CN210093667U - 一种刚性板与柔性板的连接结构、电路板及光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光通信技术领域，涉及一种刚性板与柔性板的连接结构、电路板及光模块，解决了目前柔性板与刚性板连接方式存在的占用板面空间大、布置困难、成本较高、合格率低、易损坏等问题，通过对刚性板侧壁做金属化焊盘布置，使其能够与柔性板焊接，柔性板与刚性板板面成垂直关系，在侧面搭接摆放，柔性板与刚性板的金属化焊盘均通过手工加锡焊接柔性板与刚性板连接结构，实现更紧凑的装配空间利用率，稳定可靠且方便的板间连接方式，低成本和良好的可制造性，在所有尺寸受限的电子产品领域都可以借鉴应用。

Description

一种刚性板与柔性板的连接结构、电路板及光模块

技术领域

本实用新型属于光通信技术领域，涉及一种柔性板与刚性板连接结构，在所有尺寸受限的电子产品领域都可以借鉴应用。

背景技术

目前柔性板(以下简称FPC)与刚性板(以下简称PCB)连接时，所采用的方式主要有：插座压接、平面焊接、刚柔一体板。前两种连接方式都会占用大量的板面空间，并且柔性板布置有难度，对于光收发一体模块(简称光模块)这样的小尺寸产品设计带来很大的困扰；第三种连接方式成本较高且合格率低，易损坏。

以图1为例，箭头1所指FPC采用平面焊接方式，加工成本低，但由于它所连接的两个部件(PCB与光器件)不在同一平面内，导致FPC弯折90°，所以FPC焊在PCB上的时候需要占去3～4mm纵深距离来放置信号焊盘和保护焊盘，FPC弯折另需占用1～2mm空间。若采用插座压接方式，占去的PCB纵深空间更多，只是在维修时方便拆卸而已。箭头2所指FPC是刚柔一体板连接方式，FPC与PCB由外协加工厂预先叠层、粘接在一起，装配厂直接弯折使用，粘接工艺要求PCB边缘0.5mm内不许有过孔，FPC弯折另需占用1.5mm空间，总共占去2mm纵深空间。而刚柔一体板加工的工艺成本比普通PCB高出50％左右，合格率约在80％，考虑到光模块行业普遍采用拼版加工(10个PCB拼在一起)，SMT厂家只能将不合格的PCB逐个标记出来不予贴片，给生产管理带来困难。

实用新型内容

为了解决目前柔性板与刚性板连接方式存在的占用板面空间大、布置困难、成本较高、合格率低、易损坏等问题，本实用新型提供一种新的柔性板与刚性板连接方式，实现更为紧凑、可靠、低成本、高性能的产品设计。

本实用新型的技术解决方案是提供一种刚性板与柔性板的连接结构，其特殊之处在于：刚性板侧壁布置金属化焊盘；柔性板与刚性板板面相互垂直，且柔性板通过布置在刚性板侧壁的金属化焊盘焊接在刚性板上。

进一步地，为了防止柔性板与机壳短路，布置有金属化焊盘的刚性板侧壁向内凹。

进一步地，刚性板的金属化焊盘通过手工加锡焊接；柔性板通过加锡焊接在刚性板上。

进一步地，为了给刚性板留出尽量多的布线空间，内凹深度小于等于0.7mm。

本发明还提供一种具有刚性板与柔性板的电路板，其特殊之处在于：包括至少两层刚性板与至少一层柔性板，两层刚性板间隔上下设置，柔性板板面与刚性板板面垂直；刚性板侧壁布置金属化焊盘，柔性板的一侧通过金属化焊盘与上层刚性板焊接，柔性板的另一侧通过金属化焊盘与下层刚性板焊接。

本发明还提供一种用于光模块内的具有刚性板与柔性板的电路板，其特殊之处在于：包括第一刚性板、第二刚性板、第一柔性板、第二柔性板及第三柔性板；

第一刚性板与第二刚性板上下间隔设置，第一柔性板、第二柔性板及第三柔性板的板面均与第一刚性板、第二刚性板的板面垂直；

第一刚性板与光模块内的激光发射器连接，包括布置在其侧壁的三组金属化焊盘；第二刚性板与光模块内的探测器相连，包括布置在其侧壁的一组金属化焊盘；

第一柔性板的一侧通过一组金属化焊盘与第一刚性板焊接，第一柔性板的另一侧通过金属化焊盘与第二刚性板焊接；第二柔性板及第三柔性板分别通过另外两组金属化焊盘与第一刚性板焊接。

进一步地，为了使电路装配到机壳里面留有安全的装配间隙，布置有金属化焊盘的刚性板侧壁向内凹。

进一步地，为了简化工艺，刚性板的金属化焊盘通过手工加锡焊接；柔性板通过加锡焊接在刚性板上。

进一步地，为了给刚性板留出较多的布线空间，内凹深度小于等于0.7mm。

本发明还提供一种光模块，包括机壳与设置在机壳内的电路板，其特殊之处在于：所述电路板为上述的电路板，所述机壳内壁与柔性板相对的部位设置绝缘垫片。

进一步地，所述绝缘垫片为柔性板的空白区域。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型焊接操作方便，都是在PCB侧壁焊接，操作的工艺动作不会碰到刚性板上的器件。

2、FPC厚度、绝缘片材厚度及焊点厚度比较容易控制，使机壳装配的间隙可以精确计算，机壳零件设计的空间利用效率高。

3、焊点占据PCB板面的空间很小，主要占用机壳侧壁的厚度空间，只要焊锡厚度控制好，焊接定位精度对机壳装配几乎没有影响。

4、PCB不需弯折(板间连接时)或只需简单弯折(光器件与PCB连接时)，不需扭转90°甚至更复杂的多次折弯，这样装配操作简单，不需对FPC预整形，装配应力小；FPC布线长度也可以缩到最短，对改善电路阻抗匹配、降低RE辐射及提高性能指标有帮助。

附图说明

图1为背景技术中FPC与PCB的连接方式示意图；

图2为本实用新型实施例一中刚性板结构示意图；

图3为本实用新型实施例一及实施例二中刚性板与柔性板的连接结构；

图4为本实用新型实施例三中用于光模块内的具有刚性板与柔性板的电路板结构示意图；

图5为本实用新型实施例四剖视图；

图6为本实用新型实施例四内部电路结构示意图；

图7为本实用新型实施例四光模块结构示意图。

图中附图标记为：1-金属化焊盘，2-刚性板，3-柔性板；

11-第一刚性板，12-第二刚性板，13-第一柔性板，14-第二柔性板，15-第三柔性板；

21-机壳，22-绝缘垫片，23-柔性板的空白区域。

具体实施方式

本实用新型用于解决PCB与PCB、光器件与PCB的电气连接问题，通过一种新型的FPC连接方式来实现更紧凑的装配空间利用率，稳定可靠且方便的板间连接方式，低成本和良好的可制造性。整个设计方案使用的都是成熟的FPC及PCB制造工艺，仅在设计及电路装配阶段采用独特的工艺来实现。

以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步地描述。

实施例一

如图2所示，本实施例通过对刚性板2侧壁做金属化焊盘1布置，使其能够与柔性板焊接，柔性板与刚性板板面成垂直关系，在侧面搭接摆放，柔性板与刚性板的金属化焊盘1均通过手工加锡焊接。

本实施例在刚性板2侧壁金属化焊盘区域做了内凹设计，内凹方向从刚性板内壁指向刚性板主体，内凹深度可做得很小(最小可达到0.7mm)，给PCB留出尽量多的布线空间，比刚柔一体板连接部位占用的空间更小，对产品布板和装配影响很小。且使连接好的电路板与机壳安装时，留有安全的装配间隙，不会出现柔性板焊点与机壳短路的风险。

实施例二

如图3所示，本实施例为一种具有柔性板与刚性板的电路板，包括上下间隔放置的两层刚性板2及与刚性板2板面垂直的柔性板3，两层刚性板的侧壁均布置有金属化焊盘1，柔性板3的两侧分别通过两层刚性板侧壁布置的金属化焊盘1与两层刚性板2通过手工加锡焊接。同实施例一，在刚性板侧壁金属化焊盘区域做了内凹设计，内凹方向从刚性板内壁指向刚性板主体，内凹深度最小可达到0.7mm。

实施例三

如图4所示，本实施例为用于光模块内的电路板，包括第一刚性板11、第二刚性板12、第一柔性板13、第二柔性板14及第三柔性板15；第一刚性板11与第二刚性板12正面均布设器件，且第一刚性板11与光模块内的激光发射器连接，第二刚性板12与光模块内的探测器相连。从图中可以看出，第一刚性板11与第二刚性板12上下间隔设置，第一刚性板11的侧壁布设三组金属化焊盘；第二刚性板12的侧壁布置一组金属化焊盘；第一柔性板13、第二柔性板14及第三柔性板15的板面均与第一刚性板11、第二刚性板12的板面垂直；第一柔性板13的一侧通过一组金属化焊盘与第一刚性板11焊接，第一柔性板13的另一侧通过金属化焊盘与第二刚性板12焊接，实现两层刚性板的电连接；第二柔性板14及第三柔性板15分别通过另外两组金属化焊盘与第一刚性板11焊接。各柔性板与刚性板的金属化焊盘1均通过手工加锡焊接。

本实施例在各刚性板侧壁金属化焊盘区域做了内凹设计，内凹方向从刚性板内壁指向刚性板主体，使该电路装配到机壳里面留有安全的装配间隙，机壳上也可以利用这个间隙贴上绝缘垫片增强绝缘性能，不会出现FPC焊点与机壳短路的风险(图5)。内凹深度加上金属化焊盘总共只占去PCB边缘0.7mm空间，加上绝缘保护措施后也只占用1mm空间，比刚柔一体板方式占用的空间还更小，对产品布板和装配没有多大影响。

实施例四

如图7所示，本实施例为一种包括实施例三中电路板的光模块，包括机壳21及设置在机壳内的实施例三所述的电路板，为了增强绝缘性能，机壳内壁与柔性板相对的位置处粘贴有绝缘垫片22，防止出现FPC焊点与机壳短路的风险(图5)。绝缘垫片也可以利用柔性板的空白区域23来代替，装配时折叠盖住焊点即可(图6)。

Claims (11)

1.一种刚性板与柔性板的连接结构，其特征在于：刚性板侧壁布置金属化焊盘(1)；柔性板与刚性板板面相互垂直，且柔性板通过布置在刚性板侧壁的金属化焊盘(1)焊接在刚性板上。

2.根据权利要求1所述的刚性板与柔性板的连接结构，其特征在于：布置有金属化焊盘的刚性板侧壁向内凹。

3.根据权利要求2所述的刚性板与柔性板的连接结构，其特征在于：刚性板的金属化焊盘(1)通过手工加锡焊接；

柔性板通过加锡焊接在刚性板上。

4.根据权利要求3所述的刚性板与柔性板的连接结构，其特征在于：内凹深度小于等于0.7mm。

5.一种具有刚性板与柔性板的电路板，其特征在于：包括至少两层刚性板(2)与至少一层柔性板(3)，两层刚性板(2)间隔上下设置，柔性板板面与刚性板板面垂直；刚性板(2)侧壁布置金属化焊盘(1)，柔性板(3)的一侧通过金属化焊盘(1)与上层刚性板(2)焊接，柔性板(3)的另一侧通过金属化焊盘(1)与下层刚性板(2)焊接。

6.一种用于光模块内的具有刚性板与柔性板的电路板，其特征在于：包括第一刚性板(11)、第二刚性板(12)、第一柔性板(13)、第二柔性板(14)及第三柔性板(15)；

第一刚性板(11)与第二刚性板(12)上下间隔设置，第一柔性板(13)、第二柔性板(14)及第三柔性板(15)的板面均与第一刚性板(11)、第二刚性板(12)的板面垂直；

第一刚性板(11)与光模块内的激光发射器连接，包括布置在其侧壁的三组金属化焊盘；第二刚性板(12)与光模块内的探测器相连，包括布置在其侧壁的一组金属化焊盘；

第一柔性板(13)的一侧通过一组金属化焊盘与第一刚性板(11)焊接，第一柔性板(13)的另一侧通过金属化焊盘与第二刚性板(12)焊接；第二柔性板(14)及第三柔性板(15)分别通过另外两组金属化焊盘与第一刚性板(11)焊接。

7.根据权利要求6所述的用于光模块内的具有刚性板与柔性板的电路板，其特征在于：布置有金属化焊盘的刚性板侧壁向内凹。

8.根据权利要求7所述的用于光模块内的具有刚性板与柔性板的电路板，其特征在于：刚性板的金属化焊盘(1)通过手工加锡焊接；

柔性板通过加锡焊接在刚性板上。

9.根据权利要求7所述的用于光模块内的具有刚性板与柔性板的电路板，其特征在于：内凹深度小于等于0.7mm。

10.一种光模块，包括机壳(21)与设置在机壳(21)内的电路板，其特征在于：所述电路板为权利要求6至9任一所述的电路板，所述机壳内壁与柔性板相对的部位设置绝缘垫片(22)。

11.根据权利要求10所述的光模块，其特征在于：所述绝缘垫片为柔性板的空白区域(23)。

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