CN200962689Y - 印制板连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种印制板连接结构，尤其涉及一种将多个印制板组装的过程中，各印制板之间不需要采用连接器件，而直接准确定位连接的可靠连接结构。本实用新型通过在子板的边缘设置有焊盘式管脚，在所述母板上对应设置有与所述焊盘式管脚相适应的贴片式焊盘，在子板与母板垂直或互成角度时，可采用回流焊方法直接将所述子板焊接在母板上，从而不必使用插针、插座类接插件即可实现两块电路板之间的可靠连接，大大降低了生产中的材料成本，而且印制板本身带有定位结构，使印制板与印制板之间的安装定位的准确性、精度得到有效保证，在焊接后具有很好的稳定性和可靠性，同时在印制板布线及空间利用率上都较采用接插件的印制板高。

Description

印制板连接结构

技术领域

本实用新型涉及一种印制板连接结构，尤其涉及一种将多个印制板组装的过程中，各印制板之间不需要采用连接器件，而直接准确定位连接的可靠连接结构。

背景技术

现今，在电子工业中，PCB印制板凭借其优良的性能和成熟的制作加工技术，得到了极为广泛的应用，而在电子产品设计过程中由于结构设计以及电路设计的需要，印制板常常会通过焊接接插件进行各印制板之间的扣合连接，来达到制作双层板或多层板结构产品的要求。

在现有的印制板上所采用的接插件主要有通孔接插件和贴片式接插件，其中，使用通孔接插件需要考虑电路走线空间，而使用贴片接插件时则不但需考虑焊接的定位准确性，更需要考虑接插件的连接可靠性。而且，目前行业市场中具有可靠连接性能的接插件都无一例外的采用了“镀金”的制造工艺来加工接插件，以此来保证电气性能的稳定及可靠，但由于国际金属价格长期居高不下，如果在规模生产产品的印制板上大量使用接插件将导致材料成本的大幅度增加，从而降低产品的市场竞争力。

尤其在工业自动化控制行业中，以PCB印制板为载体的PLC控制单元模块，在电子工业是得到广泛的应用。例如目前各种PLC控制单元模块中均采用发光二极管指示灯的显示情况来指示产品本身的运行状态以及信号的好坏。由于其模块化的结构特点，指示灯显示电路通常需要翻转90度，使其能够通过模块的指示窗口进行发光指示。如何达到这种显示要求，而目前的显示电路主要有以下两种方式：

第一种：将发光二极管指示灯通过加装一个直角灯座的形式进行角度调整，然后连同灯座一同焊接到印制板上，从而形成一个组合单元；

第二种：将发光二极管指示灯直接焊接在一块印制板上，然后通过在印制板上面焊接直角连接器件(金属接插件)将其再接插/焊接到另一块印制板上，从而形成一个组合单元。

但是上述两种方式：前者存在加工操作步骤繁琐，灯座结构不易满足设计要求的缺点。而后者采用的金属接插件价格昂贵，如果批量使用又将导致材料成本的大幅度增长。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于提供一种结构简单、成本低廉、连接可靠、定位准确的印制板连接结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种印制板连接结构，包括母板和子板，子板的边缘设置有焊盘式管脚，所述母板上对应设置有与所述焊盘式管脚相适应的贴片式焊盘。

所述子板边缘同时通过至少一个定位结构与所述母板固定连接。

所述定位结构包括设置在所述子板上的定位栓和对应设置在所述母板上的定位孔，所述定位栓延长于子板的设置有焊盘式管脚的边缘。

所述定位栓与相邻的焊盘式管脚之间设置有半圆弧内角。

所述定位结构包括至少两个，设置在子板上带有焊盘式管脚的边缘和所述母板之间。

所述焊盘式管脚对称地设置在所述子板边缘的两个侧面上。

所述对称设置的焊盘式管脚上设置有贯穿于所述子板的过孔，并通过所述过孔采用沉铜辅助焊接工艺将两侧的焊盘式管脚焊接固定。

所述贴片式焊盘为与所述焊盘式管脚相对应的一排或两排。

所述焊盘式管脚的末端设置有贯穿与所述子板的半孔，所述半孔中采用沉铜辅助焊接将两侧的焊盘焊接固定。

所述子板的定位栓上设置有焊盘式管脚，所述母板的定位孔的外沿对应的设置有焊盘。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：通过在子板的边缘设置有焊盘式管脚，在所述母板上对应设置有与所述焊盘式管脚相适应的贴片式焊盘，在子板与母板垂直或互成角度时，可采用回流焊方法直接将所述子板焊接在母板上，从而不必使用接插件即可实现两块电路板之间的可靠连接，降低了生产中的材料成本，两印制板的焊盘式管脚和贴片式焊盘之间仅通过一个焊接点直接接通，较少了焊接点数量，增加了电气连接的可靠性，同时在印制板布线及空间利用率上都较采用接插件的印制板高。此外，所述子板与母板之间由定位栓和定位孔构成定位结构，能够加强子板和母板之间连接的准确性及焊接后的机械强度，减少子板偏转对焊接点可靠性的影响，焊接加工过程也更为方便，所述定位栓和焊盘式管脚之间设置半圆弧内角，避免了子板因内角加工误差造成的定位栓***深度不够，从而保证了焊接质量和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型中实施例一的子板结构示意图；

图2为本实用新型中实施例一的母板结构示意图；

图3为本实用新型中实施例一的子板与母板接插结构示意图；

图4为本实用新型中实施例二的子板结构示意图；

图5为本实用新型中实施例二的母板结构示意图；

图6为本实用新型中实施例二的子板与母板接插结构示意图。

具体实施方式

实施例一为本实用新型的一种优选实施例，子板结构如图1中所示，在子板1的边缘并排设置有多个与子板1上的电路和电气元件相连的焊盘式管脚11，在上述边缘的两端延长出两个定位栓12，所述焊盘式管脚11对称地设置在所述子板1的两侧，由于考虑到增强所述焊盘式管脚11焊接的可靠性，因此设计在印制板铣边阶段将所述焊盘式管脚11从中间分割开，形成贯穿与所述子板1的半孔14，所述半孔14中采用半片沉铜辅助焊接，将两侧的焊盘式管脚11焊接固定，同时为了防止由此操作可能引起的焊盘脱落问题，在所述焊盘式管脚11上还设计了贯穿于所述子板的过孔，所述过孔也利用沉铜进行辅助焊接，将两侧的焊盘式管脚焊接固定，来加强焊盘自身的固定性，避免焊接过程中一侧的焊盘式管脚受热后与印制板产生分离，影响焊接质量。

母板结构如图2中所示，在母板2上设置有与母板2上的电路和电气元件相连的贴片式焊盘21，所述贴片式焊盘共有两排，并与分别与所述子板1两侧上的焊盘式管脚11相对应，即所述贴片式焊盘21的个数、宽度、间距都与焊盘式管脚11的个数相当，所述两排贴片式焊盘21的两端设置有与所述定位栓12相适应的定位孔22，即所述定位孔22的形状、大小与所述定位栓相当。

子板与母板的接插结构如图3中所示，通过所述定位栓12将所述子板1接插在母板2的定位孔22中，所述子板上的焊盘式管脚11和母板上的贴片式焊盘21一一对应，然后按照类似贴片元器件的焊接方式，通过回流焊工艺将子板和母板之间对应的焊盘式管脚11和贴片式焊盘21焊接形成可靠的电气连接。印制板本身带有定位结构，即通过定位栓和定位孔构成的定位结构，使印制板与印制板之间的焊接前安装定位的准确性、精度得到有效保证，在焊接后具有很好的稳定性和可靠性、更保证了一定的机械强度。

同时，在所述定位栓12与相邻的焊盘式管脚11之间设置有半圆弧内角13，由于在印制板加工过程中，考虑到印制板铣边工艺在印制板上内角度空间中不适用，由此可能影响到印制板定位栓加工尺寸的精度，即很难保证将所述定位栓12根部的内角切割加工得平直，会在定位栓12内侧处留有圆角，使定位栓12根部的宽度增加，导致所述定位栓无法按设计的深度***所述定位孔22中，因此在加工过程中，采用印制板加工工艺中成熟的“钻孔”技术在定位栓12内侧加工出半圆弧，圆弧半径可以根据设计需要及加工精度而定。通过增加内角的加工深度，即在所述定位栓12的根部形成半圆弧内角，来防止由此造成的连接过程中的工艺误差，保证子板1在***母板2的过程中由于误差影响定位栓12的***深度，进而导致接插后所述焊盘式管脚11和贴片式焊盘21之间产生空隙，影响焊接的质量，而且，所述内角所采用的半圆弧形，其加工强度较高，加工后的定位栓12的根部也不易断裂。

本实施例中通过焊盘式管脚11和贴片式焊盘21直接进行焊接连接，节省了接插件的接插结构，降低了材料成本；在印制板布线及空间利用率上都较采用接插件的印制板高。所述焊盘式管脚11与贴片式焊盘21的数量及间距可以根据实际电路需要进行增减，并且焊盘式管脚的焊盘高度不应太小，至少需要保证高于一般贴片元器件焊点的垂直高度，从而保证焊接面积和焊接的可靠性。

实施例二为本实用新型的另一种优选实施例：子板结构如图4中所示，与实施例一的区别在于，所述定位栓12共有三个，都是在所述子板1的边缘延长出来，其中两个位于上述边缘的两端，另一个位于上述边缘的中间，所述定位栓12与相邻的焊盘式管脚11之间都设置有半圆弧内角13，增加的所述定位栓12能够进一步增加所述两印制板之间的机械强度，更适用于子板长度或面积较大的情形。

对应的所述母板2的结构如图5中所示，所述定位孔22也与所述定位栓也为三个，且位置、形状和大小也与所述定位栓12相适应，与实施例一的区别还在于，所述贴片式焊盘21’采用长条形，并对应于所述子板1上正反两侧的焊盘式管脚，即相当于将所述实施例一中相对两个贴片式焊盘21连为一体，因此在印制板的加工也中更为方便。

子板与母板的连接结构如图6中所示，通过所述三个定位栓12将所述子板1接插在母板2上的三个对应定位孔22中，所述子板上的焊盘式管脚11和母板上的贴片式焊盘21’一一对应，然后也可按照类似贴片元器件的焊接方式，通过回流焊工艺将子板和母板之间对应的焊盘式管脚11和贴片式焊盘21焊接形成可靠的电气连接。而且两侧的焊点也能够通过所述长条形贴片式焊盘21’直接导通，保证了所述子板1与母板2之间对应焊盘间连接的可靠性。所述定位栓12上设置有焊盘16，对应于定位孔22的外沿设置有对应的过孔焊盘或贴片式焊盘26，在上述焊接过程中可直接将焊盘16和26焊接固定，也能够达到进一步加强所述定位栓与定位孔之间的连接强度的目的。

此外，所述由定位栓12和定位孔22构成的定位结构的个数并非局限于此，只要能保证印制板准确定位即可，定位栓和定位栓孔的尺寸设计也需要考虑印制板的加工精度，避免因为精度误差造成扣合连接过程中的困难。所述子板1上的焊盘16也可以根据需要设计为焊盘式管脚，并于子板上的电路或电气元件相连，对应的所述母板2上的焊盘26也可与母板上的电路或电气元件相连，在子板与母板实现定位和焊接固定的同时，实现母板与子板的电气连接。所述焊盘式管脚上的过孔个数，可以根据焊盘强度和可靠度的需要增加为多个，所述焊盘式管脚11也可以仅设置在所述子板1的一侧，对应的母板2上的贴片式焊盘21也仅设置一组，简化了结构和加工工艺，可以使用于对可靠性要求并不特别高的情况。本实用新型还可以进一步简化，除去所述定位栓12和定位孔22构成了定位结构，在加工过程中，只需将焊盘式管脚11和贴片式焊盘21对应放置并直接焊接，在实现电气连接的同时，将所述子板1与母板2固定连接，因此适用于对连接强度以要求并不太高的情况。

以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1、一种印制板连接结构，包括母板和子板，其特征在于：子板的边缘设置有焊盘式管脚，所述母板上对应设置有与所述焊盘式管脚相适应的贴片式焊盘。

2、如权利要求1所述的印制板连接结构，其特征在于：所述子板边缘同时通过至少一个定位结构与所述母板固定连接。

3、如权利要求2所述的印制板连接结构，其特征在于：所述定位结构包括设置在所述子板上的定位栓和对应设置在所述母板上的定位孔，所述定位栓延长于子板的设置有焊盘式管脚的边缘。

4、如权利要求3所述的印制板连接结构，其特征在于：所述定位栓与相邻的焊盘式管脚之间设置有半圆弧内角。

5、如权利要求3所述的印制板连接结构，其特征在于：所述子板的定位栓上设置有焊盘式管脚，所述母板的定位孔的外沿对应的设置有焊盘。

6、如权利要求1～5中任一项所述的印制板连接结构，其特征在于：所述定位结构包括至少两个，设置在子板上带有焊盘式管脚的边缘和所述母板之间。

7、如权利要求1～5中任一项所述的印制板连接结构，其特征在于：所述焊盘式管脚对称的设置在所述子板边缘的两个侧面上。

8、如权利要求1～5中任一项所述的印制板连接结构，其特征在于：所述对称设置的焊盘式管脚上设置有贯穿于所述子板的过孔，并通过所述过孔采用沉铜辅助焊接工艺将两侧的焊盘式管脚焊接固定。

9、如权利要求1～5中任一项所述的印制板连接结构，其特征在于：所述贴片式焊盘为与所述焊盘式管脚相对应的一排或两排。

10、如权利要求1～5中任一项所述的印制板连接结构，其特征在于：所述焊盘式管脚的末端设置有贯穿于所述子板的半孔，所述半孔中采用沉铜辅助焊接将两侧的焊盘焊接固定。

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