TWI305130B - Module supporting device - Google Patents
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Description
1305130 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本案係關於-種模組支樓裝置,尤指一種在模組垂直 設置於系統電路板時提供支“避免模組傾斜之模組支 撐裝置。 【先前技術】
為了迎合電子設備輕薄短小的發展趨勢’許多電子元 件紛紛模組化並垂直設置於线電路板上,以減小電子元 件所占的體積,提升電子密度,並增加系統電路板的空間
運用。有鑑於垂直設置的模組在經過波焊(wave s〇ldedng) 製程或行進間可能造成晃動或左右傾斜,使得模組上的電 子元件碰撞到系統電路板上的電子元件,而造成短路、功 能降低或失效、甚至燒機的問題,目前市面上之電子設備 有數種加強模組固定於系統電路板上之方法。 立請參閱第—圖,其係為®知模組固定於I统電路板之 :思圖’其中該模組可為—電源模组(power module)或 二他功祕核組。如第-圖所示,該模組1G包含一模組 U二複數個電子元件12、複數個針腳(pin) 13及 直設置於-系統電路板20上路板11係垂 插至該系統電路板20上對應之針腳13下 路板20上,以、隹牛溆兮έ ^ 亚焊接至該系統電 以進一步與该糸統電路板20電連接。 6 1305130 為了加強固定該模組10於該系統電路板20上,可在 系統電路板20上開設二或更多個孔洞22,並利用模組10 之針腳13’焊接於該孔洞22中,其中該孔洞22之孔徑係 小於插孔21之標準焊接孔徑,故該孔洞22可採緊配方式 卡緊模組10之針腳13’ ,以進一步支撐模組10,因而可 避免模組10之晃動或傾斜,甚至在進行波焊製程時,可 避免模組10被錫水的浮力頂出,導致模組10高龜而無法 平貼於系統電路板20上,或因傾斜而碰撞系統元件所造 鲁 成短路、功能降低或失效、甚至燒機之問題。然而此方式 之缺點在於,須另外在系統電路板上開設孔洞22,且由於 該孔洞22之孔徑係小於標準焊接孔徑,易造成吃錫不良,‘ • 因孔徑小使得錫水無法藉由孔缝湧上至系統電路板20上 '•之正面焊墊,造成針腳之焊接強度不足或空焊、錫裂等不 良副作用。此外,若模組10高度較高,針腳13’亦無法 支撑住模組10,而仍然會有傾斜現象。 請參閱第二圖,其係另一習知模組固定於系統電路板 _ 之示意圖,其中該模組結構與第一圖相同,故不再贅述。 如第二圖所示,為了加強固定該模組10於該系統電路板 20上,可製作治具30來固定、壓住該模組10於該系統電 路板20上,以穩固其結構,避免該模組10之晃動、傾斜 或高魅。舉例而言,該治具30包含一基板31及複數個垂 直於該基板31之延伸板32,延伸板32之間距係配合該模 組10之寬度,以容收及固定該模組10於該延伸板32之 間,避免該模組10之晃動、傾斜或高龜。然而此方式之 缺點在於,模組10上之電子元件高度不一,且系統電路 7 1305130 板20上亦有許多電子元件在模組10周圍,使得治具30 複雜不易製作,也不容易安置在模組1〇上,且會增加成 本。再者,在安置治具30於模組10上時,很容易碰撞到 模組10或系統電路板20上的電子元件而造成損害。 請參閱第三圖,其係又一習知模組固定於系統電路板 之示意圖,其中該模組結構與第一圖相同,故不再贅述。 如第二圖所示,為了加強固定該模組10於該系統電路板 20上,亦可利用膠帶40將模組10固定於系統電路板20 上位於模組10周圍之電子元件23上,然而膠帶40之固 定效果不佳,且若模組1 〇稍高,會有拉扯、搖晃現象而 造成模組1 〇之傾斜。 因此,如何發展一種可改善上述習知技術缺失之模組 支撐裝置,實為目前相關技術領域者所迫切需要解決之問 題。 【發明内容】 本案之主要目的在於提供一種模組支撐結構,其係可 支撐垂直設立於系統電路板上之模組,以避免模組在波焊 製程或行進間發生晃動或傾斜,使得模組上的電子元件碰 撞到系統電路板上的電子元件,而造成短路、功能降低或 失效、甚至燒機的問題。 為達上述目的,本案之一較廣義實施樣態為提供一種 模組支撐裝置,其中該模組包含一模組電路板,其係垂直 設置於一系統電路板上,該模組支撐裝置包含:一第一支 8 1305130 撐元件,係連接於該模組電路板之第一側;以及一第二支 撐元件,係連接於該模組電路板之第二侧,該第二側係與 該第一侧相對;其中,該第一支撐元件及該第二支撐元件 可夾緊該模組電路板,且該第一支撐元件及該第二支撐元 件分別具有一第一底面及一第二底面,用以平貼於該系統 電路板上,並錯以支撐該模組。 根據本案上述之構想,該第一支撐元件及該第二支撐 I 元件具有相對應之卡固結構。例如,該第一支撐元件包含 一凸柱,而該第二支撐元件包含一對應於該凸柱之凹槽。 根據本案上述之構想,該模組電路板包含一對應於該 . 第一支撙元件之該凸柱之一開孔,該第一支撐元件之該凸 柱係穿過該模組電路板之該開孔後與該第二支撐元件之 該凹槽相卡固。 在一實施例中,該凸柱及該凹槽之截面與該開孔係呈 橢圓形,且該凸柱及該凹槽之截面積與該開孔之面積係實 φ 質上相等。 根據本案上述之構想,該第一底面及該第二底面具有 背膠,以黏貼於該系統電路板上。 根據本案上述之構想,該第一支撐元件及該第二支撐 元件係由絕緣材料所構成。 根據本案上述之構想,該模組更包含複數個針腳,且 該複數個針腳係下插至該系統電路板上對應之插孔並焊 接至該系統電路板上,以進一步與該系統電路板電連接。 在一實施例中,該第一支撐元件及該第二支撐元件係 9 1305130 設置在該針腳之間的間隙中。 在另—實施例中,該第一支撐元件及哕 之底部分別具有一第一凹部及一第 二-切元件 元件及該第二支撐元件可閃過該針腳而:置使遠第-切 根據本案上述之構想,該模組更包 該散熱裳置設置於該模组電路板之 …、衣置。當 標元件之兮筮 _ W ^ ’該第一支 :兀件之心—底面大於該第:切元件之 面。而當該散熱裝置設置於該模組 二::底 該第二切元件之該第二底面切該3:^時’ 第一底面。 支撐兀件之該 根據本案上述之構想,該第―切元 兀件分別包含兩肋,用來增加該第— 弟一支撐 撐元件之結構強度。 切几件及該第二支 根據本案上述之構想,該模組 過該模組之寬度。 技衣置之尺寸係不超 根據本案上述之構想,該模組係為—電源模組。 【實施方式】 徵與優點的-些典型實施例將在後段的 况月中砰細敘逑。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具 有各種的變化,其皆不脫離本宰 #+ 7 、 ^ +木的靶圍,且其中的說明及 圖式在本貝ί係當作說明之用,㈣“限制本案。 «月茶閱第四圖’其係為本案較佳實施例之模組支稽裝 1305130 置之作用示意圖,其中該模組可為一電源模組(power module )或其他功能性模組,例如影像處理模組、顯示模 組或其他電路模組。如第四圖所示,該模組10包含一模 組電路板11、複數個電子元件12、複數個針腳(pin) 13 及一散熱裝置(heat sink ) 14,其中,該模組電路板11係 垂直設置於一系統電路板20上,且透過該複數個針腳13 下插至該系統電路板20上對應之插孔21並焊接至該系統 0 電路板20上,以進一步與該系統電路板20電連接。 由於該模組10係垂直設置於該糸統電路板20上’易 在波焊製程中或行進間產生晃動或左右傾斜,因此本案設 . 計有一模組支撐裝置50,包含一第一支撐元件51及一第 ... 二支撐元件52,其可支撐該垂直設置的模組10,使其穩 固於該系統電路板20上,以避免因模組10之晃動或傾 斜,使得模組上的電子元件碰撞到系統電路板20上的 電子元件,而造成短路、功能降低或失效、甚至燒機的問 φ 題。此外,本案之模組支禮裝置50係由耐燃、耐高溫之 絕緣材料所製成,因此不會有電磁波干擾現象和接觸不良 問題,故不會影響電器安全。 請參閱第五圖(a)及(b),其係為本案較佳實施例之模組 支撐裝置與模組之組合示意圖。如第五圖(a)所示,該模組 支撐裝置50包含第一支撐元件51及第二支撐元件52,其 係分別設置於模組電路板11之相對侧,該第一支撐元件 51具有凸柱511,而該第二支撐元件52上則具有與第一 支撐元件51之凸柱511相對應之一凹槽521(如第六圖(a) 11 1305130 及(b)所示)。另外,該模組電路板11上亦具有一對應於第 一支撐元件51之凸柱511及第二支撐元件52之凹槽521 之開孔15,且該凸柱511及凹槽521之截面積與該開孔 15之面積係實質上相等,故該第一支撐元件51可與該開 孔15及該第二支撐元件52緊配組合。該模組支撐裝置50 與模組10之組裝方式係將第一支撐元件51之凸柱511穿 過模組電路板11上對應之開孔15,再卡入第二支撐元件 52之凹槽521,如此該第一支撐元件51及第二支撐元件 52即可將模組電路板11夾緊(第五圖(b)所示),且該第一 支撐元件51及第二支撐元件52分別具有一第一底面512 . 及一第二底面522,可平貼於系統電路板20上(如第四圖 , 所示)。因此,本案之模組支撐裝置50可支撐整個模組10, 使模組10可穩固地垂直設置於系統電路板20上,避免模 組10之晃動或傾斜。 在一實施例中,該凸柱511及凹槽521之截面與該開 φ 孔15係呈橢圓形,在凸柱511與開孔15及凹槽521插入 緊配時,可避免旋轉。當然,該等結構之形狀並不限於橢 圓形,凸柱511之數目亦不限於一個,例如該第一支撐元 件可包含兩個圓形凸柱,亦可與模組電路板上對應的開孔 及第二支撐元件上對應的凹槽緊配,而同樣達到支撐模組 的作用。又,該第一及第二支撐元件上的凸柱及凹槽位置 可互換,亦可為其他對應之卡固結構。 在一實施例中,該第一支撐元件51及第二支撐元件 52之底部分別具有一第一凹部513及一第二凹部523,在 12 1305130 模組電路板11底部佈滿針腳13的情況下,在第一及第二 支撐元件51、52底部提供的第一及第二凹部513、523即 可避開針腳13 (第五圖(b)及第七圖所示),避免因針腳13 的干涉而無法安裝。而在模組電路板11底部未佈滿針腳 13的情況下,該第一及第二支撐元件51、52即可設置在 針腳13與針腳13之間的間隙中,而無需上述凹部設計。 在一實施例中,由於模組10之主要電子元件12及散 A 熱裝置14係集中設置於模組電路板11之一側,使得模組 10有因重心偏移而傾斜之可能,因此設置在模組電路板 11具主要電子元件12及散熱裝置14之一側的第二支撐元 . 件52之第二底面522可設計成較設置在模組電路板11另 .. 一侧之第一支撐元件51之第一底面512具有較大之底面 積,以提供模組電路板Η之重心側較大之支撐力。 在一實施例中,該第一及第二支撐元件51、52之第 一及第二底面512、522上亦可加上背膠,使第一及第二 φ 支撐元件51、52更穩固地黏合於系統電路板20上,如此 一來,亦可避免在波焊製程中,因錫水之浮力把模組10 推離系統電路板20而造成之高翹。故在波焊製程時,將 背膠之離型紙撕下,再將模組10之針腳13插入系統電路 板20之焊接孔並貼緊在系統電路板20上,即可避免模組 10之晃動、傾斜或高勉。 在一實施例中,該第一及第二支撐元件51、52分別 包含兩肋514、524 (如第六圖⑻及(b)所示),可用來增加 該第一及第二支撐元件51、52之結構強度。 13 1305130 本案之模組支撐裝置50係在有限的空間内,找出最 理想的結合方式,該模組支撐結構50之尺寸係以不超過 模組10之寬度W為原則(如第七圖所示),以避免干涉到 系統電路板20上的電子元件。因此系統端將不必配合模 組支撐裝置而改變系統電路板之結構或佈局,可減少系統 端不必要之成本付出。 本案之構想乃透過模組支撐裝置50來增加模組10與 I 系統電路板20之接觸面積,該模組支撐裝置50係一方面 固定於模組10上,一方面平貼於系統電路板20上,以進 一步支撐該模組10於該系統電路板20上。在上述實施例 . 中,該第一支撐元件51及第二支撐元件52分別具有相對 應之凸柱511及凹槽521,故為可彼此互相連結之公母結 構,並藉由緊配的結構及可與系統電路板20平貼之底面 來支撐模組10。當然,該第一支撐元件51及第二支撐元 件52亦可分別連結至模組10,而無須透過彼此之間的連 φ 接,例如,該第一支撐元件51及第二支撐元件52可分別 具有一凸柱,並分別固定模組電路板11上相對應之開孔, 再透過與系統電路板20平貼之底面來支撐模組10。或是, 該第一支撐元件51及第二支撐元件52僅抵靠於模組電路 板11,並透過與系統電路板20之連結,例如以背膠黏貼 或其他固定方式固定於系統電路板20上,亦同時夾緊模 組電路板11以提供支撐。 換言之,本案之模組支撐結構主要係在模組電路板之 兩侧分別提供一第一支撐元件及一第二支撐元件,用以夾 14 1305130 緊模組電路板,且該第一支撐元件及第二支撐元件分別具 有一底面,可以貼合於系統電路板上,增加模組與系統電 路板之接觸面積,藉此支撐模組以避免模組之晃動、傾斜 或高翹。而該第一支撐元件及第二支撐元件是否彼此連 結、連結方式、或其與模組電路板亦或是系統電路板之連 結方式則可有諸多變化,並不受限於本案所述之實施方 式,且不脫離本案所欲保護之範圍。 I 縱上所述,本案係提供一種模組支撐結構,其係包含 設置於模組電路板相對側之第一支撐元件及第二支撐元 件,且該第一支撐元件及該第二支撐元件可夾緊該模組電 . 路板,且分別具有第一底面及第二底面,用以平貼於系統 、 電路板上,並藉以支撐模組,使模組可穩固地垂直設置於 系統電路板上,以避免模組在波焊製程或行進間發生晃動 或傾斜,使得模組上的電子元件碰撞到系統電路板上的電 子元件,而造成短路、功能降低或失效、甚至燒機的問題。 φ 是以,本案之模組支撐裝置極具產業之價值,爰依法提出 申請。 本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修 飾,然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。 15 1305130 【圖式簡單說明】 第一圖:係為一習知模組固定於系統電路板之示意圖。 弟二圖.係為另一習知4吴組固定於糸統電路板之不意圖。 第三圖:係為又一習知模組固定於系統電路板之示意圖。 第四圖:係為本案較佳實施例之模組支撐裝置之作用示意 圖。 第五圖(a)及(b):係為本案較佳實施例之模組支撐裝置與模 組之組合示意圖。 第六圖(a)及(b):係為本案第一及第二支撐元件之立體示意 圖。 第七圖:係為第四圖之剖面圖。
16 1305130 【主要元件符號說明】 模組:10 模組電路板:11 電子元件:12 針腳:13、13’ 散熱裝置:14 開孔:15 系統電路板:20 插孔:21 孔洞:22 電子元件:23 治具:30 基板:31 延伸板:32 膠帶:40 模組支撐裝置:50 第一支撐元件:51 凸柱:511 第一底面:512 第一凹部:513 肋:514 、 524 第二支撐元件:52 凹槽:521 第二底面:522 第二凹部:523
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Claims (1)
1305130 十、申請專利範圍: 1. 一種模組支撐裝置,其中該模組包含一模組電路板,其 係垂直設置於一系統電路板上,該模組支撐裝置包含: 一第一支撐元件’係連接於該模組電路板之弟一侧, 以及 一第二支撐元件’係連接於該模組電路板之弟二侧’ 該第二側係與該第一侧相對; φ 其中,該第一支撐元件及該第二支撐元件可夾緊該模 組電路板,且該第一支撐元件及該第二支撐元件分別具有 一第一底面及一第二底面,用以平貼於該系統電路板上, ' 並藉以支撐該模組。 - 2.如申請專利範圍第1項所述之模組支撐裝置,其中該第 一支撐元件及該第二支撐元件具有相對應之卡固結嬸。 3. 如申請專利範圍第1項所述之模組支撐裝置,其中該第 一支撐元件包含一凸柱,而該第二支撐元件包含一對應於 •該凸柱之凹槽。 4. 如申請專利範圍第3項所述之模組支撐裝置,其中該模 組電路板包含一對應於該第一支撐元件之該凸柱之一開 孑L 。 5. 如申請專利範圍第4項所述之模組支撐裝置,其中該第 一支撐元件之該凸柱係穿過該模組電路板之該開孔後與 該第二支撐元件之該凹槽相卡固。 6. 如申請專利範圍第5項所述之模組支撐裝置,其中該凸 18 1305130 柱及_槽之截面與關孔係呈擴圓形。 7‘如申請專利範圍第5項所述之模組支#裝置,I中该凸 及該凹槽之截面積與關孔之面積係實質上相等/ 8.,申請專利範圍第!項所述之模組支擇裝置, 氐面及4第—底面具有背膠,以黏貼於該系統電路板 ^申π專利圍第i項所述之模組支擇裝置, 撐7L件及該第二支撑元件係由絕緣材料所構成。/ 模組更包含複數項所述之额支撐裝置,其中該 、-二申Μ專軸圍帛10項所述之模組支撐裝置,其中該 稷固針腳係下插至該系統電路板上對應之插孔# / r系統電路板上,以進一步與該系统電路焊接 笛一 t申4專利範圍帛1G項所述之模組支撐I置,其中今 間;中擇元件及該第二支撐元件係設置在該針腳:間: 如申請專利範圍第10項所述之模組支撐裴置,1 第支撐兀件及該第二支撐元件之底部分別且二 凹部及-第二凹部,使該第—支料件及該第;;支: 可閃過該針腳而設置。 件 14.如申請專利範圍第1項所述之模组支撐裝, 模組更包含一散熱裝置。 ",/、中該 如申請專利範圍第14項所述之模組支撐裝置其A 5亥散熱裝置設置於該模組電路板之該第—栌,二中田 、可,έ亥弟一支 19 1305130 撐元件之該第-底面大於該第 16·如申諸糞剎梦內结又得兀仵之忒弟二底面。 士"妓:項所述之额支#裝置,复中每 二:衣置設置於該模組電路板之該第二侧時: 撐兀件之該第二底面大於竽篦乐—支 17 -大於°亥弟一支撐兀件之該第一底面。 第—1專利_第1項所述之馳支#裝置,其中該 二支撐元件及二支撐元件分別包含兩肋,用來增加 U弟支撐元件及該第二支撐元件之結構強度。 8.如申請專利範圍第1項所述之模組支撐裝置,直中該 短支撐裝置之尺寸料超過賴組之寬度。 19 κ j °申凊專利範圍第1項所述之模組支撐裝置,並中該 楱紐係為一電源模組。 /、 D 20
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