[實用新型]一種單元電路板組裝結構

有效

• 申請號: 201320316587.8
• 申請日: 2013-06-03
• 公開（公告）號: CN203378132U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 賈宇鋒;謝德;趙慶紅
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H05K1/14
• 分類號: H05K1/14;H05K1/11
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

技術領域

本實用新型涉及一種電路板組裝結構，特別涉及一種模塊類產品的內部單元電路板組裝結構。

背景技術

現有的電子設備產品，基本的組成模式都是將電子器件連接在電路板上，再通過電路板電路將各種器件連接成一個整體并實現一定的功能。對于復雜的大型電子設備，往往會將部分功能電路單獨設計制作成一個電路單元并作為整機的一個電子器件使用。本文所述的單元電路即為實現單獨功能的電路單元結構。組成單元電路的電路板即為單元電路板。將電路單元經過組裝并加上絕緣材料重新封裝成的電子器件稱為模塊。

隨著電子設備的發展，產品的小型化要求不斷提高。作為電子設備組成的單元電路也不斷朝著小型化的方向發展。由于電子設備的器件都分布在電路板上，當器件的高度在所有布板器件的最高高度以下時，減小器件所占空間的最有效方式就是減小器件的布板面積。這里的布板面積是指器件在電路板平面上所占的面積。單元電路也是由電子器件裝配到電路板上組成的。為了說明各種組裝結構的布板面積大小，這里定義單元電路板上用于裝配器件實現單元電路功能的面積為單元電路的電路面積。電路面積和布板面積的關系如圖1所示。電路面積為器件A上可以用于布器件的電路板面積。布板面積為器件A在電路板B上投影并加上安全距離所占用的面積，如圖中虛線所示。由于實現單元電路功能所需的電路面積是基本不變的，因此可以通過對比相同電路面積下的布板面積大小來判定各種組裝結構的布板面積利用率。

常規的單元電路組裝結構為雙列直插式結構。雙列直插式結構如圖2所示。這種結構的電路面積為單元電路所占布板面積的2倍以內。以單元電路產品的典型代表電源模塊為例，其標準的磚類產品封裝尺寸就是按照雙列直插式封裝結構來定義的。八分之一磚電源模塊的標準尺寸為58mm×23mm。電路面積為58×23×2=2668mm²。電路板裝配器件時為了保證插件器件的順利安裝以及每個器件之間的電氣安全，每個電子器件之間都會保留必要的安全空間。如果設備中每個器件所需的平均安全距離為1mm，相當于長寬各增加2mm，那么八分之一磚電源模塊的布板面積為（58+2）×（23+2）=1500mm²。2668mm²的電路面積需要1500mm²的布板面積，這樣的組裝結構布板面積利用率是很低的。

為了提高布板面積的利用率，減小電子設備的體積，目前出現的改良方案主要有兩種：多層雙列直插式封裝和單列直插式封裝。

多層雙列直插式結構如圖3-1所示。這種組裝結構提高布板面積利用率的理念為：雙列直插式產品的布板面積很大，但是器件高度很低。通過將電路板在垂直高度上的疊加就可以實現在相同電路面積下水平面積的減小，進而降低器件的布板面積。這種組裝方式存在的問題為：組成單元電路的電路板上需要裝配電子器件，器件本身也有一定的面積要求，器件之間還要進行可靠的電氣連接，因此單個電路單板的面積不能無限縮小。由于分層越多，電路板之間的信號連接越難以滿足，因此分層數量受到限制。這種形式的組裝結構理論上可以無限分層，但是實際上一般只做兩層電路板，最多不超過三層。因此不能充分的減小布板面積。

這里將八分之一磚電源模塊分為三層電路板為例計算多層雙列直插式組裝結構單元電路的布板面積。為了具備可比性，這里不改變模塊的電路面積，每個電路板長寬尺寸減小為原尺寸的0.577倍。這時電路面積為0.577×58×0.577×23×2×3=2664.7mm²，和原先的2668mm²基本不變。布板面積為（0.577×58+2）×（0.577×23+2）=541.6mm²。布板面積和原先的1500mm²有了顯著的減小。