CN212463649U - 电路板装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种电路板装置及电子设备，包括：依次连接的第一电路板、转接电路板及第二电路板；其中，转接电路板包括相对的第一表面和第二表面，第一表面靠近第一电路板，第二表面靠近第二电路板，第一表面上设置有至少一个第三焊盘，第二表面上设置有至少一个第四焊盘；第一电路板上设置有至少一个第一焊盘，第一焊盘与第三焊盘连接，第二电路板上设置有至少一个第二焊盘，第二焊盘与第四焊盘连接。该电路板装置中的三块电路板对应放置后，是通过高频磁感焊接工艺一次就将三块电路板焊接于一起，焊接工艺简单，易于操作。

Description

电路板装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种电路板装置及电子设备。

背景技术

随着电子设备的多功能化，如今电子设备上使用的电子器件越来越多，电子器件所占用的空间越来越大，而因为电子设备便携性的要求又限制电子设备的尺寸，这样，电路板的尺寸设计的越来越小，但是，小尺寸的电路板很难满足布局较多的电子器件，堆叠式的电路板装置应运而生。

在先的技术中，堆叠式的电路板装置中，通常将两块电路板通过转接板(Interposer)连接，如此可以利用高度方向的空间，增加电子器件布局面积。

然而，在先的技术中，在对电路板进行堆叠时，转接板与上下电路板需要通过焊锡点进行两次焊接才能将上下电路板固定在一起，焊接工艺流程多，操作难度大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电路板装置，能够解决现有电路板装置焊接工艺流程多、操作难度大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型公开了一种电路板装置，包括：依次连接的第一电路板、转接电路板及第二电路板；其中，

所述转接电路板包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述第一电路板，所述第二表面靠近所述第二电路板，所述第一表面上设置有至少一个第三焊盘，所述第二表面上设置有至少一个第四焊盘；

所述第一电路板上设置有至少一个第一焊盘，所述第一焊盘与所述第三焊盘连接，所述第二电路板上设置有至少一个第二焊盘，所述第二焊盘与所述第四焊盘连接。

第二方面，本实用新型公开了一种电子设备，包括前述的电路板装置。

本实用新型实施例中，电路板装置包括依次连接的第一电路板、转接电路板及第二电路板，转接电路板包括相对的第一表面和第二表面，第一表面上仅设置有至少一个第三焊盘，第二表面上仅设置有至少一个第四焊盘，第一电路板上设置有至少一个第一焊盘，第二电路板上设置有至少一个第二焊盘；由于第一焊盘与第三焊盘连接，第二焊盘与第四焊盘连接，因此，为了解决在先技术中的“转接板与上下电路板需要通过焊锡点进行两次焊接才能将上下电路板固定在一起，焊接工艺流程多、操作难度大”的技术问题，本实施例的电路板装置可以采用高频磁感焊接工艺一次就将三块电路板固定在一起，焊接工艺简单，易于操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的一种电路板装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种电路板装置中转接电路板的结构示意图；

图3是图2的俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例的一种电路板装置中部分三块电路板与感应线圈的位置示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型实施例提供了一种电路板装置，参照图1，示出了本实用新型实施例的一种电路板装置的结构示意图，参照图2，示出了本实用新型实施例的一种电路板装置中转接电路板的结构示意图，参照图3，示出了图2的俯视结构示意图。该电路板装置具体可以包括：依次连接的第一电路板10、转接电路板20及第二电路板30；其中，所述转接电路板20包括相对的第一表面21和第二表面22，所述第一表面21靠近所述第一电路板10，所述第二表面22靠近所述第二电路板30，所述第一表面21上设置有至少一个第三焊盘211，所述第二表面22上设置有至少一个第四焊盘221；所述第一电路板10上设置有至少一个第一焊盘101，所述第一焊盘101与所述第三焊盘211连接，所述第二电路板30上设置有至少一个第二焊盘301，所述第二焊盘301与所述第四焊盘221连接。

具体而言，如图1-2所示，转接电路板20为双面电路板，其包括相对的第一表面21和第二表面22，图示可知，第一表面21即为上表面，第二表面22即为下表面，转接电路板20的上表面21和下表面22上仅设置有焊盘，具体地，第一表面21上设置有至少一个第三焊盘211，第二表面22上设置有至少一个第四焊盘221。如图3所示，转接电路板20为中间镂空的电路板，一般放置于第一电路板10和第二电路板30之间，以实现第一电路板10与第二电路板30的电连接，并且转接电路板20可以起到支架的作用，可以增加第一电路板10与第二电路板30高度方向的空间，以增加电子元器件的布局面积。

具体而言，如图1所示，第一电路板10的下表面设置有至少一个第一焊盘101，第一焊盘101与转接电路板上表面上的第三焊盘211对应设置，第二电路板30的上表面设置有至少一个第二焊盘301，第二焊盘301与转接电路板上的第四焊盘221对应设置。本实施例的电路板装置，先将第一电路板10、转接电路板20及第二电路板30依次对应堆叠放置，也就是说，每个第一焊盘101与每个第三焊盘211对应放置且接触，每个第四焊盘221与每个第二焊盘301对应放置且接触，然后，通过高频磁感焊接将所有的第一焊盘101与第三焊盘211、第四焊盘221与第二焊盘301进行焊接，也就是说，通过高频磁感焊接可以一次性将转接电路板与第一电路板和第二电路板熔融连接在一起，以实现第一电路板与第二电路板的电连接。

实际应用中，高频焊接的基本原理为：高频电流通过金属导体时，会产生两种奇特的效应：集肤效应和邻近效应，高频焊接就是利用这两种效应来进行焊接的。其中，集肤效应是指以一定频率的交流电流通过同一个导体时，电流的密度不是均匀地分布于导体的所有截面的，它会主要向导体的表面集中，即电流在导体表面的密度大，在导体内部的密度小，所以我们形象地称之为：“集肤效应”。集肤效应通常用电流的穿透深度来度量，穿透深度值越小，集肤效应越显著。这穿透深度与导体的电阻率的平方根成正比，与频率和磁导率的平方根成反比。通俗地说，频率越高，电流就越集高频焊接中在基体的表面；频率越低，表面电流就越分散。邻近效应是指高频电流在两个相邻的导体中反向流动时，电流会向两个导体相近的边缘集中流动，即使两个导体另外有一条较短的边，电流也并不沿着较短的路线流动，我们把这种效应称为：“邻近效应”。

在本实用新型实施例中，首先，在第一电路板10和第二电路板30的第五焊盘90上通过锡膏70焊接上元器件60后，再将第一电路板10、转接电路板20及第二电路板30依次对应堆叠放置并捆绑，然后，采用高频磁感焊接工艺将所有的第一焊盘101与第三焊盘211、第四焊盘221与第二焊盘301焊接于一起，具体步骤为：本实施例可以将捆绑后的三块电路板放置于一个外接高频磁感线圈的容器内，感应线圈的两端与电源连接，提供一个高频的交变电流；根据奥特斯电生磁原理，在高频交变电流流过线圈是会在线圈内产生一个相同频率的交变磁场；所有的第一焊盘与第三焊盘、所有的第四焊盘与第二焊盘在高频交变磁场中切割磁感线(所有的第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘及第四焊盘均采用铜材质)，产生涡电流；由于集肤效应在高频交变磁场中产生的高频涡电流会集中在焊盘表面；由于铜本身电阻率较小，所以焊盘整体温度变化不大，且发热源在表面；由于第一焊盘与第三焊盘接触位置、第四焊盘与第二焊接触位置的电阻较大(远大于焊盘自身电阻)，根据焦耳定律：Q＝I²Rt(Q指热量，单位是焦耳(J)，I指电流，单位是安培(A)，R指电阻，单位是欧姆(Ω)，t指时间，单位是秒(s))，这些焊盘接触位置会大量发热，从而实现这些焊盘的熔融焊接(由于集肤效应影响，发热位置仅在焊盘表面)。

并且，所有的第一焊盘与第三焊盘、所有的第四焊盘与第二焊盘在熔融焊接后电阻变小，不会出现继续加热熔化的问题；由于集肤效应的作用，发热仅集中在接触表面，且高频磁感焊接具有加热速度快、热影响区小的特点，对电路板自身及基材基本无影响。综上，本实施例通过高频磁感焊接一次性就将转接电路板与第一电路板和第二电路板固定在一起，与在先的技术相比，该实施例的焊接工艺简单，容易操作，可以节省大量的焊接时间，从而节省了生产成本；并且，三块电路板捆绑在一起进行高频磁感焊接，避免了三块电路板之间应热变形导致的虚焊和假焊的产生。

本实用新型实施例中，电路板装置包括依次连接的第一电路板、转接电路板及第二电路板，转接电路板包括相对的第一表面和第二表面，第一表面上仅设置有至少一个第三焊盘，第二表面上仅设置有至少一个第四焊盘，第一电路板上设置有至少一个第一焊盘，第二电路板上设置有至少一个第二焊盘；由于第一焊盘与第三焊盘连接，第二焊盘与第四焊盘连接，因此，为了解决在先技术中的“转接板与上下电路板需要通过焊锡点进行两次焊接才能将上下电路板固定在一起，焊接工艺流程多、操作难度大”的技术问题，本实施例的电路板装置可以采用高频磁感焊接工艺一次就将三块电路板固定在一起，焊接工艺简单，易于操作。

在本实用新型实施例中，所述第一焊盘凸出于所述第一电路板，所述第二焊盘凸出于所述第二电路板，所述第三焊盘凸出于所述第一表面，所述第四焊盘凸出于所述第二表面。

具体而言，如图1和图2所述，为了便于焊接及不影响电路板的基材，本实施例的第一焊盘101凸出于出第一电路板10的下表面，第二焊盘301凸出于第二电路板30的上表面，第三焊盘211凸出于转接电路板20的上表面21，第四焊盘221凸出于转接电路板20的下表面22。

在本实用新型实施例中，所述第一电路板与所述第一表面之间存在第一间隙；所述第二电路板与所述第二表面之间存在第二间隙；所述第一间隙内填充有第一防水胶结构，所述第二间隙内填充有第二防水胶结构。

具体而言，如图1所示，通过高频磁感焊接工艺将第一电路板10下表面的第一焊盘101与转接电路板20上表面的第三焊盘211、第二电路板30上表面的第二焊盘301与转接电路板20的第四焊盘221熔融焊接后，转接电路板20的上表面21与第一电路板10之间形成第一间隙，转接电路板20的下表面22与第二电路板30之间形成第一间隙，本实施例在第一间隙中填充有第一防水胶结构40。在第二间隙中填充有第二防水胶结构41，这样，不仅可以对电路板起到防水的作用，还能减小因焊接带来的应力，提高转接电路板的可靠性。

具体地，第一防水胶结构40的高度等于第一焊盘101与第三焊盘211的高度之和，第二防水胶结构41的高度等于第二焊盘301与第四焊盘221的高度之和。

在本实用新型实施例中，所述第一防水胶结构和第二防水胶结构选自：橡胶胶水、聚氨酯胶水、聚苯乙烯胶水、聚丙烯胶水、聚碳酸酯胶水中的至少一种。

具体而言，由于橡胶胶水、聚氨酯胶水、聚苯乙烯胶水、聚丙烯胶水、聚碳酸酯胶水均具有防水的作用，本实施例的第一防水胶结构40和第二防水胶结构41可以选自其中的任一种，当然本实施例仅列举一部分防水胶，对于其他具有防水作用的化学胶本实施例也可以选用，本实施例对此不作做限定。

在本实用新型实施例中，所述第一电路板设置有至少一个第一焊盘的表面、所述转接电路板及所述第二电路板设置有至少一个第二焊盘的表面外套接有感应线圈。

具体而言，参照图4，示出了本实用新型实施例的一种电路板装置中部分三块电路板与感应线圈的位置示意图。由于高频磁感焊接过程中产生的交变磁场可能对电路板装置内的部分元器件的性能产生影响，为了解决此问题，本实施例高频磁感焊接的区域，如图1所示，该区域就是从第一电路板10的下表面至第二电路板30的上表面之间的区域，即第一电路板10设置有至少一个第一焊盘101的表面、转接电路板20及第二电路板30设置有至少一个第二焊盘301的表面外套接有感应线圈80。具体地，该感应线圈80与外接的高频磁感线圈具有相同频率，该感应线圈80内的磁通量与外接的高频磁感线圈内的磁通量方向相反，这样，可以实现交变磁场对冲。另外，高频磁感焊接过程中没有磁场的环境也可以提升焊接的效率。

在本实用新型实施例中，所述第一电路板、所述转接电路板及所述第二电路板上贴设有至少一个元器件，所述至少一个元器件选用自屏蔽元器件。

具体而言，如图1所示，第一电路板10、转接电路板20及第二电路板30上贴设有至少一个元器件50，由于高频磁感焊接过程中产生的交变磁场可能对电路板装置内的部分元器件的性能产生影响，为了解决此问题，本实施例高频磁感焊接区域周围的元器件50可以采用自屏蔽元器件，具体地，根据电磁屏蔽原理，在变化磁场中，自屏蔽元器件屏蔽层中产生的电流会不断抵消交变磁场，从而实现对屏蔽层内的元器件进行保护。其中，在高频磁感焊接过程中，受交变磁场影响的元器件选用自屏蔽元器件，不受交变磁场影响的元器件可以选用正常的元器件，以减少经济成本。

在本实用新型实施例中，所述第三焊盘与所述第四焊盘对应设置，所述第三焊盘与所述第四焊盘之间设置有导通孔，所述第一表面与所述第二表面通过所述导通孔进行导通。

具体而言，如图2所示，第三焊盘211与第四焊盘221对应设置，第三焊盘211与第四焊盘221之间设置有导通孔23，该导通孔23内用于放置导线，通过导线将转接电路板20的第一表面21和第二表面22导通，也即通过转接电路板20可以将第一电路板10和第二电路板30导通，以实现信号传输、网络连接等功能。

在本实用新型实施例中，所述转接电路板为镂空电路板。

具体而言，转接电路板20为镂空电路板，如图3所示，本实施例的转接电路板20是在中间有镂空结构的电路板，这样，在第一电路板10、转接电路板20和第二电路板30依次堆叠放置后，镂空区可以形成容纳空间，用于容纳第一电路板和第二电路板上贴设的元器件。

具体而言，由于转接电路板20为镂空电路板，如图1所示，第一电路板10下表面的部分区域不与转接电路板20的上表面21接触，而是位于转接电路板20的镂空区；第二电路板30的上表面的部分区域不与转接电路板20的下表面22接触，而是位于转接电路板20的镂空区。

在本实用新型实施例中，所述转接电路板包括焊接区；所述至少一个第三焊盘均匀设置在所述第一表面的焊接区，所述至少一个第四焊盘均匀设置在所述第二表面的焊接区。

具体而言，如图3所示，转接电路板20中镂空结构之外的部分为焊接区，在第一电路板10、转接电路板20和第二电路板30依次堆叠放置后，焊接区用于与第一电路板10和第二电路板30进行连接，这样，第一电路板10和第二电路板30就可以通过转接电路板20实现信号传输、网络连接等功能。

如图2和图3所示，转接电路板20第一表面21的焊接区上均匀设置有至少一个第三焊盘211，转接电路板20第二表面22的焊接区上均匀设置有至少一个第四焊盘221，这样设置可以保证电路板的美观性，当然，至少一个第三焊盘211和/或第四焊盘221也可以非均匀设置，本实施例对比不做限定，具体设置位置还需要根据与其连接的电路板的焊盘位置而定。

在本实用新型实施例中，所述第一电路板和所述第二电路板均为双面电路板。

具体而言，如图1所示，第一电路板10和第二电路板30为双面电路板，这样，第一电路板和第二电路板上就可以贴设更多的元器件，以实现更多的功能。

本实施例中，第一电路板10、转接电路板20和第二电路板30依次堆叠放置后，第一电路板10的上表面及下表面的部分区域、第二电路板30的下表面及上表面的部分区域上分别设置有至少一个第五焊盘90，可以采用锡膏70将元器件50焊接于第五焊盘90上，由于锡膏70在焊接时流动会导致焊锡，在两个第五焊盘90之间均设置有阻焊60，以阻止锡膏流程连锡。

本实用新型实施例中，电路板装置包括依次连接的第一电路板、转接电路板及第二电路板，其中，第一电路板、转接电路板及第二电路板依次对应堆叠放置后，通过高频磁感焊接工艺将转接电路板上表面的第三焊盘与第一电路板上对应的第一焊盘、转接电路板下表面的第四焊盘与第二电路板上对应的第二焊盘熔融焊接于一起，实现第一电路板与第二电路板的电连接，也就是说，该电路板装置中的三块电路板对应放置后，通过高频磁感焊接工艺一次就将三块电路板焊接于一起，焊接工艺简单，易于操作；并且，三块电路板捆绑在一起进行高频磁感焊接，避免了三块电路板之间应热变形导致的虚焊和假焊的产生；第一电路板下表面与转接电路板上表面之间的间隙、第二电路板上表面与转接电路板下表面之间的间隙中填充有防水胶结构，这样，不仅可以起到防水的作用，还能减小应力以提高转接电路板的可靠性。

本实用新型实施例还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括但不局限于手机、平板电脑、智能手表以及可佩戴式设备中的任意一种，该电子设备包括前述的电路板装置。

在本实用新型实施例中的电子设备，电子设备包括电路板装置，该电路板装置包括依次连接的第一电路板、转接电路板及第二电路板，转接电路板包括相对的第一表面和第二表面，第一表面上仅设置有至少一个第三焊盘，第二表面上仅设置有至少一个第四焊盘，第一电路板上设置有至少一个第一焊盘，第二电路板上设置有至少一个第二焊盘；由于第一焊盘与第三焊盘对应设置且熔融连接，第二焊盘与第四焊盘对应设置且熔融连接，因此，为了解决在先技术中的“转接板与上下电路板需要通过焊锡点进行两次焊接才能将上下电路板固定在一起，焊接工艺流程多、操作难度大”的技术问题，本实施例的电路板装置可以采用高频磁感焊接工艺一次就将三块电路板固定在一起，焊接工艺简单，易于操作。

并且，三块电路板捆绑在一起后进行高频磁感焊接，避免了三块电路板之间应热变形导致的虚焊和假焊的产生；第一电路板下表面与转接电路板上表面之间的间隙、第二电路板上表面与转接电路板下表面之间的间隙中填充有防水胶结构，这样，不仅可以起到防水的作用，还能减小应力以提高转接电路板的可靠性。

另外，由于转接电路板的基材上没有锡焊点，仅设置焊盘，即通过焊盘直接将转接电路板与第一电路板和第二电路板固定在一起，这样，可以解决5G信号传输时在锡焊点位置信号传输差的问题，提升电子设备整机性能即用户体验。

需要说明的是，本实施例的高频电磁焊接工艺也可以应用于电路板上盲孔即线路的微裂纹的修复，以提升产品的可靠性，解决了因盲孔即线路的微裂纹带来的客退为题，从而提升用户的体验感。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种电路板装置及电子设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电路板装置，其特征在于，包括：依次连接的第一电路板、转接电路板及第二电路板；其中，

所述转接电路板包括相对的第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述第一电路板，所述第二表面靠近所述第二电路板，所述第一表面上设置有至少一个第三焊盘，所述第二表面上设置有至少一个第四焊盘；

所述第一电路板上设置有至少一个第一焊盘，所述第一焊盘与所述第三焊盘连接，所述第二电路板上设置有至少一个第二焊盘，所述第二焊盘与所述第四焊盘连接。

2.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述第一焊盘凸出于所述第一电路板，所述第二焊盘凸出于所述第二电路板，所述第三焊盘凸出于所述第一表面，所述第四焊盘凸出于所述第二表面。

3.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述第一电路板与所述第一表面之间存在第一间隙；

所述第二电路板与所述第二表面之间存在第二间隙；

所述第一间隙内填充有第一防水胶结构，所述第二间隙内填充有第二防水胶结构。

4.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述第一电路板设置有至少一个第一焊盘的表面、所述转接电路板及所述第二电路板设置有至少一个第二焊盘的表面外套接有感应线圈。

5.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述第一电路板、所述转接电路板及所述第二电路板上贴设有至少一个元器件，所述至少一个元器件为自屏蔽元器件。

6.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述第三焊盘与所述第四焊盘对应设置，所述第三焊盘与所述第四焊盘之间设置有导通孔，所述第一表面与所述第二表面通过所述导通孔进行导通。

7.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述转接电路板为镂空电路板。

8.根据权利要求7所述的电路板装置，其特征在于，所述转接电路板包括焊接区；

所述至少一个第三焊盘均匀设置在所述第一表面的焊接区，所述至少一个第四焊盘均匀设置在所述第二表面的焊接区。

9.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，所述第一电路板和所述第二电路板均为双面电路板。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9所述的电路板装置。

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