CN212692895U - 电路板组件和无人机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电路板组件和无人机，涉及机电领域。电路板组件包括基板和惯性测量件，基板上开设有隔离槽，分隔成安装区和非安装区，惯性测量件设置于安装区。基板包括至少两个连接部，非安装区与安装区通过至少两个连接部连接，连接部与隔离槽的端部相邻，并形成隔离槽的端部的侧壁，至少有两个连接部分别位于惯性测量件的相对的两侧。通过在安装区和非安装区的分界位置开设隔离槽，可以减少安装区和非安装区之间的热传递和应力传递，从而保护安装区内的惯性测量件。并且两个连接部分别位于惯性测量件的相对的两侧，安装区的受力更为均匀，不易翘曲。本申请提供的无人机包含了本申请提供的电路板组件。

Description

电路板组件和无人机

技术领域

本实用新型涉及机电领域，具体而言，涉及一种电路板组件和无人机。

背景技术

基于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)结构的惯性测量件(陀螺仪)精度高，对温度变化、应力变化极为敏感，因此对应力、热管理要求高。现有技术通常将惯性测量件与主控板分离式设计，并且尽量二者尽量远离，防止元器件对惯性测量件的干扰，实现应力隔离和热隔离，提升惯性测量件的精度。但这种做法需要用线缆和主控板连接，线缆中有时钟信号，时钟信号泄露以后会干扰GPS，将导致电磁兼容(EMC)问题严重。但将惯性测量件直接设置在主控板上，惯性测量件又容易受到主控板的应力、传热的影响，导致惯性测量件精度不佳甚至损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电路板组件和无人机，其能够将惯性测量件集成于基板，并且有效地改善电路板组件中基板形变或热冲击对惯性测量件的负面影响。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种电路板组件，包括基板和惯性测量件，基板具有安装区和非安装区，基板上开设有隔离槽，隔离槽的宽度方向上的两侧分别与安装区和非安装区相邻，惯性测量件设置于安装区，基板包括至少两个连接部，非安装区与安装区通过至少两个连接部连接，连接部与隔离槽的端部相邻，并形成隔离槽的端部的侧壁，至少有两个连接部分别位于惯性测量件的相对的两侧。

在一种可选的实施方式中，隔离槽与基板的侧边共同围成安装区。

在一种可选的实施方式中，隔离槽绕惯性测量件的周向延伸，隔离槽的两端与基板的侧边之间形成两个连接部。

在一种可选的实施方式中，基板的侧边为直边，三个隔离槽与基板的一个侧边共同围成矩形的安装区。

在一种可选的实施方式中，基板上设置有至少两个隔离槽，至少两个隔离槽共同围成安装区，相邻的两个隔离槽的端部之间形成连接部。

在一种可选的实施方式中，四个沿直线延伸的隔离槽共同围成矩形的安装区。

在一种可选的实施方式中，隔离槽贯穿基板的两面；或者，隔离槽的深度小于基板的厚度。

在一种可选的实施方式中，隔离槽内填充有隔热材料和/或吸波材料。

在一种可选的实施方式中，安装区内的基板的两面均不铺设金属镀层。

在一种可选的实施方式中，隔离槽的内壁不铺设金属镀层。

在一种可选的实施方式中，惯性测量件下方的基板上不开设过孔。

在一种可选的实施方式中，基板上设置有屏蔽罩，惯性测量件位于屏蔽罩内，基板上设置有对外连接器，对外连接器设置在屏蔽罩外。

在一种可选的实施方式中，基板上设置有发热元件，发热元件设置于非安装区。

在一种可选的实施方式中，基板为多层PCB板，基板上还设置有控制元件，惯性测量件的电源线和信号线通过PCB板的最底层连接。

在一种可选的实施方式中，设置于连接部的线路中仅包含连接于惯性测量件的线路。

第二方面，本申请实施例提供一种无人机，无人机包括上述第一方面中任一实施方式的电路板组件。

本实用新型实施例的有益效果是：

本申请提供的电路板组件，包括基板和惯性测量件，基板上开设有隔离槽，分隔成安装区和非安装区，惯性测量件设置于安装区。基板包括至少两个连接部，非安装区与安装区通过至少两个连接部连接，连接部与隔离槽的端部相邻，并形成隔离槽的端部的侧壁，至少有两个连接部分别位于惯性测量件的相对的两侧。通过在安装区和非安装区的分界位置开设隔离槽，可以减少安装区和非安装区之间的热传递和应力传递，从而保护安装区内的惯性测量件，减少其受到的热冲击和基板应力的影响。沿着安装区和非安装区的分界线上具有连接部，连接部处未开设隔离槽，连接部起到支撑安装区基板的作用。并且两个连接部分别位于惯性测量件的相对的两侧，使得来自非安装区的热量、应力可以从相对的两个方向传递到安装区，安装区的受力、受热更为均匀，安装区不容易相对于非安装区翘曲，惯性测量件所受到的热冲击、应力等负面影响较小。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请第一种实施例中电路板组件的示意图；

图2为本申请第二种实施例中电路板组件的示意图；

图3为本申请第三种实施例中电路板组件的示意图；

图4为本申请第四种实施例中电路板组件的示意图；

图5为本申请第五种实施例中电路板组件的示意图；

图6为本申请第六种实施例中电路板组件的示意图；

图7为本申请第七种实施例中电路板组件的示意图。

图标:010-电路板组件；100-基板；101-安装区；102-非安装区；110-隔离槽；120-连接部；200-惯性测量件；300-控制元件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本申请第一种实施例中电路板组件010的示意图。请参照图1，本实施例提供一种电路板组件010，包括基板100和设置在基板100上的惯性测量件200。基板100具有安装区101和非安装区102，基板100上开设有隔离槽110，隔离槽110的宽度方向上的两侧分别与安装区101和非安装区102相邻。也即是说，隔离槽110将基板100的表面分隔为安装区101和非安装区102。本申请中，惯性测量件200设置于安装区101，而基板100上还包括一些发热元件，比如控制元件300、电阻、二极管等，这些发热元件设置在非安装区102。基板100包括至少两个连接部120，非安装区102与安装区101通过至少两个连接部120连接，连接部120与隔离槽110的端部相邻，并形成隔离槽110的端部的侧壁，至少有两个连接部120分别位于惯性测量件200的相对的两侧。通过在基板100上开设隔离槽110，在实现了将惯性测量件200集成到基板100上的同时，可以减少安装区101和非安装区102之间的热传递和应力传递，从而保护安装区101内的惯性测量件200，减少其受到的热冲击和基板100应力的影响，从而保证了惯性测量件的精度。

在本申请的实施例中，隔离槽110可以贯穿基板100的两面，即形成条形通孔的结构；隔离槽110的深度也可以小于基板100的厚度，从而使隔离槽110具有底部，也能够起到减小热传递和一部分应力传递的作用。

在本申请实施例中，可以理解为隔离槽110沿着安装区101和非安装区102的分界线(如图1中虚线所示)延伸从而将两个区域分隔，而在分界线上也存在未开设隔离槽110的部分，这部分形成了连接部120，连接部120形成了隔离槽110端部的侧壁。连接部120对安装区101起到了支撑作用，尤其是隔离槽110贯穿基板100的两面的情况下，安装区101的基板100仅由连接部120支撑，并通过连接部120的走线与基板100上的其他元器件电连接。由于存在两个连接部120分别位于惯性测量件200的相对的两侧，使得来自非安装区102的热量、应力可以从相对的两个方向传递到安装区101，安装区101的受力、受热更为均匀，安装区101不容易相对于非安装区102翘曲，惯性测量件200所受到的热冲击、应力等负面影响较小。

当然，连接部120可以围绕惯性测量件200的周向，均匀间隔地设置，这样能够使安装区101的基板100受力、受热更加均匀，进而也使得惯性测量件200的受力、受热更加均匀。应当理解，围绕惯性测量件200的周向设置，既可以是以惯性测量件200的几何中心为圆心，沿圆周方向设置；也可以是顺着惯性测量件200的轮廓线(与惯性测量件保持一定间隔)设置。

可选的，基板100上设置有至少两个隔离槽110，至少两个隔离槽110共同围成安装区101，相邻的两个隔离槽110的端部之间形成连接部120。如图1所示，惯性测量件200为矩形，四个沿直线延伸的隔离槽110共同围成矩形的安装区101。优选地，将四个隔离槽110的宽度、长度设置为一致，令安装区101呈正方形，便可以使得四个连接部120围绕惯性测量件200的周向均匀设置，从而使得安装区101的基板100受力均匀，不容易翘曲。

当然，隔离槽110的形状以及围绕惯性测量件200的方式可以进行调整。图2为本申请第二种实施例中电路板组件010的示意图。请参照图2，在本实施例中，隔离槽110为弧形槽，四条隔离槽110共同围成圆形的安装区101域，惯性测量件200的几何中心位于圆形的安装区101域的中心。此外，本申请还提供了如图3、图4所示的实施例，均是由至少两个隔离槽110环绕惯性测量件200，围出安装区101。

应理解，在本申请的其他实施例中，隔离槽110的数量可以根据需要进行调整，但应保证至少有两个位于安装区101和非安装区102之间的连接部120在惯性测量件200的相对的两侧。

图1至图4实施例提供了安装区101被非安装区102环绕的情况，在本申请可选的其他实施例中，为了使惯性测量件200免受其他发热元件的热影响，也可以将安装区101设置在基板100的边角处，使安装区101与基板100的侧边相邻，隔离槽110与基板100的侧边共同围成安装区101。可选的，隔离槽110的数量可以是一条，也可以是多条。当隔离槽110的数量为一条时，一条隔离槽110的两端分别与基板100的侧边间隔形成两个连接部120；当隔离槽110的数量为多条时，则存在多个连接部120，多个连接部120中，既有隔离槽110与侧边间隔形成的，也有相邻的两个隔离槽110的端部间隔形成的。图5为本申请第五种实施例中电路板组件010的示意图，如图5所示，可选的，基板100的侧边为直边，三个隔离槽110与基板100的一个侧边共同围成矩形的安装区101。三个隔离槽110以及基板100的一个侧边分别从四个方向包围惯性测量件200，其中一条隔离槽110平行于该侧边，另外两条隔离槽110垂直于该侧边。

图6为本申请第六种实施例中电路板组件010的示意图，如图6所示，安装区101位于基板100的角部。在本实施例中，基板100为矩形，其角部呈90°角，隔离槽110为弧形，隔离槽110绕惯性测量件200的周向延伸，隔离槽110的两端与基板100的侧边之间形成两个连接部120。两个连接部120分别位于惯性测量件200的两侧，对安装区101的基板100进行支撑。通过这种方式，可以仅用一条隔离槽110便分隔出安装区101，并形成两个连接部120，降低了加工成本。图6的实施例中，安装区101呈圆心角90°的扇形，在可选的其他实施例中，如图7所示，隔离槽110也可以是一个“L”形折线，使安装区101呈矩形。

上述各个实施例中，隔离槽110和连接部120共同位于安装区101和非安装区102的分界线上，连接部120起到均匀支撑作用，也能够提供走线；隔离槽110起到减小热传递和应力传递的作用。进一步的，还可以在隔离槽110内填充隔热材料和/或吸波材料，从而进一步减少外部热量和电磁波对惯性测量件的干扰。隔热材料可以是石棉、玻璃纤维、气凝胶等，吸波材料可以是碳化硅、石墨烯等。

可选的，为了进一步减少热量传递，安装区101内的基板100的两面均不铺设金属镀层。进一步的，隔离槽110的内壁也不铺设金属镀层，并且惯性测量件200下方的基板100上不开设过孔。由于金属的导热性能好，因此减少在安装区101内设置金属镀层、减少过孔，能够起到减少热量的传递的作用，保证惯性测量件200周围的温度相对稳定。

为了保证惯性测量件200的测量精度，可选的，基板100上设置有屏蔽罩(图中未示出)，惯性测量件200位于屏蔽罩内，基板100上设置有对外连接器(图中未示出)，对外连接器设置在屏蔽罩外。可选的，可以将整个安装区101或者惯性测量件200罩设在屏蔽罩内。这样可以使得惯性测量件200免受其他元件、线缆的干扰。

在一种可选的实施方式中，基板100为多层PCB板，基板100上还设置有控制元件300(设置在非安装区102)，惯性测量件200的电源线和信号线通过PCB板的最底层连接。安装区101的基板100以及连接部120的线路中仅包含连接于惯性测量件200的线路，隔离槽110的开槽内部所有层都没有铜皮。惯性测量件200需要通过设置于基板100的走线与安装区101以外的控制元件300连接，除了这部分和惯性测量件200相关的电源线、信号线外，不再设置别的线路经过安装区101和连接部120，这样可以尽量减少热量向安装区101传递，也可以避免惯性测量件200受到电磁干扰。另外，惯性测量件200周围的器件、走线分布应当尽量的均匀对称，这样可以使基板100无太大的形变。

在本申请实施例中，优选的，基板上的高速、高发热器件应当尽量与惯性测量件200保持较远的距离。比如，在无人机的吊舱主控板(基板)上，惯性测量件200需远离电源和电机连接器。

第二方面，本申请实施例提供一种无人机(图中未示出)，无人机包括本申请上述实施例提供的电路板组件010。

综上所述，本申请提供的电路板组件010，包括基板100和惯性测量件200，基板100上开设有隔离槽110，分隔成安装区101和非安装区102，惯性测量件200设置于安装区101。基板100包括至少两个连接部120，非安装区102与安装区101通过至少两个连接部120连接，连接部120与隔离槽110的端部相邻，并形成隔离槽110的端部的侧壁，至少有两个连接部120分别位于惯性测量件200的相对的两侧。通过在安装区101和非安装区102的分界位置开设隔离槽110，可以减少安装区101和非安装区102之间的热传递和应力传递，从而保护安装区101内的惯性测量件200，减少其受到的热冲击和基板100应力的影响。沿着安装区101和非安装区102的分界线上具有连接部120，连接部120处未开设隔离槽110，连接部120起到支撑安装区101基板100的作用。并且两个连接部120分别位于惯性测量件200的相对的两侧，使得来自非安装区102的热量、应力可以从相对的两个方向传递到安装区101，安装区101的受力、受热更为均匀，安装区101不容易相对于非安装区102翘曲，惯性测量件200所受到的热冲击、应力等负面影响较小。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (16)

1.一种电路板组件，其特征在于，包括基板和惯性测量件，所述基板具有安装区和非安装区，所述基板上开设有隔离槽，所述隔离槽的宽度方向上的两侧分别与所述安装区和所述非安装区相邻，所述惯性测量件设置于所述安装区，所述基板包括至少两个连接部，所述非安装区与所述安装区通过所述至少两个连接部连接，所述连接部与所述隔离槽的端部相邻，并形成所述隔离槽的端部的侧壁，至少有两个所述连接部分别位于所述惯性测量件的相对的两侧。

2.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述隔离槽与所述基板的侧边共同围成所述安装区。

3.根据权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述隔离槽绕所述惯性测量件的周向延伸，所述隔离槽的两端与所述基板的侧边之间形成两个所述连接部。

4.根据权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述基板的侧边为直边，三个所述隔离槽与所述基板的一个侧边共同围成矩形的所述安装区。

5.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述基板上设置有至少两个所述隔离槽，至少两个所述隔离槽共同围成所述安装区，相邻的两个所述隔离槽的端部之间形成所述连接部。

6.根据权利要求5所述的电路板组件，其特征在于，四个沿直线延伸的所述隔离槽共同围成矩形的所述安装区。

7.根据权利要求1中所述的电路板组件，其特征在于，所述隔离槽贯穿所述基板的两面；或者，所述隔离槽的深度小于所述基板的厚度。

8.根据权利要求1中所述的电路板组件，其特征在于，所述隔离槽内填充有隔热材料和/或吸波材料。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述安装区内的基板的两面均不铺设金属镀层。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述隔离槽的内壁不铺设金属镀层。

11.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述惯性测量件下方的基板上不开设过孔。

12.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述基板上设置有屏蔽罩，所述惯性测量件位于所述屏蔽罩内，所述基板上设置有对外连接器，所述对外连接器设置在所述屏蔽罩外。

13.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述基板上设置有发热元件，所述发热元件设置于所述非安装区。

14.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述基板为多层PCB板，所述基板上还设置有控制元件，所述惯性测量件的电源线和信号线通过所述PCB板的最底层连接。

15.根据权利要求1-8中任一项所述的电路板组件，其特征在于，设置于所述连接部的线路中仅包含连接于所述惯性测量件的线路。

16.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括权利要求1-15中任一项所述的电路板组件。

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