TWI413463B - 複合式電路板裝置及製造方法 - Google Patents

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Description

複合式電路板裝置及製造方法
本發明係關於一種電路板固定裝置及方法；具體而言，藉由電路板相對應之定位元件結構，結合固定電路板裝置，減少貼附膠材使用。
目前市面上充斥著多元化的顯示電子產品，其中以液晶顯示裝置使用極為普遍，包括液晶電視、桌上型顯示器以及筆記型電腦液晶螢幕等等相關產品。
如圖1所示為傳統液晶顯示裝置之示意圖。顯示裝置1具有顯示面板100及背光模組200，背光模組200包含發光模組210，藉由發光模組210提供液晶顯示面板100所需之背光源，顯示裝置1得以顯示全彩畫面供使用者觀賞。
請參閱圖2A為發光模組210結構示意圖。發光模組210具有光源212以及電路板214，電路板214提供訊號傳遞至光源212，用以控制光源212開啟或亮度調變，其中光源212可使用例如發光二極體(light emitting diode,LED)。電路板214係結合硬式印刷電路板總成(Printed Circuit Board Assembly,PCBA)216以及軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuits,FPC)218，硬式印刷電路板總成216具有光源承載面215，設置光源212於承載面215上。硬式印刷電路板總成216具有結合部217，供軟性印刷電路板218彎折依附在硬式印刷電路板總成216 上，並藉此電性連接傳遞光源驅動訊號。
請參考圖2B之傳統顯示裝置1的電路板214結合方法，係將軟性印刷電路板218彎折依附在硬式印刷電路板總成216上，再使用貼附元件219(如：膠帶)貼附在結合部217，藉此強化軟性印刷電路板218之拉力，減少結合部217受到應力而損壞並造成電性傳遞不佳的可能性。但上述之電路板結合方式，需以貼附元件219強化結合部217，製程上增加一道貼附程序且耗費組裝時間。除此之外，貼附元件219強化拉力程度受限，目前顯示器發展逐趨向大尺寸面板開發應用，因此強化電路板214固定裝置為極需探討之課題。
本發明之一目的在於提供一種複合式電路板裝置，結合硬式印刷電路板總成與軟性印刷電路板。
本發明之另一目的在於提供一種複合式電路板裝置，其加強提升軟性印刷電路板之拉力。
本發明之又一目的在於提供一種複合式電路板裝置，不需額外貼附膠帶固定電路板接合處。
本發明提出一種顯示裝置包含有顯示面板以及背光模組，其中背光模組藉由發光模組提供顯示面板所需之背光源。而發光模組本身具備光源以及電路板，由電路板控制訊號傳遞至光源，以控制光源開啟調變。複合式電路板裝置係包含硬式印刷電路板總成(Printed Circuit Board Assembly,PCBA)以及軟性印 刷電路板(Flexible Printed Circuits,FPC)。
硬式印刷電路板總成具有承載段及連接段，承載段具有承載面，用以承載光源；連接段係延伸自承載段之一側邊，具有第一表面係延伸自承載面，而第一端面相鄰第一表面，其中第一端面上形成第一定位件。軟性印刷電路板具有接觸段，係與連接段平行設置。接觸段具有第一定位孔，其中將第一定位件穿過第一定位孔設置，以結合固定軟性印刷電路板與硬式印刷電路板總成，完成電路板固定裝置。
除此之外，軟性印刷電路板具有第一彎折部及第二彎折部，第一彎折部與第二彎折部分別位於接觸段之二側邊。軟性印刷電路板自接觸段經由第一彎折部轉換延伸方向，與接觸段夾一角度，其中第一定位孔設置於第一彎折部。
硬式印刷電路板總成另包含第一連接件，係設置於連接段表面。軟性印刷電路板係具有第二連接件，設置於接觸段之表面，而第二連接件係電性連接於第一連接件，以提供光源之控制訊號傳遞。
本發明亦提出一種複合式電路板製造方法於硬式印刷電路板總成上形成一第一定位件，形成第一定位孔於軟性印刷電路板上，第一定位孔係相對應於第一定位件，將第一定位件穿過第一定位孔設置，以結合固定軟性印刷電路板與硬式印刷電路板總成，完成電路板固定裝置。
藉由上述複合式電路板裝置及製造方法，可加強固定硬式印刷電路板總成與軟性印刷電路板，有效提升電路板拉力。且不需使用額外的貼附元件(如：膠帶)，大幅減少貼附元件消耗使用，節省產品製作成本、處理程序且外形美觀。
本發明係提供一種複合式電路板裝置及製造方法，藉由結構組合方式有效提升電路板拉力，加強固定硬式印刷電路板總成與軟性印刷電路板。除此之外，免除傳統式貼附元件結合步驟，提高產品製作效率且減少貼附元件消耗。本發明之複合式電路板裝置及製造方法，具有加強電路板拉力以及降低產品成本之優點。
如圖3A所示之實施例，複合式電路板裝置包含硬式印刷電路板總成300與軟性印刷電路板400。其中硬式印刷電路板總成300具有相接的承載段310以及連接段320。承載段310係用以承載複數光源212；具體而言，承載段310具有承載面312，複數光源212係設置於承載面312上。光源212較佳為發光二極體形成，用以提供光線使用。連接段320係延伸設置於承載段310之末端，用以與軟性印刷電路板400結合固定並電性連接。軟性印刷電路板400較佳由可撓性電路板裁切而成，其一端具有接觸段420，其中軟性印刷電路板400之接觸段420係與硬式印刷電路板總成300之連接段320相對應設置，並彼此電性連接，以傳遞光源212驅動訊號。
請參閱圖3B為複合式電路板裝置之局部放大結構圖。硬式印刷電路板總成300之連接段320係延伸設置於承載段310之末端，連接段320具有延伸自承載面312之第一表面322，以及相鄰於第一表面322之第一端面324。第一定位件325設置於第一端面324上；在此實施例中，第一定位件325係為第一端面324上之凸塊。連接段320另具有第二表面328係相對應於第一表面322，較佳地第二表面328係平行於第一表面322，而第一端面324介於第一表面322與第二表面328之間，並大致垂直第一表面322與第二表面328。第一連接件327係設置於連接段320上，並對應於第一定位件325相鄰設置；在本實施例中，第一連接件327係形成於第二表面328上，例如是具有導電材質的圖案或接觸墊，常見的材質為銅、鋁或其組合，用以電性連接與傳遞光源212之驅動訊號。
軟性印刷電路板400之接觸段420具有第二連接件427，接觸段420具有第三表面422與第四表面424，第二連接件427係設置於第三表面422或第四表面424上。本實施例中，第二連接件427係形成於第三表面422，例如是具有導電材質的圖案或接觸墊，常見的材質為銅、鋁或其組合。當接觸段420之第三表面422與連接段320之第二表面328相對應設置時，第二連接件427用以電性連接於硬式印刷電路板總成300之第一連接件327，其連接方式可利用例如熱壓、焊料接合或是焊接等技術。第二連接件427與軟性印刷電路板400末端之間形成第一定位孔425，將第一定位件325穿過第一定位孔425設置，以結合固定硬式印刷電路板總成300與軟性印刷電路板400，固定後兩電路板之長度延伸方向呈大致垂直。
請參考圖3C，將第一定位件325穿過第一定位孔425設置，以結合固定硬式印刷電路板總成300與軟性印刷電路板400，並且第一連接件327係電性連接於第二連接件427。
而後同時參考圖3B與圖3C，彎折軟性印刷電路板400形成第一彎折部410與第二彎折部430，軟性印刷電路板400自該接觸段420經由第一彎折部410與第二彎折部430轉換長度延伸方向。第一彎折部410以及第二彎折部430各自具有一夾角，例如兩夾角可皆為90度之直角。然而在不同實施例中，此夾角可依設計撓取方向而調整角度。換言之，第一彎折部410與第二彎折部430分別位於接觸段420之二側邊。
此外，如圖3B與3C所示，連接段320較佳另形成第一凹陷部326設置於第一定位件325之至少一側；在此實施例中，第一凹陷部326分別設置於第一定位件325之兩側。第一凹陷部326係至少部份容置軟性印刷電路板400之第一彎折部410，因此在結合電路板裝置時，可強化結合部330之結構設計並增加模組整體之平整度。相似地，連接段320相對於第一定位件325之另一端面亦可設置凹陷部，用以容置軟性印刷電路板400之第二彎折部430。
藉由上述的結構設計，即可以結構性的方式加強電路板拉力；且不需使用額外貼附元件強化結合部330，即可完成複合 式電路板裝置。
如圖4A至圖4C所示，本發明亦提供另一實施例，其中與前述實施例相同元件符號者表示相同元件。請參照圖4A，複合式電路板裝置包含硬式印刷電路板總成300與軟性印刷電路板400。其中硬式印刷電路板總成300具有相接的承載段310以及連接段320。承載段310係用以承載複數光源212；具體而言，承載段310具有承載面312，複數光源212係設置於承載面312上。光源212較佳為發光二極體形成，用以提供光線使用。連接段320係延伸設置於承載段310之末端，用以與軟性印刷電路板400結合固定並電性連接。軟性印刷電路板400較佳由可撓性電路板裁切而成，其一端具有接觸段420，其中軟性印刷電路板400之接觸段420係與硬式印刷電路板總成300之連接段320相對應設置，並彼此電性連接，以傳遞光源212驅動訊號。
請參閱圖4B為複合式電路板裝置之局部放大結構圖。硬式印刷電路板總成300之連接段320係延伸設置於承載段310之末端，連接段320具有延伸自承載面312之第一表面322，以及相鄰於第一表面322之第一端面324。第一定位件325設置於第一端面324上；在此實施例中，第一定位件325係為第一端面324上之凸塊。第一連接件327係設置於連接段320之第一表面322上，並對應於第一定位件325相鄰設置。在此實施例中，承載段320之第二端面329係平行對應於第一端面324。 第二定位件321係設置於第二端面329上，且較佳為第二端面329上之凸塊。本實施例中，第一定位件325之凸塊與第二定位件321之凸塊係分別對稱地設置於第一連接件327兩側，第一定位件325之凸塊、第二定位件321之凸塊與第一連接件327可對齊或不對齊設置，第一連接件327是具有導電材質的圖案或接觸墊，常見的材質為銅、鋁或其組合，用以電性連接與傳遞光源212之驅動訊號。
軟性印刷電路板400之接觸段420具有第二連接件427，第二連接件427係設置於第四表面424上，例如是具有導電材質的圖案或接觸墊，常見的材質為銅、鋁或其組合。當接觸段420之第四表面424與連接段320之第一表面322相對應設置時，第二連接件427用以電性連接於硬式印刷電路板總成300之第一連接件327，其連接方式可利用例如熱壓、焊料接合或是焊接等技術。軟性印刷電路板400之接觸段420兩側分別具有第一凸耳401與第二凸耳402，第一凸耳401上形成第一定位孔425且第二凸耳402上形成第二定位孔421，然後分別彎折第一凸耳401與第二凸耳402形成第一彎折部410與第二彎折部430，再將第一定位件325穿過第一定位孔425設置，第二定位件321穿過第二定位孔421設置，以結合固定硬式印刷電路板總成300與軟性印刷電路板400，固定後兩電路板之長度延伸方向呈大致平行。
最後彎折軟性印刷電路板400形成第三彎折部440，軟性印 刷電路板400自該接觸段420經由第三彎折部440轉換長度延伸方向。第三彎折部440具有一夾角，此夾角可依設計撓取方向而調整角度。
此實施例中，接觸段420之第一彎折部410與第二彎折部430係分別對稱地設置於第二連接件427兩側。其中第一凸耳401、與第二凸耳402與第二連接件427係可對齊或不對齊設置。
連接段320另形成第一凹陷部326與第二凹陷部323，分別設置於第一定位件325與第二定位件321之一側。較佳地，第一凹陷部326設置於第一定位件325與承載段310之間，而第二凹陷部323則位於第二定位件321與承載段310之間。第一凹陷部326與第二凹陷部323係分別部份容置軟性印刷電路板400之第一彎折部410與第二彎折部430，因此在結合電路板裝置時，可強化電路板結構設計。
此外，如圖5A至圖5C所示，為了穩固結合部330結構，第一定位件325與第二定位件321可為矩形凸塊、楔形凸塊或圓弧凸塊。在軟性印刷電路板400與硬式印刷電路板總成300卡合時強化電路板拉力並防止脫落。
本發明亦提供一種複合式電路板製造方法，如圖6所示。在步驟S10中，係於硬式印刷電路板總成300之連接段320上形成第一定位件325。而另一實施方式再形成第二定位件321於硬式印刷電路板總成300上。於S10步驟中，可選擇性地再形 成第一凹陷部326與第二凹陷部323於第一定位件325與第二定位件321之一側。
步驟S20為形成第一定位孔425於軟性印刷電路板400之接觸段420上，其中第一定位孔425係相對應於第一定位件325。另一實施方式再形成第二定位孔421於軟性印刷電路板400上，第二定位孔421係相對於第二定位件321設置。
步驟S30將第一定位件325在第一彎折部410處穿過第一定位孔425結合設置，以及將第二定位件321穿過第二定位孔421設置。第一凹陷部326與第二凹陷部323係分別部份容置軟性印刷電路板400之第一彎折部410與第二彎折部430。
步驟S40彎折軟性印刷電路板400上第一定位孔425之位置形成第一彎折部410。而另一實施例中彎折軟性印刷電路板400上具有第一定位孔425之第一凸耳401形成第一彎折部410並彎折具有第二定位孔421之第二凸耳402形成第二彎折部430，第一彎折部410係平行於第二彎折部430。
步驟S50在接觸段420延伸方向，彎折軟性印刷電路板400上接觸段420之另一側形成第三彎折部440。換而言之，彎折第一凸耳401及第二凸耳402之彎折方向係分別垂直軟性印刷電路板400之長度延伸方向。
步驟S60電連接軟性印刷電路板400與硬式印刷電路板總成300，其中電連接方法可由熱壓合、焊錫等等技術手段完成。軟性印刷電路板400以及硬式印刷電路板總成300係藉由第一 連接件327與第二連接件427接合而電性連接。
本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明之範例。必須指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明之範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置包含於本發明之範圍內。
1‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧顯示面板
200‧‧‧背光模組
210‧‧‧發光模組
212‧‧‧光源
214‧‧‧電路板
215‧‧‧承載面
216‧‧‧硬式印刷電路板總成
217‧‧‧結合部
218‧‧‧軟性印刷電路板
219‧‧‧貼附元件
300‧‧‧硬式印刷電路板總成
400‧‧‧軟性印刷電路板
310‧‧‧承載段
312‧‧‧承載面
320‧‧‧連接段
322‧‧‧第一表面
324‧‧‧第一端面
325‧‧‧第一定位件
328‧‧‧第二表面
327‧‧‧第一連接件
401‧‧‧第一凸耳
402‧‧‧第二凸耳
410‧‧‧第一彎折部
430‧‧‧第二彎折部
420‧‧‧接觸段
425‧‧‧第一定位孔
427‧‧‧第二連接件
422‧‧‧第三表面
424‧‧‧第四表面
326‧‧‧第一凹陷部
329‧‧‧第二端面
321‧‧‧第二定位件
440‧‧‧第三彎折部
323‧‧‧第二凹陷部
330‧‧‧結合部
圖1為傳統顯示裝置之示意圖。
圖2A為傳統發光模組之示意圖。
圖2B為傳統發光模組之組裝圖。
圖3A為本發明之發光模組圖。
圖3B為本發明電路板結構示意圖。
圖3C為本發明電路板裝置組裝完成圖。
圖4A為本發明發光模組另一實施例。
圖4B為本發明另一電路板結構示意圖。
圖4C為另一實施例之組裝完成圖。
圖5A至圖5C為定位件結構實施例。
圖6為本發明電路板製作流程圖。
212‧‧‧光源
300‧‧‧硬式印刷電路板總成
310‧‧‧承載段
312‧‧‧承載面
320‧‧‧連接段
400‧‧‧軟性印刷電路板
420‧‧‧接觸段

Claims (28)

  1. 一種複合式電路板裝置，用以承載至少一光源，包含：一硬式印刷電路板總成(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)，包含：一承載段，具有一承載面，用以承載該至少一光源；以及一連接段，係延伸自該承載段之一端，包含：一第一表面，延伸自該承載面；一第一端面，相鄰於該第一表面；以及一第一定位件，設置於該第一端面上；以及一軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuits，FPC)包含：一接觸段，用以與該連接段連接，具有一第一定位孔，該接觸段包含：一第一彎折部，該軟性印刷電路板自該接觸段經由該第一彎折部轉換延伸方向，與該接觸段夾一角度；以及一第二彎折部，該第一彎折部與該第二彎折部分別位於該接觸段之二側邊；其中該第一定位孔設置於該第一彎折部，且該第一定位孔係相對應於該第一定位件，將該第一定位件穿過該第一定位孔設置，以結合固定該軟性印刷電路板與該硬式印刷電路板總成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之複合式電路板裝置，更包含一第一連接件，係設置於該連接段上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之複合式電路板裝置，更包含一第 二連接件，設置於接觸段上並電連接該第一連接件。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之複合式電路板裝置，其中該第一端面上另設置一第一凹陷部於該第一定位件之一側，該第一凹陷部係至少部份容置該軟性印刷電路板之該第一彎折部。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之複合式電路板裝置，其中該連接段另具有相鄰該第一表面之一第二端面，係平行對應於該第一端面，該第二端面上具有一第二定位件，以及該接觸段另具有一第二定位孔，該第二定位孔係相對應於該第二定位件。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之複合式電路板裝置，其中該第二端面上另設置一第二凹陷部於該第二定位件之一側，該第二凹陷部係至少部份容置該軟性印刷電路板。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之複合式電路板裝置，其中該接觸段另包含一第一凸耳以及一第二凸耳，其中該第一定位孔位於該第一凸耳，該第二定位孔位於該第二凸耳。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之複合式電路板裝置，其中該第一連接件係設置於平行且相對於該第一表面之一第二表面，且該第二連接件相對應設置於與該第二表面接觸之該接觸段表面，電性連接於該第一連接件。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之複合式電路板裝置，其中該硬式印刷電路板總成之長度延伸方向係垂直於該軟性印刷電路板之長度延伸方向。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之複合式電路板裝置，其中該第一 連接件係設置於該第一表面，且該第二連接件相對應設置於與該第一表面接觸之該接觸段表面，電性連接於該第一連接件。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之複合式電路板裝置，其中該硬式印刷電路板總成之長度延伸方向係平行於該軟性印刷電路板之長度延伸方向。
  12. 一種顯示裝置，包含：一顯示面板；以及一背光模組，與該顯示面板堆疊設置，提供該顯示面板所需之背光源，該背光模組包含：一發光模組，包含：至少一光源；一複合式電路板，包含：一硬式印刷電路板總成(Printed Circuit Board Assembly，PCBA)包含：一承載段，具有一承載面，用以承載該至少一光源；以及一連接段，係自該承載段之一末端延伸設置，包含：一第一表面，延伸自該承載面；一第一端面，相鄰於該第一表面；以及一第一定位件，設置於該第一端面上；以及一軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuits，FPC)，包含：一接觸段，用以與該連接段連接，具有一第一定位孔， 該接觸段包含：一第一彎折部，該軟性印刷電路板自該接觸段經由該第一彎折部轉換延伸方向，與該接觸段夾一角度；以及一第二彎折部，該第一彎折部與該第二彎折部分別位於該接觸段之二側邊；其中該第一定位孔設置於該第一彎折部，且該第一定位孔係相對應於該第一定位件，將該第一定位件穿過該第一定位孔設置，以結合固定該軟性印刷電路板與該硬式印刷電路板總成。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，該硬式印刷電路板總成更包含一第一連接件，係設置於該連接段上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，該軟性印刷電路板更包含一第二連接件，設置於接觸段上並電連接該第一連接件。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該連接段另具有相鄰該第一表面之一第二端面，係平行對應於該第一端面，該第二端面上具有一第二定位件，以及該接觸段另具有一第二定位孔，該第二定位孔係相對應於該第二定位件。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該接觸段另包含一第一凸耳以及一第二凸耳，其中該第一定位孔位於該第一凸耳，該第二定位孔位於該第二凸耳。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置，其中該第一連接件係設置於平行且相對於該第一表面之一第二表面，且該第二連接 件相對應設置於與該第二表面接觸之該接觸段表面，電性連接於該第一連接件。
  18. 如申請專利範圍第12項所述之顯示裝置，其中該硬式印刷電路板總成之長度延伸方向係垂直於該軟性印刷電路板之長度延伸方向。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置，其中該第一連接件係設置於平行該第一表面，且該第二連接件相對應設置於與該第一表面接觸之該接觸段表面，電性連接於該第一連接件。
  20. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該硬式印刷電路板總成之長度延伸方向係平行於該軟性印刷電路板之長度延伸方向。
  21. 一種複合式電路板製造方法，用以組合一硬式印刷電路板總成與一軟性印刷電路板，包含下列步驟：於該硬式印刷電路板總成之一連接段上形成一第一定位件；形成一第一定位孔於該軟性印刷電路板之一接觸段上，該第一定位孔係相對應於該第一定位件；將該硬式印刷電路板總成之該第一定位件穿過該軟性印刷電路板之該第一定位孔結合設置；彎折該軟性印刷電路板上該第一定位孔之位置形成一第一彎折部；彎折該軟性印刷電路板上該接觸段之另一側形成一第二彎折部；以及 電連接該軟性印刷電路板與該硬式印刷電路板總成。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該第一定位件形成步驟，另形成一第二定位件於該硬式印刷電路板總成上。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該第一定位孔形成步驟，另形成一第二定位孔於該軟性印刷電路板上，該第二定位孔係相對於該第二定位件。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之方法，另包含彎折該軟性印刷電路板上該第二定位孔之位置以形成一第三彎折部。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該電連接步驟係採用熱壓合或焊錫等方法將該硬式印刷電路板總成之一第一連接件連接於該軟性印刷電路板之一第二連接件。
  26. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該軟性電路板形成該第一彎折部及該第二彎折部之彎折步驟之彎折方向係分別沿該軟性印刷電路板之長度延伸方向。
  27. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中形成該第一彎折部與該第三彎折部之彎折步驟之彎折方向係垂直該軟性印刷電路板之長度延伸方向。
  28. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中該第一定位件與該第一定位孔結合步驟，包含將該第二定位件穿過該第二定位孔設置。
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