本发明一般地讲涉及电子设备,而特别涉及使用多个电路板装载的电子设备。 电子设备经常制造组件,该组件包括装在一个结构框架上的主印刷电路板(PCB),外围电路,和控制按钮或旋钮,该外围电路电连接PCB到该设备如显示器的外部接口。外部接口通常包括在一个外壳中,该外壳封装和保护该设备的元器件。一个无线通信电子设备如无线电设备可能还需要一个屏蔽板来保护PCB免受电干扰。因此,用于无线电设备的典型组件可包括一个框架、主PCB,屏蔽板和外围的外部接口电路,作为主要的而且经常是分立的单元,在制造期间它们必须组装和测试。
为了进行该无线电设备的完整功能测试,无线电设备的主要单元首先必须组装为功能单元,它包括外部接口,通过外部接口可接入无线电设备的功能。如果该无线电设备没有通过测试,通常要求拆装以便分析和修改。在制造期间重复的组装和拆装增加了引入故障的机会,并且增加了制造的成本。
降低成本和提高效率是大多数制造操作的重要目标。减少组件所用的部件数量通常认为是达到这些目标的一个重要步骤。另外,通过分组件的功能测试早期地检测潜在的故障是重要的,因为如果在制造过程中早期地检测到问题,校正故障产品的费用是较低的。因此,在本领域中更希望使用较少部件和便于功能测试地组件。
图1是根据本发明的一种电子组件的分解的透视图。
图2是根据本发明包括附件模压的电路板的外表面的透视图。
图3是根据本发明具有暴露的附属连接器的无线电设备的透视图。
参见图1,示出了根据本发明的电组件100的分解视图。组件100包括一个印刷电路板(“电路板”)120,它以基本上平行管结构装在一个三维模压电路板(“支承板”)140,这两板通过在它们之间所夹的压接器130电气互连。支承板140起着框架的作用,它为电路板120提供结构支持,并且为与电路板120的外部电接口提供结构支持。电路板120与支承板140组合形成一个容易搬运的功能单元,在电路板120上实现的特性可以在它们正常的工作方式下测试。相应地,组件100可以快速地拆装以便分析和修理。
功能上,电路板120放置以电路链接的电气元器件122,该电路实现对于专对一个应用的特定特性,如在本领域是公用的。在优选的实施例中,电路板120放置无线电路,包括在射频信道上传送信息的通信电路。在结构上,电路板120基本上是矩形的,具有第一表面121和相对的第二表面129。电路元器件122分布在电路板的两个表面。安装伸出部124,125和槽口126,127位于电路板120外围,使电路板120定位和卡紧在支承板140上。另外,一个电接口垫片(未画出)放置在下表面129,以便与压接器130接口。
支承板140以塑料或类似的材料,使用三维印刷电路板塑料模压工艺形成。支承板140包括一个三维结构,具有基本上是矩形的基件144,具有四个相依靠的侧壁142。侧壁142从基件部分144延伸并以具有开口面边缘终止,因而形成具有一个内表面145和一个外面180的一个开口的空舱。该侧壁142的开口面边缘181形成电路板120的配合接口。侧壁142足够高,使得在组装两板120、140时,在电路板120的第二表面129上的电子元器件122不与基件144相抵触。内表面145涂覆金属层,为在电路板120的下表面129上的电路元器件122提供电屏蔽。
沿着侧壁142的开口面边缘是槽口143,它形成整体的定位部件,以便接纳和定位电路板120。定位部件143与电路板120上的装配的伸出部分124组合形成榫舌和企口装配,有助于使电路板120卡紧在支承板140上。这种配置还有助于限制这两板120、140之间的横向移动。在支承板140的一个侧壁上形成的固定颚板153和在相对侧壁上形成的止块151与电路板120的安装伸出部125及和凹区127交互作用以把电路板120锚定到支承板140上。
在支承板140内形成一个槽146用于固定压接器130。压接器130与位于槽146内的电互连接口147接口。在组装期间,压接器130被定位在槽146内,电路板120与支承板对准,使得压接器130电气啮合两板120、140的电接口。电互连接口147也提供到支承板140的外部接口180的电连接。
图2是支承板140的外部的分解视图,其中示出了装配附件183、184、156。外表面180装配电接口,和固定到支承板140的机械连接194。电导板(runner)195形成三维导电图,它横切支承板140和电连接它的各个部分。在外部表面180上整体地形成一个附属连接器188,为外部设备提供电接口连接。附属连接器188是从支承板140的一端181的伸出部187形成的,包括包围该伸出部187的槽口189。槽口189装有一个封口(未画出),以方便设备外壳内的安装。在附属连接器188上的电接口连接包括沿着伸出部187的面190的电接触片193。另外的接触片182位于外部表面180上以支持附件,如用户接口等。电气连接到电导板195的接触片182、193是无绝缘的导电表面。接触片182、183是位于外表面180的电导板195选择地镀金部分形成的。该附件给组件100提供用户级功能性,而且包括一个扬声器184,控制按包156,一个显示设备183,也可包括其它的外部附属物。这些附件183,184,156以整体装配的连接器194或其它机构机械地连接到支承板140的外表面180,而且通过接触片182电连接到支承板140。图2还示出了作为组件100的电源开关的霍尔效应开关198。
参见图3,表示了代表根据本发明的电子设备的无线电设备300。该无线电设备包括一个无线电设备外壳310,一个无线电设备键盘316,显示器183,控制按钮156和在无线电设备中一般可找到的其它特性。无线电设备300还包括电子组件100(见图1),它装有包括通信电路的无线电电路,用于在射频信道上的传送信息。电子组件100安装在无线电设备外壳310内以致辅助连接器188延伸通过外壳310中的开口315,因而露出辅助连接器188。辅助连接器188提供到内部无线电操作的外部电接口。
回来看图1,从上面叙述的结构中得到几个好处。电组件100形成一个功能单元,在支承板140上的外部接口以提供在电路板120上实现的特性。因此,体现本发明的电子设备的功能特性可在该设备的最后组装之前进行评定。在制造过程中只要功能单元完成了可早期开始功能测试,早期测试导致较早的检测潜在的故障,因而降低寻找这些故障的费用,这是本领域公知的。电组件100是一个容易携带的单元,它能够快速组装和拆装以便分析和修理。在优选的实施例中,外部接口如辅助连接器148是在支承板140上整体地形成的,因此减少了完成组件100所要求的部件数量。这样,根据本发明制作的电组件有助于降低制造成本和提高制造效率。