專利名稱：印刷電路板連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用印刷電路板構(gòu)造電氣和電子設(shè)備的方法，本發(fā)明同時(shí)涉及一種在進(jìn)行上述構(gòu)造時(shí)使用的組件。
背景技術(shù)：
致力于解決的問題是提供一種連接印刷電路板的方法，這種方法對本領(lǐng)域內(nèi)的開發(fā)人員很有幫助，并且比迄今為止使用的方法更為優(yōu)異。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一種形式中，其并不需要是唯一的或者最寬泛的形式，本發(fā)明涉及一種構(gòu)造電子裝置的方法，并且包括以下步驟對于兩塊印刷電路板的每一塊電路板而言，實(shí)現(xiàn)一個(gè)電路設(shè)計(jì)，其中在各自的同一側(cè)面上存在至少兩層導(dǎo)電但是電分離的表面，每一表面與每塊電路板的電路相連，并且兩表面被布置進(jìn)入或穿過每塊電路板的連接位置，然后將電路板布置在各自重合的連接位置，實(shí)現(xiàn)夾緊構(gòu)件的夾緊作用，以致于利用夾緊力在連接位置或者接近連接位置處嚙合每塊電路板，從而實(shí)現(xiàn)對電路板的物理連接，并且實(shí)現(xiàn)夾緊構(gòu)件與每一層所述導(dǎo)電表面的電連接。
本發(fā)明還涉及一個(gè)電子設(shè)備組合裝置，其具有兩塊連接在一起的印刷電路板，上述印刷電路板利用連接組件互相連接，同時(shí)電路板的邊緣和邊緣是對齊的，所述連接組件具有夾緊裝置，夾緊裝置將至少一個(gè)導(dǎo)電體夾緊，從而將一塊電路板的導(dǎo)電體和另一塊電路板的導(dǎo)電體互相電連接。
優(yōu)選地，連接組件包括非導(dǎo)電的夾緊構(gòu)件以及一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電的拉緊構(gòu)件。
優(yōu)選地，拉緊構(gòu)件是螺栓，其被帶螺紋的構(gòu)件約束在拉緊狀態(tài)。
優(yōu)選地，帶螺紋的構(gòu)件是螺帽并且拉緊構(gòu)件是螺栓。
優(yōu)選地，螺栓頭在各自電路板上的導(dǎo)電薄膜之間形成電連接。
優(yōu)選地，在夾緊構(gòu)件的頂端存在導(dǎo)電面，當(dāng)連接組件就位時(shí)，導(dǎo)電面將一塊電路板上的導(dǎo)電薄膜與另一塊電路板上的導(dǎo)電薄膜互相連接。
優(yōu)選地，導(dǎo)電面是墊片。
可選地，導(dǎo)電面是螺帽的整體部分，螺帽用于將螺栓約束在夾緊構(gòu)件中的適當(dāng)位置。
優(yōu)選地，這個(gè)整體的導(dǎo)電面是環(huán)形結(jié)構(gòu)，其直徑小于螺帽六邊形部分的寬度。
優(yōu)選地，設(shè)備組合裝置的進(jìn)一步特征在于，每塊印刷電路板具有外圍邊緣輪廓，上述外圍邊緣輪廓與連接組件互相嚙合，從而有助于對齊各個(gè)導(dǎo)電體。
優(yōu)選地，邊緣輪廓是扇形凹口，以致于當(dāng)一塊電路板與另外一塊電路板的邊緣和邊緣對齊時(shí)，形成適合于拉緊構(gòu)件穿過的開口。
優(yōu)選地，每個(gè)扇形凹口被一個(gè)導(dǎo)電薄膜的接觸墊片環(huán)繞，導(dǎo)電薄膜的接觸墊片與電路板上的一條導(dǎo)電軌道電連接，而與電路板上的其他所有軌道電絕緣。
優(yōu)選地，接觸墊片和軌道在電路板的至少一側(cè)。
優(yōu)選地，接觸墊片和導(dǎo)電軌道提供連接每塊電路板電子電路的功能連接。
優(yōu)選地，所述功能連接規(guī)定在功能組中。
優(yōu)選地，提供扇形凹口組，其帶有與所述功能組相對應(yīng)的關(guān)聯(lián)接觸墊片，并且分布在電路板邊緣周圍，以便允許一塊電路板上的功能組與另一塊或者隨后一塊電路板上的對應(yīng)功能組互相連接。
優(yōu)選地，一個(gè)選定的功能組可以與一組以上的邊緣扇形凹口有關(guān)聯(lián)。
優(yōu)選地，以規(guī)則的分隔間距并且沿著電路板的外圍邊緣布置功能組。多塊電路板連接到一致的位置上，從而實(shí)現(xiàn)積木式結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，選定的功能組包括正極電源連接，負(fù)極電源連接和數(shù)據(jù)連接。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一個(gè)電子設(shè)備組合裝置，其具有兩塊連接在一起的印刷電路板，上述印刷電路板利用連接組件互相連接，同時(shí)電路板的邊緣和邊緣是對齊的，所述連接組件具有夾緊裝置，夾緊裝置夾緊多個(gè)導(dǎo)電體，從而將一塊電路板的每個(gè)導(dǎo)電體與另一塊電路板的每個(gè)導(dǎo)電體互相電連接。
優(yōu)選地，每個(gè)導(dǎo)電體提供與每塊電路板上的電子電路連接的功能連接。
優(yōu)選地，功能連接提供了正極電軌功能，負(fù)極或接地電軌連接以及承載操作信號的導(dǎo)體。
可選地，電路板通過連接其邊緣的方式堆疊地連接在一起。
優(yōu)選地，每塊電路板適合于行使單一的電子或者電氣功能。
優(yōu)選地，多塊具有不同功能的印刷電路板連接在一起，以致于提供復(fù)雜的電氣或電子功能。
優(yōu)選地，夾緊裝置包括上壓緊構(gòu)件，所述壓緊構(gòu)件是帶有定位突緣和螺栓孔的連接磚，并且包括插入到六邊形孔中的螺帽，六邊形孔的作用是當(dāng)插入螺栓時(shí)約束螺帽。


參照以下附圖對本發(fā)明進(jìn)行敘述圖1所示為一幅在本發(fā)明中使用的印刷電路板的俯視圖。
圖2所示為一幅在本發(fā)明中使用的印刷電路板的仰視圖。
圖3所示為一幅壓緊元件的俯視圖。
圖4所示為一幅壓緊元件的仰視圖。
圖5所示為一幅按本發(fā)明中所述方法連接的兩塊印刷電路板的分解圖。
圖6所示為一幅按本發(fā)明中所述方法連接的兩塊印刷電路板的俯視圖。
圖7所示為一幅按本發(fā)明中所述方法連接的兩塊印刷電路板的仰視圖。
圖8所示為一幅用于將兩塊印刷電路板連接成堆疊結(jié)構(gòu)的方法的分解圖。
圖9所示為一幅用于將兩塊印刷電路板連接成堆疊結(jié)構(gòu)的連接器的視圖。
圖10所示為一個(gè)按本發(fā)明中所述方法從印刷電路板構(gòu)造成的設(shè)備。這個(gè)設(shè)備是一個(gè)直線跟蹤機(jī)器人。
圖11所示為連接器的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1和圖2所示為帶有印刷導(dǎo)電軌道2的電路板1。這些軌道在部件終端點(diǎn)5和接觸墊片3之間提供電連接。電子部件4在圖中所示的位置連接到電路板上從而電連接適當(dāng)?shù)能壍馈榱饲宄鹨?，軌道和電子部件已?jīng)從圖中省略。
定位孔6穿過電路板。
每塊電路板上的部件和電連接提供了簡單的電氣或電子功能，上述功能可以與另外電路板的其他功能結(jié)合從而提供相對復(fù)雜的功能。
圖1和圖2中的電路板起到中繼作用，電路板帶有一個(gè)正極軌7，一個(gè)接地軌9以及一個(gè)控制信號導(dǎo)體8。提供這些功能信號的軌道在接觸墊片上終止，并且包圍扇形凹口21?？梢姷氖牵糜谥欣^控制的功能組7，8和9處在電路板邊緣周圍的三個(gè)點(diǎn)上，并且允許在協(xié)作電路板的物理位置上伸縮，協(xié)作電路板提供數(shù)據(jù)輸入以及電源功能。
圖3和圖4所示為一個(gè)壓緊元件，其是一個(gè)帶有定位突緣13和螺栓孔14的連接磚11。螺帽12插入到孔16中，六邊形孔16的作用是當(dāng)插入螺栓時(shí)約束螺帽。
圖5所示為一幅使用的連接系統(tǒng)的分解圖。可見的是，在電路板1的側(cè)面切削形成扇形凹口21，并且扇形凹口21與接觸墊片3疊合。當(dāng)電路板聚攏到一起時(shí)，扇形凹口組成孔，以便螺栓20從孔插入。螺栓是金屬的并且在處于各個(gè)電路板上的接觸墊片之間形成電連接，從而電連接兩塊電路板上的軌道。定位突緣13插入到電路板上的孔6中，使電路板能夠互相對齊從而保證了正確的電連接。為了避免有可能出現(xiàn)不恰當(dāng)?shù)碾娺B接，并沒有將突緣設(shè)置成關(guān)于一個(gè)軸對稱，上述軸在垂直于電路板連接線的方向平分連接器。突緣和處于兩塊電路板上的相應(yīng)孔共同在上述軸的一側(cè)靠得更近。進(jìn)一步而言，突緣為電路板之間的連接提供橫向支承，阻止電路板平面分開。在另外一個(gè)實(shí)施例中(沒有顯示)，將一個(gè)墊片置于連接磚和電路板之間，從而在各個(gè)電路板下側(cè)面上的接觸墊片之間提供電連接。
圖6和圖7所示為按本發(fā)明所述的方式連接在一起的兩塊電路板。螺栓被擰入到約束在連接磚內(nèi)的螺帽中，從而保持連接磚壓緊電路板。上述的壓緊操作與定位突緣共同作用，保持電路板的物理連接。電路板之間的電連接是通過螺栓頭與每塊電路板上的接觸墊片之間的相互接觸實(shí)現(xiàn)的。這種方式將兩塊電路板上需要連接的軌道和部件相互電連接。為了清楚起見，軌道和部件已經(jīng)從圖中省略。
在某些情況下，有可能是將兩塊電路板連接成堆疊結(jié)構(gòu)。圖8和圖9中所示為是如何將此實(shí)現(xiàn)的。長的螺紋連接器40取代了用于連接磚的螺帽。當(dāng)螺紋連接器插入到連接磚的螺帽孔中時(shí)，螺紋連接器的長度必須保證其有大約一半是暴露在外的，以致于其他連接磚的螺帽孔能夠被裝配在暴露的術(shù)端，從而兩塊連接磚通過上述方式固定分離的印刷電路板。兩塊電路板此時(shí)堆疊地物理連接在一起，兩塊連接磚組成了壓緊部件30，并且金屬螺栓和金屬螺紋連接器在電路板的軌道之間形成了電路。
按照以上所述方式通過連接印刷電路板可以構(gòu)造出具有綜合電氣和電子功能的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。電路板為設(shè)備提供物理支撐結(jié)構(gòu)，電氣部件提供功能要求。
圖10所示為一個(gè)直線跟蹤機(jī)器人。代表性的部件已在圖中表示出來，但是為了清楚起見，省略了印刷軌道。
在印刷電路板41上存在一個(gè)微處理器。上述電路板電連接具有光學(xué)傳感器功能的電路板42。電路板43上的部件具有伺服電動(dòng)機(jī)的功能，其他的輔助功能由另外的印刷電路板提供。電路板以這種方式物理連接在一起，組成了作為驅(qū)動(dòng)輪44和后輪47附屬裝置的底盤。
光學(xué)傳感器向微處理器發(fā)出信號指出直線的位置。微處理器接下來向伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出信號驅(qū)動(dòng)每個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，以便保持光學(xué)傳感器的信號在預(yù)定的范圍內(nèi)。由此機(jī)器人將沿直線前行。
電路板45和46以與其他電路板相同的方式互相連接，但是其不提供電氣功能，僅僅作為物理基本組成部件。為了滿足組成底盤的物理要求，不僅使用了電路板的平面連接部件，而且使用了堆疊連接部件30。
連接器的另外一種結(jié)構(gòu)如圖11所示。六邊形螺帽51與環(huán)形部分52共同構(gòu)成一個(gè)整體。連接磚50中的螺栓孔53足夠大，從而允許螺栓的環(huán)形部分伸出，并且置于同連接器表面齊平的位置。然后，按如前所述實(shí)施例中的相同方式使用連接器。這種連接器的優(yōu)點(diǎn)是，在實(shí)施過程中，螺栓頭和螺帽環(huán)形部分緊靠印刷電路板，允許電路板兩面上的接觸墊片電連接。
已經(jīng)在說明書中對本發(fā)明進(jìn)行了舉例闡述，但這并不是對本發(fā)明進(jìn)行限定，其還允許包括在本發(fā)明范圍之內(nèi)而且不脫離該發(fā)明思想的變化以及修改。
權(quán)利要求
1.一種印刷電路板連接組件，適合于將兩塊印刷電路板連接在一起，同時(shí)電路板的邊緣和邊緣是對齊的，所述連接組件具有夾緊裝置，該裝置夾緊至少一個(gè)導(dǎo)電體，從而電連接一塊電路板的導(dǎo)電體和另一塊電路板的導(dǎo)電體。
2.如權(quán)利要求1所述的連接組件，其特征在于組件包括非導(dǎo)電的夾緊構(gòu)件以及一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電的拉緊構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求2所述的連接組件，其特征在于拉緊構(gòu)件是螺栓，其被帶螺紋的構(gòu)件約束在拉緊狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的連接組件，其特征在于帶螺紋的構(gòu)件是螺帽且拉緊構(gòu)件是螺栓。
5.如權(quán)利要求4所述的連接組件，其特征在于螺栓頭在各自電路板上的導(dǎo)電薄膜之間形成了電連接。
6.如權(quán)利要求2至5任意一項(xiàng)中所述的連接組件，其特征在于在夾緊構(gòu)件的頂端存在導(dǎo)電面，當(dāng)連接組件就位時(shí)，導(dǎo)電面將一塊電路板上導(dǎo)電薄膜與另一塊電路板上的導(dǎo)電薄膜互相連接。
7.如權(quán)利要求6所述的連接組件，其特征在于導(dǎo)電面是墊片。
8.如權(quán)利要求6所述的連接組件，其特征在于導(dǎo)電面是由螺帽整體形成的，螺帽用于將螺栓約束在夾緊構(gòu)件中的適當(dāng)位置。
9.如權(quán)利要求6至8任意一項(xiàng)中所述的連接組件，其特征在于整體導(dǎo)電面是環(huán)形結(jié)構(gòu)，其直徑小于螺帽六邊形部分的寬度。
10.一個(gè)電子設(shè)備組合裝置，其具有兩塊連接在一起的印刷電路板，上述印刷電路板利用連接組件互相連接，同時(shí)電路板的邊緣和邊緣是對齊的，所述連接組件具有夾緊裝置，夾緊裝置將至少一個(gè)導(dǎo)電體夾緊，從而電連接一塊電路板的導(dǎo)電體利另一塊電路板的導(dǎo)電體，上述夾緊裝置包括非導(dǎo)電的夾緊構(gòu)件以及一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電的拉緊構(gòu)件。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備組合裝置，其特征進(jìn)一步在于每塊印刷電路板具有外圍邊緣輪廓，上述外圍邊緣輪廓與連接組件互相嚙合，從而有助于對齊各個(gè)導(dǎo)電體。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于邊緣輪廓是扇形凹口，以致于當(dāng)一塊電路板與另外一塊電路板的邊緣和邊緣對齊時(shí)，形成適合于拉緊構(gòu)件穿過的開口。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于每個(gè)扇形凹口被導(dǎo)電薄膜的接觸墊片環(huán)繞，導(dǎo)電薄膜的接觸墊片與電路板上的一條導(dǎo)電軌道電連接，而與電路板上的其他所有軌道電絕緣。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于接觸墊片和軌道在電路板的至少一側(cè)。
15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于接觸墊片和導(dǎo)電軌道提供連接每塊電路板電子電路的功能連接。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于所述功能連接規(guī)定在功能組中。
17.如權(quán)利要求16所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于提供扇形凹口組，其帶有與所述功能組相對應(yīng)的關(guān)聯(lián)接觸墊片，并且分布在電路板邊緣周圍，以便允許一塊電路板上的功能組與另一塊或者隨后一塊電路板上的對應(yīng)功能組互相連接。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于一個(gè)選定的功能組與一組以上的邊緣扇形凹口有關(guān)聯(lián)。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于以規(guī)則的分隔間距并且沿著電路板的外圍邊緣布置功能組。
20.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備組合裝置，其特征在于選定的功能組包括正極電源連接，負(fù)極電源連接和數(shù)據(jù)連接。
21.一種構(gòu)造電子裝置的方法，包括的步驟為對于兩塊印刷電路板的每一塊電路板而言，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)電路設(shè)計(jì)，其中在各自的同一側(cè)面上存在至少兩層導(dǎo)電但是電分離的表面，每一表面與每塊電路板的電路相連，并且兩表面被布置進(jìn)入或穿過每塊電路板的連接位置，然后將電路板布置在各自重合的連接位置，實(shí)現(xiàn)了夾緊構(gòu)件的夾緊作用，以致于利用夾緊力在連接位置或者接近連接位置嚙合每塊電路板，從而實(shí)現(xiàn)了對電路板的物理連接，并且實(shí)現(xiàn)了夾緊構(gòu)件與每一層所述導(dǎo)電表面的電連接。
22.一個(gè)電子設(shè)備組合裝置，其具有兩塊連接在一起的印刷電路板，上述印刷電路板利用連接組件互相連接，同時(shí)電路板的邊緣和邊緣是對齊的，所述連接組件具有夾緊裝置，夾緊裝置夾緊多個(gè)導(dǎo)電體，從而將一塊電路板的每個(gè)導(dǎo)電體與另外一塊電路板的每個(gè)導(dǎo)電體互相電連接，夾緊裝置包括上壓緊構(gòu)件，所述壓緊構(gòu)件是帶有定位突緣和螺栓孔的連接磚，并且包括插入到六邊形孔中的螺帽，六邊形孔的作用是當(dāng)插入螺栓時(shí)約束螺帽。
23.如權(quán)利要求22所述的電子設(shè)備組合裝置，其特征在于每個(gè)導(dǎo)電體提供與每塊電路板上的電子電路連接的功能連接。
24.如權(quán)利要求23所述的電子發(fā)備組合裝置，其特征在于功能連接提供正極電軌功能，負(fù)極或接地電軌連接，以及承載操作信號的導(dǎo)體。
25.如權(quán)利要求22至24任意一項(xiàng)中所述的電子設(shè)備組合裝置，其特征在于通過將電路板的邊緣連接成堆疊結(jié)構(gòu)的方式連接電路板。
26.如權(quán)利要求22至24任意一項(xiàng)中所述的電子設(shè)備組合裝置，其特征在于每塊電路板適合于行使單一的電子或者電氣功能。
27.如權(quán)利要求26所述的電子設(shè)備組合裝置，其特征在于多塊具有不同功能的印刷電路板連接在一起，以致于提供復(fù)雜的電氣或電子功能。
28.說明書中在任意一個(gè)實(shí)施例中所述的電子設(shè)備組合裝置是參照并且通過關(guān)于實(shí)施例的附圖進(jìn)行說明的。
29.說明書中在任意一個(gè)實(shí)施例中所述的構(gòu)造電子裝置的方法是參照并且通過關(guān)于實(shí)施例的附圖進(jìn)行說明的。
全文摘要
一種印刷電路板連接組件，適合于將兩塊印刷電路板(1)連接在一起，同時(shí)電路板的邊緣和邊緣是對齊的，所述連接組件具有夾緊裝置(11，13)，該裝置夾緊至少一個(gè)導(dǎo)電體(3)，從而電連接一塊電路板的導(dǎo)電體和另一塊電路板的導(dǎo)電體。多塊具有不同功能的印刷電路板用這種方式連接在一起，以便提供復(fù)雜的電氣或電子功能。
文檔編號H05K3/36GK1759640SQ200480006785
公開日2006年4月12日 申請日期2004年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者布雷頓·奧博瑞恩 申請人:布雷頓·奧博瑞恩