体电路板结构，其特征在于，所述导电杆(11)采用钢性结构。

4.根据权利要求1所述的一种立体电路板结构，其特征在于，所述导线(1)的两端分别通过焊盘(2)与对应PCB板(3)的板面焊接连接。

5.根据权利要求4所述的一种立体电路板结构，其特征在于，所述焊盘(2)包括基板(21)和连接板(22)，基板(21)的一侧板面用于固定在PCB板(3)上、另一侧板面与连接板(22)连接，连接板(22)用于与导线(1)焊接；所述基板(21)呈内圆外多边形结构，连接板(22)呈圆环形板结构，基板(21)与连接板(22)两者的轴心线重合；基板(21)的内径与连接板(22)的内径相等，在轴向投影方向上、连接板(22)的外缘与基板(21)的外缘相切。

6.根据权利要求5所述的一种立体电路板结构，其特征在于，所述导线(1)的两端设有圆环形连接盘(13)，连接盘(13)的外径大于导线(1)的外径；所述连接盘(13)的外径与连接板(22)的外径相等、连接盘(13)的内径与连接板(22)内径相等；连接盘(13)与连接板(22)相对端面焊接连接。

7.根据权利要求4所述的一种立体电路板结构，其特征在于，所述焊盘(2)与导线(1)之间通过焊锡膏层焊接固定。

8.根据权利要求1所述的一种立体电路板结构，其特征在于，所述导线(1)的一端与其中一个位于上层的PCB板(3)的下方板面连接，导线(1)的另一端贯穿中间层PCB板(3)后与另一个位于下层的PCB板(3)的上方板面连接；导线(1)的长度与上层PCB板(3)和下层PCB板(3)之间的最短距离相等。