TWI722829B - 電路板固定結構 - Google Patents

Abstract

一種電路板固定結構，包括第一固定件以及電路板。第一固定件包括柱體、第一凸緣和第二凸緣。柱體的一端設有承接部。第一凸緣連接柱體的側面。第二凸緣連接柱體的側面，並與第一凸緣分隔。第一電路板固設於第一凸緣遠離第二凸緣的表面上。

Description

電路板固定結構

本揭示內容係關於一種電路板固定結構。

此處的陳述僅提供與本揭示有關的背景信息，而不必然地構成現有技術。

傳統上將帶有螺孔的電路板固定件（standoff）固定在電路板的方式是將帶有螺孔的電路板固定件直接設置在電路板的上表面上，以利於使用螺孔與其它電路板或板件、殼件作進一步的組合。另有一些固定方法是使用未帶螺孔的固定件，例如鉚柱（spool）。例如使用“土”字型之未帶螺孔的固定件中的“工”字部分固定電路板，而突出的“土”字頭部分再以沖壓鉚合的方式與金屬殼體結合。於固定相鄰電路板時，其中一個電路板通常會開有一葫蘆孔以便電路板的拆卸，而葫蘆孔開設部分基本上無法設置電路或擺放零件。上述固定方式皆不可避免地減少了電路板的可走線空間。

隨著近年科技進展，高度系統整合、多工以及高速訊號等需求，電路佈線密度大增，電路板線路與元件的佈局空間對訊號品質、產品成本都占有極大影響關鍵。有鑑於此，本揭示之一目的在於提出一種能降低電路板上的固定結構佔據空間降低並具有較彈性的設置要求，而進一步提高電路板空間利用率，使得電路走線和擺放零件的位置可以有更多的彈性以配合線路與元件的佈局需求。

本揭示之一目的是在第一電路板上設置第一固定件，用以支撐第一電路板並可在第一固定件頂端承接另一結構物（例如，電路板），且在拆裝頂端承接之物時可避免第一電路板變形或損壞。

本揭示之另一目的在於所提供之第一固定件底部可固設於第二固定件上，並用以支撐局部的第一電路板。

本揭示之再一目的在於提供利用第一固定件之第一凸緣與第二凸緣配合殼體之凹陷部所構成的快拆結構。

本揭示之又一目的在於第一固定件頂端具有螺孔結構，可用以承接並固設結構物（例如，電路板）。

本揭示的一些實施方式揭露了一種電路板固定結構，包括第一固定件以及第一電路板。第一固定件包括柱體、第一凸緣和第二凸緣。柱體的一端設有承接部。第一凸緣連接柱體的側面。第二凸緣連接柱體的側面，並與第一凸緣分隔。第一電路板固設於第一凸緣遠離第二凸緣的表面上。

於本揭示的一或多個實施方式中，更包括一第二固定件，部分地夾持於該第一凸緣和該第二凸緣之間，第二凸緣位於柱體的另一端，此另一端係相對於設有承接部的一端。

於本揭示的一或多個實施方式中，第二固定件為殼體。

於本揭示的一或多個實施方式中，殼體具有貫通孔，柱體位於第一凸緣和第二凸緣之間的部分穿過貫通孔，該第一凸緣和該第二凸緣分別抵接該殼體的相反兩表面。

於本揭示的一或多個實施方式中，第一凸緣抵接殼體或第二凸緣抵接殼體。

於本揭示的一或多個實施方式中，殼體包括相連之基底部和凹陷部，貫通孔至少延伸至凹陷部，第二凸緣位於凹陷部內。

於本揭示的一或多個實施方式中，殼體具有貫通孔，柱體位於第一凸緣和第二凸緣之間的部分穿過貫通孔。第一凸緣抵接殼體或第二凸緣抵接殼體。

於本揭示的一或多個實施方式中，柱體設有螺孔的一端穿出於第一電路板背向該殼體的表面。

於本揭示的一或多個實施方式中，第二固定件為卡槽元件。卡槽元件夾持第二凸緣，或第一凸緣和第二凸緣夾持卡槽元件，卡槽元件具有凹槽部分，且第一凸緣和第二凸緣之間的部分夾持於卡槽元件之凹槽部分上緣。

於本揭示的一或多個實施方式中，第一電路板與第一固定件形成表面黏著結構。

於本揭示的一或多個實施方式中，第二凸緣相對於柱體之側面的高度大於第一凸緣相對於柱體之側面的高度。

於本揭示的一或多個實施方式中，第二凸緣的外緣具有指向性。

於本揭示的一或多個實施方式中，更包括結構物，設置在承接部上。

於本揭示的一或多個實施方式中，承接部為螺孔，螺孔延伸至柱體內部。

於本揭示的一或多個實施方式中，結構物為第二電路板，第二電路板鎖固至螺孔。

本揭示的上述實施方式至少藉由第一電路板固設於第一凸緣遠離第二凸緣的表面上的方式以減少第一電路板所需的開孔面積和增加第一電路板上走線或零件設置的空間。

為了讓本揭示的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

為使本揭示之敘述更加詳盡與完備，下文針對了本揭示的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本揭示具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。

在以下的描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本揭示之實施例。在其他情況下，為簡化圖式，熟知的結構與裝置僅示意性地繪示於圖中。

請參考第1A圖。第1A圖繪示本揭示一些實施例中電路板固定結構100的側剖面圖。電路板固定結構100包括第一固定件110和第一電路板120。第一電路板120可以是電腦主機板(伺服器中的主機板)，亦可以是較小型並具特定功能的轉接卡、固態硬碟等，但不以此為限。在一些實施例中，電路板固定結構100亦包括第二固定件13。本揭示中第二固定件13的其中一種示例態樣為殼體130，另一示例態樣將於文末提及。殼體130可以是金屬件（例如，鐵件）或塑膠件，但不以此為限。第一固定件110包括柱體112、第一凸緣114和第二凸緣116。第一凸緣114連接柱體112的側面1122。第二凸緣116連接柱體112的側面1122，並與第一凸緣114分隔。在一些實施例中，第一凸緣114和第二凸緣116環形地設置在柱體112的側面1122。第一凸緣114和第二凸緣116由柱體112貫穿，第一凸緣114和第二凸緣116接觸柱體112的側面1122。第一固定件110可以是由金屬，例如鋁、碳鋼所製成，但不以此為限。第一固定件110可以是一體成型，但不以此為限。第一電路板120固設於第一凸緣114遠離第二凸緣116的表面1142上。在一些實施例中，第一電路板120和第一固定件110以表面黏著技術（surface-mount technology，SMT）方式形成表面黏著結構。在第一電路板120和第一固定件110彼此形成表面黏著結構後，殼體130部分地夾持於第一凸緣114和第二凸緣116之間。在一些實施例中，柱體112、第一凸緣114和第二凸緣116為一體成形。

同時參考第1A圖和第1B圖。第1B圖繪示本揭示一些實施例中電路板固定結構100’的側剖面圖。第1B圖所描述的實施例和第1A圖所描述的實施例的不同處在於，第1B圖繪示了鎖固至第一固定件110的結構物12，例如是第二電路板120’，但不以此為限。在一些實施例中，柱體112的一端1124設有承接部1126P，結構物12可設置在承接部1126P上。承接部1126P可以是螺孔1126甚或掛勾類似物，但不以此為限。在一些實施例中，螺孔1126從前述一端1124向第一凸緣114和第二凸緣116的方向（例如，第1A圖和第1B圖所示的負Z方向）延伸至柱體112內部。螺孔1126可用以將第二電路板120’或其它使用者所需的元件藉由螺絲固定至此電路板固定結構100上。第1A圖和第1B圖的螺孔1126內所繪示的螺絲僅為示意，代表其可容納固定用螺絲。在一些實施例中，第二凸緣116是位於柱體112相對於設有螺孔1126的一端1124的另一端1128。在一些實施例中，柱體112的前述一端1124穿出於第一電路板120背向殼體130的表面122。此穿出的柱體112特徵可供第二電路板120’更方便地裝設於第一電路板120背向殼體130的一側。此外，由於螺孔1126設置於第一固定件110的柱體112上，相較於第一電路板120上設置螺孔的常用方式，鎖固螺絲時可以有支撐的效果，並可避免第一電路板120或零件因鎖固動作而損毀的問題。再者，這類實施例僅用單一第一固定件110就可將第一電路板120固設至殼體130並容許於第一電路板120上方藉由同一第一固定件110再追加藉由螺絲固定的第二電路板120’，可相當程度省去第一電路板120上鑽孔的數量。因此，在現今日益要求第一電路板120走線和零件空間利用的趨勢下，上述實施例對前進此趨勢乃助益匪淺。

同時參考第1A圖和第2圖。第2圖繪示本揭示一些實施例中電路板固定結構100的立體透視圖。第2圖選擇性地不顯示第一電路板120，以清楚地示意殼體130和第一固定件110之間的結構關係。在一些實施例中，殼體130具有貫通孔1302。藉由貫通孔1302，殼體130的一部分可拆卸地固定在第一凸緣114和第二凸緣116之間，且柱體112位於第一凸緣114和第二凸緣116之間的部分1129穿過貫通孔1302。在一些實施例中，第一凸緣114和第二凸緣116分別抵接殼體130的相反兩表面1304、1306。在一些實施例中，僅第一凸緣114抵接殼體130的表面1304。在一些實施例中，僅第二凸緣116抵接殼體130的表面1306。在一些實施例中，柱體112位於第一凸緣114和第二凸緣116之間的部分1129抵接殼體130。由於上述實施例是將柱體112位於第一凸緣114和第二凸緣116之間的部分1129配合第一凸緣114和第二凸緣116用來夾持殼體130，且第一電路板120是固設於第一凸緣114遠離第二凸緣116的表面1142上，因此本揭示的實施例可空出更多第一電路板120上可用於走線和設置零件的空間，並可省去第一電路板120上面積較大的孔洞的設置，進而優化第一電路板120空間利用率。面積較大的孔洞（例如，葫蘆孔，但不以此為限）轉至殼體130開設。

繼續參考第2圖。在一些實施例中，殼體130包括相連之基底部130B和凹陷部130R。貫通孔1302至少延伸至凹陷部130R，且第二凸緣116位於凹陷部130R內。此凹陷部130R可容置夾持殼體130的第一固定件110的第二凸緣116。由於凹陷部130R的凹陷方向是往第一電路板120方向（例如，第1A圖、第1B圖和第2圖所示的Z方向），第二凸緣116容置於凹陷部130R內，其可使得殼體130背向於第一電路板120的一面整體較為齊平，不會有第二凸緣116相對於殼體130（沿負Z方向）凸出的外觀。

參考第1A圖和第3圖。第3圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件110的立體示意圖。第3圖的第一固定件110可視為第1A圖所繪示的第一固定件110的其中一種態樣。第3圖所示例的柱體112為圓柱體，側面1122為圓柱面。在一些實施例中，第二凸緣116相對於柱體112之側面1122（沿X-Y平面延伸方向）的高度D2大於第一凸緣114相對於柱體112之側面1122的高度D1。可參考第1A圖的標示和第3圖中的第一凸緣114和第二凸緣116。在此類實施例中，由於第二凸緣116比第一凸緣114相對於柱體112更外凸，使得第二凸緣116可與殼體130接觸的面積增加，夾持也就更加穩固，裝設第一電路板120至殼體130時也就更加穩固。同時，由於第一凸緣114的外凸程度較第二凸緣116為少，對於第一電路板120接觸第一凸緣114之表面124的電路走線空間影響也因而降低。在另一些實施例中，柱體112位於第一凸緣114和第二凸緣116之間的部分1129的寬度（該寬度的測量方向同前述高度D1、D2之延伸方向）大於柱體112其它部分的寬度。此類實施例可進一步增加前述與殼體130的接觸面積，進而使夾持更加穩固。

參考第1A圖和第4圖。第4圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件110A的立體示意圖。第4圖的第一固定件110A可視為第1A圖所繪示的第一固定件110的其中一種態樣。在一些實施例中，柱體112的側面1122具有相連的圓弧面1122C和止擋面1122S，止擋面1122S可為平面。側面1122包括止擋面1122S之好處在於當於特定應用時，若預先得知該應用中第一電路板120的受力狀況時，則可依據特定的受力方向設置具有面對該受力方向的平面止擋面1122S。一般而言，平面止擋面1122S相較於弧面或第3圖所示的第一固定件110的圓柱面更能抵住正向於該平面的受力，因而在特定態樣中可以更進一步保護第一電路板120以及周邊零件和電路走線免於受損。

參考第1A圖、第2圖和第5圖。第5圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件110B的立體示意圖。第5圖的第一固定件110B可視為第1A圖所繪示的第一固定件110的其中一種態樣。在一些實施例中，第二凸緣116’的外緣具有指向性，其可以理解為非圓形，或理解為第二凸緣116’在盤面（例如，第1A圖和第2圖的X-Y平面）上之不同延伸方向測量到的側向長度會有所不同。前述定義非圓形的視角方向為柱體112的延伸方向（例如，第1A圖和第2圖的Z方向）。舉例而言，如第5圖所繪示，第二凸緣116’的側面116’S具有稜角或為一平面，其可使得第一固定件110B更容易在較為壅擠的零件布局中進行安裝。在一些特殊情形中，因零件擺放造成僅特定方向或幾何結構的第二凸緣116’才能使第一固定件110B夾持殼體130。相較於第3圖所示的第一固定件110上外緣為圓形的第二凸緣116，非圓形的第二凸緣116’在應用上更為靈活。

參考第6A圖至第6D圖。第6A圖繪示本揭示一些實施例中殼體130的凹陷部130R背向第一電路板120的一面。第6B圖、第6C圖和第6D圖分別繪示在第6A圖的視角下安裝第一固定件110B至殼體130的分解步驟示意圖。在一些實施例中，此類外緣為非圓形的第二凸緣116’由於具有方向性，可配合殼體130上延伸至凹陷部130R之貫通孔1302的外型對第一電路板120做旋轉式安裝或拆卸。舉例而言，若第二凸緣116’的外緣如第6B圖所示呈類橢圓形。類橢圓形例如是指中段直線形外緣配以兩端弧形外緣，類似常見的操場形狀，但不以此為限。如圖中所示，類橢圓形的長軸長度L大於貫通孔1302在凹陷部130R上的最大開口寬度H，且開口寬度H大於類橢圓形的短軸長度S。在此設置下，可先轉動第一固定件110而使第二凸緣116’之類橢圓形的長軸長度L的延伸方向朝向貫通孔1302，以便將第二凸緣116’穿過殼體130的貫通孔1302在凹陷部130R上的最大開口寬度H（從第6B圖參考至第6C圖），再將第二凸緣116’旋轉90度呈固定位置（從第6C圖參考至第6D圖）。此時由於類橢圓形的長軸長度L大於開口寬度H，且長軸長度L的延伸方向平行於開口寬度H的延伸方向，因此第一固定件110B不會因受外力而滑出殼體130的貫通孔1302。當需要拆卸第一電路板120時，再次將第一電路板120連同第一固定件110B旋轉90度並將第二凸緣116’沿著長軸長度L的延伸方向經由貫通孔1302退出殼體130的凹陷部130R（從第6D圖開始往回參考，經第6C圖回到第6B圖）。

參考第7A圖和第7B圖。第7A圖繪示本揭示一些實施例中卡槽元件130’的立體示意圖。第7B圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件110與卡槽元件130’相互夾持的立體示意圖。具體而言，除了上述的殼體130外，在一些實施例中，第二固定件13亦可為卡槽元件130’。卡槽元件130’夾持第二凸緣116，或第一凸緣114和第二凸緣116夾持卡槽元件130’。在一些實施例中，卡槽元件130’具有夾持部1310’和凹槽部分1312’， 凹槽部分1312’的上緣由夾持部1310’所定義，且柱體112位於第一凸緣114和第二凸緣116之間的部分1129可夾持於凹槽部分1312’。在此架構下，卡槽元件130’背向第一固定件110的一面可進一步連接至其它部件，例如連接至另一殼體、另一電路板等，藉以擴充電路板固定結構100的應用彈性和結構變化。

綜上所述，本揭示的實施例所提供的電路板固定結構將孔洞的開設大程度地轉移至殼體，改善了現有技術中需要在電路板上開設葫蘆孔和因電路板雙面都要固設於第一固定件而犧牲走線和零件設置空間的不足。

在本發明的一實施例中，本發明之伺服器係可用於人工智慧(英語：Artificial Intelligence，簡稱AI)運算、邊緣運算(edge computing)，亦可當作5G伺服器、雲端伺服器或車聯網伺服器使用。

雖然本揭示已以實施例揭露如上，然並非用以限定本揭示，人和熟習此技藝者，在不脫離本揭示之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100, 100’:電路板固定結構 110, 110A, 110B:第一固定件 112:柱體 1122:側面 1122S:止擋面 1122C:圓弧面 1124:一端 1126P:承接部 1126:螺孔 1128:另一端 1129:部分 114:第一凸緣 1142:表面 116, 116’:第二凸緣 116’S:側面 120:第一電路板 12:結構物 120’:第二電路板 122, 124:表面 13:第二固定件 130:殼體 130’:卡槽元件 1310’:夾持部 1312’:凹槽部分 130B:基底部 130R:凹陷部 1302:貫通孔 1304, 1306:表面 D1, D2:高度 H:開口寬度 L:長軸長度 S:短軸長度

第1A圖繪示本揭示一些實施例中電路板固定結構的側剖面圖。 第1B圖繪示本揭示一些實施例中電路板固定結構的側剖面圖。 第2圖繪示本揭示一些實施例中電路板固定結構的立體透視圖。 第3圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件的立體示意圖。 第4圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件的立體示意圖。 第5圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件的立體示意圖。 第6A圖繪示本揭示一些實施例中殼體的凹陷部背向第一電路板的一面。 第6B圖繪示在第6A圖的視角下安裝第一固定件至殼體的其中一個步驟的示意圖。 第6C圖繪示在第6A圖的視角下安裝第一固定件至殼體的其中一個步驟的示意圖。 第6D圖繪示在第6A圖的視角下安裝第一固定件至殼體的其中一個步驟的示意圖。 第7A圖繪示本揭示一些實施例中卡槽元件的立體示意圖。 第7B圖繪示本揭示一些實施例中第一固定件與卡槽元件相互夾持的立體示意圖。

100:電路板固定結構

110:第一固定件

112:柱體

1122:側面

1124:一端

1126P:承接部

1126:螺孔

1128:另一端

1129:部分

114:第一凸緣

1142:表面

116:第二凸緣

120:第一電路板

122,124:表面

13:第二固定件

130:殼體

130B:基底部

130R:凹陷部

1304,1306:表面

D1,D2:高度

Claims (11)

1. 一種電路板固定結構，包括：一第一固定件，包括：一柱體，其一端設有一承接部，其中該承接部為一螺孔，該螺孔延伸至該柱體內部；一第一凸緣，連接該柱體的一側面；以及一第二凸緣，連接該柱體的該側面，並與該第一凸緣分隔；一第一電路板，固設於該第一凸緣遠離該第二凸緣的一表面上；以及一結構物，設置在該承接部上，其中該結構物為一第二電路板，該第二電路板鎖固至該螺孔。
2. 如請求項1所述之電路板固定結構，更包括一第二固定件，部分地夾持於該第一凸緣和該第二凸緣之間，其中該第二凸緣位於該柱體的另一端，該另一端相對於設有該承接部的該端。
3. 如請求項2所述之電路板固定結構，其中該第二固定件為一殼體。
4. 如請求項3所述之電路板固定結構，其中該殼體具有一貫通孔，該柱體位於該第一凸緣和該第二凸緣之間的部分穿過該貫通孔，該第一凸緣和該第二凸緣分別 抵接該殼體的相反兩表面。
5. 如請求項4所述之電路板固定結構，其中該殼體包括相連之一基底部和一凹陷部，該貫通孔至少延伸至該凹陷部，該第二凸緣位於該凹陷部內。
6. 如請求項3所述之電路板固定結構，其中該殼體具有一貫通孔，該柱體位於該第一凸緣和該第二凸緣之間的部分穿過該貫通孔，且該第一凸緣抵接該殼體或該第二凸緣抵接該殼體。
7. 如請求項3所述之電路板固定結構，其中該柱體的該端穿出於該第一電路板背向該殼體的表面。
8. 如請求項2所述之電路板固定結構，其中該第二固定件為一卡槽元件，其中該卡槽元件夾持該第二凸緣，或該第一凸緣和該第二凸緣夾持該卡槽元件，該卡槽元件具有一凹槽部分，且該第一凸緣和該第二凸緣之間的部分夾持於該卡槽元件之該凹槽部分上緣。
9. 如請求項1所述之電路板固定結構，其中該第一電路板與該第一固定件係以表面黏著技術進行固定。
10. 如請求項1所述之電路板固定結構，其中該 第二凸緣相對於該柱體之該側面的高度大於該第一凸緣相對於該柱體之該側面的高度。
11. 如請求項1所述之電路板固定結構，其中該第二凸緣的外緣具有指向性。

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