TW201322838A - 電路板總成，具有電路板總成的電子設備，及其升降裝置 - Google Patents

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Abstract

揭示一種電路板總成，該電路板總成包括：一第一電路板；一第二電路板；一框架，用以支持該第二電路板；及一互連裝置，用以互連該第一電路板及該第二電路板，該互連裝置包括配置於該第一電路板的一第一連接器及配置於該第二電路板的一第二連接器以供結合或分離。該電路板總成包括一框架升降裝置，用以垂直地升高或降低該框架，藉以在結合後使該第二連接器垂直地分離於該第一連接器，或在分離後使該第二連接器垂直地結合至該第一連接器。也揭示具有電路板總成的電子設備及相關升降裝置。

Description

電路板總成，具有電路板總成的電子設備，及其升降裝置
本發明係涉及一種電路板互連，特別是有關一種電路板/框架升降裝置，具有該裝置的電路板總成，及具有該裝置的電子設備。
在習知技術中，一般電子系統包括許多電氣連接組件，例如但不限於電路板和相關的電氣連接組件，互連組件(interconnects)等等。典型上電路板，電氣連接組件，互連組件等等具有電氣端子(electrical terminals)以供其他電路板，電氣連接組件，互連組件的電氣端子進行連接。
典型上電氣連接組件或互連組件具有一公座連接器和一母座連接器以進行連接卡合。當公座連接器的接腳與母座連接器的接腳未充分吻合即進行插入的動作時，組件容易造成損壞。特別是公座連接器及/或母座連接器之長度較長時，例如但不限於英特爾之快速通道互連(QuickPath Interconnect，QPI)(QPI互連為一個點對點(point-to-point)的中央處理單元互連，一般可使用QPI互連以進行電路板與電路板間的連接)，接合時之組件損壞機率較高，進而其使用的壽命大幅減少。
另一方面，在使用例如(但不限)於三個QPI互連以進行電路板與電路板間的連接時，其公座連接器與母座連接器間的插入力(mating force)及拔出力(unmating force)均相當大，不利於使用者的插拔及操作。
因此提供一種電路板之互連技術，用以減少接腳損壞機會，增加使用壽命，及便於使用者的操作及應用。
根據本發明一實施例，提出一種電路板總成，該電路板總成可包括：一第一電路板；一第二電路板；及一框架，用以支持該第二電路板。該電路板總成更可包括：一互連裝置，用以互連該第一電路板及該第二電路板，該互連裝置包括配置於該第一電路板的一第一連接器及配置於該第二電路板的一第二連接器以供結合或分離，該第一連接器及該第二電路板之其中之一為一公座連接器，另一為一母座連接器。該電路板總成更可包括：一框架升降裝置，用以垂直地升高或降低該框架裝置，藉以在結合後使該第二連接器垂直地分離於該第一連接器，或在分離後使該第二連接器垂直地結合至該第一連接器。
該框架可具有一對側邊，該側邊可分別設一圓弧導槽，且該側邊可分別設一滑槽。該框架升降裝置可包括：一旋動連桿，該旋動連桿具有一對末端部，該末端部分別設一樞銷。該框架升降裝置更可包括：一對滑件，滑設於該等滑槽內，該滑件分別設一直線形導槽及一具有一特定的傾斜度之支柱導槽，其中該旋動連桿藉由該樞銷及該圓弧導槽樞接該框架，且其中該滑件藉由該樞銷及該直線形導槽卡合該框架。該框架升降裝置更可包括：一對支柱，固設於該第一電路板上且分別滑設於該支柱導槽。
回應於該旋動連桿以一第一方向旋動，該樞銷循該直線形導槽與該圓弧導槽之一連續相交點而使該滑件進行一水平位移。該滑件的該水平位移因為該滑件卡合該框架，固設於該第一電路板之該等支柱，及具有一特定的傾斜度之該等支柱滑槽的共同作動，使得該框架及第二電路板進行一垂直位移。
根據本發明再一實施例，提出一種電子設備。該電子設備可包括：一機殼及一電路板總成。該電路板總成可包括：一第一電路板；一第二電路板；一框架，用以支持該第二電路板。該電路板總成更可包括：一互連裝置，用以互連該第一電路板及該第二電路板，該互連裝置包括配置於該第一電路板的一第一連接器及配置於該第二電路板的一第二連接器以供結合或分離，該第一連接器及該第二電路板之其中之一為一公座連接器，另一為一母座連接器。該電路板總成更可包括：一框架升降裝置，用以垂直地升高或降低該框架裝置，藉以在結合後使該第二連接器垂直地分離於該第一連接器，或在分離後使該第二連接器垂直地結合至該第一連接器。
根據本發明另一實施例，提出一種適用於一電路板總成之升降裝置。該電路板總成包括一第一電路板；一第二電路板；一互連裝置，用以互連該第一電路板及該第二電路板，該互連裝置包括配置於該第一電路板的一第一連接器及配置於該第二電路板的一第二連接器以供結合或分離。該電路板總成更包括一框架，用以支持該第二電路板，該框架具有一對側邊，該側邊分別設一圓弧導槽，且該側邊分別設一滑槽。該升降裝置可包括：一旋動連桿，該旋動連桿具有一對末端部，該末端部分別設一樞銷。該升降裝置更可包括：一對滑件，滑設於該等滑槽內，該滑件分別設一直線形導槽及一具有一特定的傾斜度之支柱導槽，其中該旋動連桿藉由該樞銷及該圓弧導槽樞接該框架，且其中該滑件藉由該樞銷及該直線形導槽卡合該框架。該升降裝置更可包括：一對支柱，固設於該第一電路板上且分別滑設於該支柱導槽；其中回應於該旋動連桿以一第一方向旋動，該樞銷循該直線形導槽與該圓弧導槽之一連續相交點而使該滑件進行一水平位移且使該框架進行一垂直位移。
本說明書中所提及的特色、優點、或類似表達方式並不表示，可以本發明實現的所有特色及優點應在本發明之任何單一的具體實施例內。而是應明白，有關特色及優點的表達方式是指結合具體實施例所述的特定特色、優點、或特性係包括在本發明的至少一具體實施例內。因此，本說明書中對於特色及優點、及類似表達方式的論述與相同具體實施例有關，但亦非必要。
此外，可以任何合適的方式，在一或多個具體實施例中結合本發明所述特色、優點、及特性。相關技術者應明白，在沒有特定具體實施例之一或多個特定特色或優點的情況下，亦可實施本發明。在其他例子中應明白，特定具體實施例中的其他特色及優點可能未在本發明的所有具體實施例中出現。
參考以下說明及隨附申請專利範圍或利用如下文所提之本發明的實施方式，即可更加明瞭本發明的這些特色及優點。
本說明書中「一具體實施例」或類似表達方式的引用是指結合該具體實施例所述的特定特色、結構、或特性係包括在本發明的至少一具體實施例中。因此，在本說明書中，「在一具體實施例中」及類似表達方式之用語的出現未必指相同的具體實施例。
下文以第一圖開始參照附圖說明根據本發明實施例之一電子系統100，顯示一第一電路板104及一第二電路板108相互電耦合的示意圖。通常情況下，電子系統100可能包括許多電氣連接組件，包括電路板和相關的連接器組件。每塊板進行電子電路的一部分且具有電氣端子，透過電氣連接組件或互連組件連接到其他電路板的電氣端子。
第一電路板104可例如但不限於一主要電路板(primary circuit board)，其上可配置第一組件116，第一組件116可包括一或多個積體電路或一或多個已封裝之積體電路，例如但不限於一第一中央處理單元(CPU)，第一組件116更可包括各種機電組件。第二電路板108可例如但不限於一子板(secondary circuit board)108，其上可配置第二組件124，第二組件124可包括一或多個積體電路或一或多個已封裝之積體電路，例如但不限於一第二中央處理單元，第二組件124更可包括動態隨機存取記憶體，各種機電組件等等。第一電路板104及一第二電路板108的連接可使用互連組件136，互連組件136可例如但不限於例如但不限於一QPI互連，超微(AMD)的HyperTransport(HT)互連，或在該等技藝中習知之類似連接器。以QPI互連136為例，可例如具有一公座連接器140及一母座連接器144，當公座連接器140及母座連接器144卡合時，公座連接器140之接腳(未示於圖中)套合於母座連接器144之接腳插孔(未示於圖中)內。然而典型上QPI互連之公座連接器的長度為12 mm，母座連接器的長度為36.5 mm，在連接時容易因為偏移而使接腳與接腳插孔無法正確吻合。若在強行卡合的情形下，將造成接腳或接腳插孔的損壞，而減少其使用的壽命。
如第二圖所示，根據本發明一較佳實施例，一種升降裝置200包括有一握柄本體208、一旋動連桿204、及一對滑件212等構件。第二圖同時顯示一框架216，用以支持第二電路板108；及一對樞銷214，樞銷214鉚接於旋動連桿204之一對末端部218上。框架216的一對側邊215分別設置一圓弧導槽220，以與旋動連桿204及樞銷214共同作動，其進一步細節隨後將會有詳盡的描述及說明。
該握柄本體208可供使用者握持，俾方便操作框架216及第二電路板108之垂直位移。旋動連桿204之末端部218藉由樞銷214及圓弧導槽220與框架216樞接，俾使用者可以一第一方向222(例如但不限於逆時鐘方向)操作握柄本體208，進而相對於框架216，旋動連桿204之末端部218以一連動方向226(例如但不限於逆時鐘方向)由A點作動到B點，即樞銷214在圓弧導槽220旋轉若干角度。旋動連桿204係供做軸心旋轉之一主動元件，其旋轉角度係藉由使用者引動握柄本體208而控制。握柄本體208與該旋動連桿204可為一體成形，或以連接件連接，本發明並不欲加以限制。
該對滑件212係藉由一對滑槽228而配置於框架216的該對側邊215之內側，且滑件212上分別設有卡合導槽230以配合旋動連桿204之樞銷214進行卡合。因此上述樞銷214除了樞接旋動連桿204及框架216並在圓弧導槽內作動外，在滑件212設於框架216時，樞銷214亦卡合滑件212。
卡合導槽230的形狀為一直線形導槽，依照以上的配置以及樞銷214、圓弧導槽220、卡合導槽230的共同作用，當使用者以第一方向222(例如但不限於逆時鐘方向)操作握柄本體208時，滑件212係以第一滑件方向280(例如但不限於向右之水平方向)運動，當使用者以第二方向284(例如但不限於順時鐘方向)操作握柄本體208時，滑件212係以第二滑件方向288(例如但不限於向左之水平方向)運動。上述滑件之運動主要導因於直線形導槽230與圓弧導槽220之相交點之適當設計而進行左右方向的運動。
第二圖同時顯示一固定設置於第一電路板104上之一對支柱(standoff) 232，以及設置於框架216上之一對支柱導槽236，該支柱導槽236具有一特定的傾斜度。如前述，在滑件212設於框架216時，樞銷214卡合滑件212，因此當滑件進行向右方向的水平運動，藉由傾斜的支柱導槽236及固設於第一電路板104上之支柱232，該滑件212反推上頂框架216及第二電路板108，因此框架216及第二電路板108之垂直向上移動。而當滑件212進行向左方向的水平運動時，藉由傾斜的支柱導槽236及固設於第一電路板104上之支柱232，該滑件212向下帶動第二電路板108及第二組件124，因此框架216及第二電路板108之垂直向下移動。換言之，藉由適當的設計，框架216及第二電路板108可藉由旋動連桿204的旋轉而垂直地移動，其移動方向可為垂直地上移，或可為垂直地下移。
第二圖同時顯示一設置於第一電路板104上之導銷(guide pins) 240，244，其與框架216上之配合孔248，252共同作用，其目的在於公座連接器140與母座連接器144連接前提供初期的導引，可避免公座連接器140與母座連接器144之初期連接時，因為錯位(misalign)所導致的損害。
如前述，旋動連桿204與框架216依活動軸連結，並藉樞銷214循設定之圓弧導槽220移動，藉由直線形導槽230與圓弧導槽220之連續相交點之設計，滑件212係滑設於框架216內並以水平方向移動，然框架216及第二電路板108係以垂直方向移動，因此大幅降低各連接器因為偏移及錯位而產生的損害。
根據本發明一較佳實施例，第三圖及第四圖例示其使用及其動作過程與細節，請參閱第一圖至第三圖，在上述組件組合於第一電路板104以實施一電子設備300(請參見第三圖)，該電子設備300另具有其他組件，例如機殼(未示於圖中)，風扇(未示於圖中)等等，上述其他組件為習知電子設備組件的一部份，在此不加贅述。在第三圖中，樞銷214係位於A點，即出發點(starting point)的位置，因此公座連接器140及及母座連接器144係在一結合的狀態，這時框架216及第二電路板108乃以平置的方式定位於第一電路板104上。在使用者操作握柄本體208而引動旋動連桿204時，樞銷214以第三方向308朝B點，即目的點(destination point)作動。
請參見第一圖至第四圖，使用者驅動旋動連桿204後，樞銷214在圓弧導槽220由A點朝B點運動，即樞銷214在圓弧導槽220旋轉若干角度，因此公座連接器140及及母座連接器144係以一垂直的方式脫離其原先結合的狀態。藉由上述各組件的配合作動，框架216可藉由旋動連桿204的旋轉而垂直地上移，這時框架216及第二電路板108相對於第一電路板104係向上垂直移動。
以相同的方式，在使用者再度操作握柄本體208而引動旋動連桿204時，樞銷214由第四方向408自B點朝A點作動，這時框架216及第二電路板108相對於第一電路板104係向下垂直移動，進而公座連接器140及及母座連接器144再度以一垂直的方式回到結合的狀態。
綜上所述，本發明之實施例的公座連接器140及及母座連接器144係以一垂直升降的方式進行結合及脫離，可有效防止因為公座連接器140及及母座連接器144錯位所引起之接腳損壞，增加連接器使用的壽命，本發明之實施例不但進一步達成免工具(tool-less)的需求，更因為其連接器結合及脫離所需之力量大幅減少，進一步避免損害安裝時損害其他電路板和連接器。
另一方面，對於電路板與電路板間之連接，本發明之實施例可達成省力的連接器插拔操作，藉由旋動連桿的旋動及相關槓桿操作，可對連接器預釋放插入力，達成公座連接器與母座連接器輕鬆插拔的功效。
在不脫離本發明精神或必要特性的情況下，可以其他特定形式來體現本發明。應將所述具體實施例各方面僅視為解說性而非限制性。因此，本發明的範疇如隨附申請專利範圍所示而非如前述說明所示。所有落在申請專利範圍之等效意義及範圍內的變更應視為落在申請專利範圍的範疇內。
100．．．電子系統
104．．．第一電路板
108．．．第二電路板
116．．．第一組件
124．．．第二組件
136．．．互連組件
140．．．公座連接器
144．．．母座連接器
200．．．升降裝置
204．．．旋動連桿
208．．．握柄本體
212．．．滑件
214．．．樞銷
215．．．側邊
216．．．框架
218．．．末端部
220．．．圓弧導槽
222．．．第一方向
226．．．連動方向
228．．．滑槽
230．．．卡合導槽，直線形導槽
232．．．支柱
236．．．支柱導槽
240．．．導銷
244．．．導銷
248．．．配合孔
252．．．配合孔
280．．．第一滑件方向
284．．．第二方向
288．．．第二滑件方向
300．．．電子設備
308．．．第三方向
408．．．第四方向
為了立即瞭解本發明的優點，請參考如附圖所示的特定具體實施例，詳細說明上文簡短敘述的本發明。在瞭解這些圖示僅描繪本發明的典型具體實施例並因此不將其視為限制本發明範疇的情況下，參考附圖以額外的明確性及細節來說明本發明，圖式中：
第一圖為根據本發明一較佳實施例，例示一電子系統的示意圖。
第二圖根據本發明一較佳實施例，例示一電子系統的爆炸圖。
第三圖為根據本發明一較佳實施例，例示一框架移動裝置的動作。
第四圖為根據本發明一較佳實施例，例示一框架移動裝置的動作。
104．．．第一電路板
108．．．第二電路板
200．．．升降裝置
204．．．旋動連桿
208．．．握柄本體
212．．．滑件
214．．．樞銷
215．．．側邊
216．．．框架
218．．．末端部
220．．．圓弧導槽
222．．．第一方向
226．．．連動方向
228．．．滑槽
230．．．卡合導槽，直線形導槽
232．．．支柱
236．．．支柱導槽
240．．．導銷
244．．．導銷
248．．．配合孔
252．．．配合孔
280．．．第一滑件方向
284．．．第二方向
288．．．第二滑件方向

Claims (10)

  1. 一種電路板總成，包括：一第一電路板；一第二電路板；一框架，用以支持該第二電路板；一互連裝置，用以互連該第一電路板及該第二電路板，該互連裝置包括配置於該第一電路板的一第一連接器及配置於該第二電路板的一第二連接器以供結合或分離；及一框架升降裝置，用以垂直地升高或降低該框架裝置，藉以在結合後使該第二連接器垂直地分離於該第一連接器，或在分離後使該第二連接器垂直地結合至該第一連接器。
  2. 如請求項1之電路板總成，其中該框架具有一對側邊，該側邊分別設一圓弧導槽，且該側邊分別設一滑槽。
  3. 如請求項2之電路板總成，其中該框架升降裝置包括：一旋動連桿，該旋動連桿具有一對末端部，該末端部分別設一樞銷；一對滑件，滑設於該等滑槽內，該滑件分別設一直線形導槽及一具有一特定的傾斜度之支柱導槽，其中該旋動連桿藉由該樞銷及該圓弧導槽樞接該框架，且其中該滑件藉由該樞銷及該直線形導槽卡合該框架；及一對支柱，固設於該第一電路板上且分別滑設於該支柱導槽。
  4. 如請求項3之電路板總成，其中回應於該旋動連桿以一第一方向旋動，該樞銷循該直線形導槽與該圓弧導槽之一連續相交點而使該滑件進行一水平位移；且其中該滑件的該水平位移因為該滑件卡合該框架，固設於該第一電路板之該等支柱，及具有一特定的傾斜度之該等支柱滑槽的共同作動，使得該該框架及第二電路板進行一垂直位移。
  5. 如請求項1之電路板總成，其中該第一連接器及該第二連接器可選自由一QPI互連，HyperTransport(HT)互連所組成的群體；或其中該第一電路板之上可配置一第一組件，該第一組件可可選自由一中央處理單元及記憶體所組成的群體，該第二電路板之上可配置一第二組件，該第二組件可可選自由一中央處理單元及記憶體所組成的群體。
  6. 一種電子設備，包括：一機殼；一電路板總成，包括：一第一電路板；一第二電路板；一框架，用以支持該第二電路板；一互連裝置，用以互連該第一電路板及該第二電路板，該互連裝置包括配置於該第一電路板的一第一連接器及配置於該第二電路板的一第二連接器以供結合或分離；及一框架升降裝置，用以垂直地升高或降低該框架裝置，藉以在結合後使該第二連接器垂直地分離於該第一連接器，或在分離後使該第二連接器垂直地結合至該第一連接器。
  7. 如請求項6之電子設備，其中該框架具有一對側邊，該側邊分別設一圓弧導槽，且該側邊分別設一滑槽；且其中該框架升降裝置包括：一旋動連桿，該旋動連桿具有一對末端部，該末端部分別設一樞銷；一對滑件，滑設於該等滑槽內，該滑件分別設一直線形導槽及一具有一特定的傾斜度之支柱導槽，其中該旋動連桿藉由該樞銷及該圓弧導槽樞接該框架，且其中該滑件藉由該樞銷及該直線形導槽卡合該框架；及一對支柱，固設於該第一電路板上且分別滑設於該支柱導槽。
  8. 如請求項7之電子設備，其中回應於該旋動連桿以一第一方向旋動，該樞銷循該直線形導槽與該圓弧導槽之一連續相交點而使該滑件進行一水平位移；且其中該滑件的該水平位移因為該滑件卡合該框架，固設於該第一電路板之該等支柱，及具有一特定的傾斜度之該等支柱滑槽的共同作動，使得該該框架及第二電路板進行一垂直位移。
  9. 一種升降裝置，適用於一電路板總成，該電路板總成包括一第一電路板；一第二電路板；一互連裝置，用以互連該第一電路板及該第二電路板，該互連裝置包括配置於該第一電路板的一第一連接器及配置於該第二電路板的一第二連接器以供結合或分離；及一框架，用以支持該第二電路板，該框架具有一對側邊，該側邊分別設一圓弧導槽，且該側邊分別設一滑槽，包括：一旋動連桿，該旋動連桿具有一對末端部，該末端部分別設一樞銷；一對滑件，滑設於該等滑槽內，該滑件分別設一直線形導槽及一具有一特定的傾斜度之支柱導槽，其中該旋動連桿藉由該樞銷及該圓弧導槽樞接該框架，且其中該滑件藉由該樞銷及該直線形導槽卡合該框架；及一對支柱，固設於該第一電路板上且分別滑設於該支柱導槽；其中回應於該旋動連桿以一第一方向旋動，該樞銷循該直線形導槽與該圓弧導槽之一連續相交點而使該滑件進行一水平位移且使該框架進行一垂直位移。
  10. 如請求項9之升降裝置，其中該升降裝置用以垂直地升高或降低該框架及該第二電路板，藉以在結合後使該第二連接器垂直地分離於該第一連接器，或在分離後使該第二連接器垂直地結合至該第一連接器。
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