印刷电路板组装结构及其组装方法与流程

本发明关于一种组装结构，尤指一种印刷电路板组装结构及其组装方法。

背景技术

随着电子产品高功率密度需求的提升，许多电子器件于其作动时均会伴随大量热量的生成，因此必须同时配置有效的散热系统来逸散热量，以避免因热量的累积而影响整体的操作性能。另一方面，为满足高功率密度与散热需求，此类电子器件常通过插脚而设置于印刷电路板，并藉由弯曲插脚而使电子器件贴合于散热器件的散热面，进而使散热器件能有效地逸散电子器件所产生的热量。

传统上，插脚式电子器件可通过固定弹片与螺丝而间接固定，以使电子器件与散热器件的散热面紧密贴合。然而组装时，由于插脚式电子器件已先焊接于印刷电路板上，若再以固定弹片与螺丝推抵固定，则易于电子器件的插脚与印刷电路板的焊接处产生应力或对电子器件本体造成结构损坏，进而影响产品的稳定性。此外，为配合固定弹片与螺丝的锁固作业，插脚式电子器件于印刷电路板上的布设位置更会受到限制。举例而言，若电子器件呈平行地插置于印刷电路板上时，将会占用印刷电路板上其他零件的布设面积，导致印刷电路板可利用面积缩减、产品尺寸增加以及产品竞争力下降。此外，若电子器件呈垂直地插置于印刷电路板上时，固定弹片与螺丝则必须于电子器件与散热器件组装时有足够的操作空间以进行锁固作业，否则无法组装生产，且印刷电路板与散热器件之间的空间不易利用，这也将导致系统构装密度下降以及产品竞争力下降。

因此，实有必要提供一种印刷电路板组装结构及其组装方法，以解决前述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种印刷电路板组装结构及其组装方法，通过设置于印刷电路板与散热器件之间的支撑组件，使印刷电路板上待散热的电子器件与散热器件上的散热面对应贴合。其组装容易，且于组装结构组装完成后，支撑组件仍能提供足够的力量支撑待散热的电子器件，以消除电子器件的插脚所受的应力，使电子器件维持于固定位置。此外，印刷电路板可提供足够的可利用面积，供其他电子零件不受限制地布设，以使印刷电路板与散热器件的组装结构能够达成有效散热以及高密度构装的目的。

本发明另一目的在于提供一种印刷电路板组装结构及其组装方法，通过设置于印刷电路板与散热器件之间的支撑组件，先支撑印刷电路板上待散热的电子器件，才将待散热的电子器件的插脚固定于印刷电路板上，且使电子器件贴合至散热器件的散热面上，消除电子器件的插脚所受的应力，使电子器件维持于固定位置。同时支撑组件可整合印刷电路板与散热器件之间的空间利用，以使印刷电路板与散热器件的组装结构达成高密度构装以及有效散热的目的。

为达前述目的，本发明提供一种印刷电路板组装结构，包括印刷电路板、至少一电子器件、支撑组件以及散热器件。印刷电路板包括至少一第一穿孔。电子器件包括一第一表面、一第二表面及至少一插脚。其中第一表面与第二表面彼此相对，插脚贯穿印刷电路板的第一穿孔而插置于印刷电路板上。支撑组件设置于电子器件的第一表面与印刷电路板之间。支撑组件包括一支撑面，支撑电子器件的第一表面。散热器件包括一散热面，与电子器件的第二表面贴合。

为达前述目的，本发明另提供一种印刷电路板组装结构的组装方法，包括步骤：(a)提供一印刷电路板、至少一电子器件、一支撑组件以及一散热器件，其中印刷电路板包括至少一第一穿孔，电子器件包括一第一表面、一第二表面及至少一插脚，其中第一表面与第二表面彼此相对，支撑组件包括一支撑面，以及散热器件包括一散热面；(b)将支撑组件设置于印刷电路板上，电子器件的第一表面贴合至支撑组件的支撑面，且电子器件的插脚部分贯穿印刷电路板的第一穿孔，以使支撑组件于印刷电路板与电子器件的第一表面之间支撑电子器件；(c)将电子器件的插脚固定于印刷电路板上；以及(d)将印刷电路板固定于散热器件上，且电子器件的第二表面贴合至散热面。

附图说明

图1为揭示本发明第一较佳实施例的印刷电路板组装结构的分解图。

图2为揭示本发明第一较佳实施例的印刷电路板组装结构的立体图。

图3为揭示图2中印刷电路板组装结构沿aa线段的截面图。

图4a及图4b为揭示本发明第一较佳实施例印刷电路板组装结构中支撑组件于不同视角的立体图。

图5为揭示本发明第二较佳实施例的印刷电路板组装结构的分解图。

图6为揭示本发明第二较佳实施例的印刷电路板组装结构的立体图。

图7为揭示图6中印刷电路板组装结构沿bb线段的截面图。

图8a及图8b为揭示本发明第二较佳实施例印刷电路板组装结构中支撑组件于不同视角的立体图。

图9为揭示本发明第三较佳实施例的印刷电路板组装结构的分解图。

图10为揭示本发明第三较佳实施例的印刷电路板组装结构的立体图。

图11为揭示第三较佳实施例印刷电路板组装结构中支撑组件的立体图。

图12为揭示本发明较佳实施例的印刷电路板组装结构的组装方法的流程图。

其附图标记为：

1、1a、1b：印刷电路板组装结构(或称组装结构)

10：印刷电路板

11：第一穿孔

12：第二穿孔

13：第三表面

14：第四表面

15：第一固定件

20：电子器件

21：第一表面

22：第二表面

23：插脚

24：第一定位部

25：侧边

30、30a、30b：支撑组件

31、31a：支撑面

31b：压抵件

32：容置空间

33：锁固组

33a：锁固孔

33b：锁固件

34：第二定位部

35：开口

36：第三定位部

37：第五定位部

38：延伸部

38a：弯折区

39：容置座

40：散热器件

41：散热面

42：液冷循环热交换模块

43：散热片

44：容置槽

45：第四定位部

46：第六定位部

47：第二固定件

48：容置部

50：导热胶

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图式在本质上当作说明之用，而非用于限制本发明。

图1为揭示本发明第一较佳实施例的印刷电路板组装结构的分解图。图2为揭示本发明第一较佳实施例的印刷电路板组装结构的立体图。图3为揭示图2中印刷电路板组装结构沿aa线段的截面图。如图1、图2及图3所示，本发明的印刷电路板组装结构1(于后简称为组装结构1)，包括印刷电路板10、至少一电子器件20、支撑组件30以及散热器件40。电子器件20包括第一表面21、第二表面22及至少一插脚23，第一表面21与第二表面22彼此相对。印刷电路板10包括至少一第一穿孔11、至少一第二穿孔12、第三表面13以及第四表面14，第三表面13与第四表面14彼此相对。其中电子器件20的插脚23由第三表面13向第四表面14方向贯穿印刷电路板10的第一穿孔11而插置于印刷电路板10上。支撑组件30设置于电子器件20的第一表面21与印刷电路板10的第三表面13之间。其中支撑组件30包括一支撑面31，支撑电子器件20的第一表面21，以使支撑组件30能够提供足够的力量支撑电子器件20。此外，散热器件40则包括一散热面41，与电子器件20的第二表面22贴合。当然，散热器件40的热散面41与电子器件20的第二表面22更可通过例如是但不受限于导热胶50等媒介黏合，本发明并不受限于此，且不再赘述。于本实施例中，电子器件20为一待散热的插脚式电子器件，通过设置于印刷电路板10与散热器件40之间的支撑组件30，先支撑待散热的电子器件20，并使电子器件20的插脚23贯穿印刷电路板10的第一穿孔11而预插置于印刷电路板10上。尔后，通过例如是但不受限于焊接的方式，将电子器件20的插脚23固定于印刷电路板10上，以使电子器件20可维持于固定位置，避免电子器件20的插脚23于电子器件20直接贴合或通过导热胶50黏合至散热器件40的散热面41时产生应力而损坏，同时达成高密度构装以及有效散热的目的。

图4a及图4b为揭示本发明第一较佳实施例印刷电路板组装结构中支撑组件于不同视角的立体图。如图1、图2、图3、图4a以及图4b所示，于本实施例中，支撑组件30更包括一容置空间32，架构于支撑面31与印刷电路板10之间，以利于支撑组件30支撑电子器件20时，印刷电路板10与支撑面31之间仍具有足够的空间可设置其他例如但不受限于表面黏着技术(surfacemounttechnology，smt)构成的电子器件(未图标)于第三表面13，进而达成高密度构装的目的。另一方面，支撑组件30包括一锁固组33，连接支撑组件30与印刷电路板10。于本实施例中，锁固组33包括至少一锁固孔33a与至少一锁固件33b，印刷电路板10则包括至少一第二穿孔12。锁固件33b由第四表面14向第三表面13方向通过第二穿孔12与锁固孔33a啮合，连接支撑组件30与印刷电路板10，以使支撑组件30锁固于印刷电路板10。此外，于本实施例中，电子器件20更包括至少一第一定位部24，设置于第一表面21，支撑组件30更包括至少一第二定位部34，设置于支撑面31，其中于支撑组件30的支撑面31支撑电子器件20的第一表面21时，第二定位部34与第一定位部24彼此啮合，以于电子器件20的第一表面21贴近支撑组件30的支撑面31时，提供组装定位，并增加支撑组件30支撑电子器件20的稳定性。于本实施例中，第一定位部24为一凹部或穿孔，第二定位部34为一凸部，且彼此相配合。当然，于其他实施例中，第一定位部24与第二定位部34可为彼此的相对的凸部及凹部，惟其非限制本发明技术特征的必要条件，于此便不再赘述。

另一方面，于本实施例中，印刷电路板10更锁固于散热器件40上。其中印刷电路板10包括至少一第一固定件15，散热器件40包括至少一第二固定件47，第一固定件15与该第二固定件47彼此相对，且组配使印刷电路板10锁固于散热器件40上。举例而言，第一固定件15与第二固定件47可分别为一穿孔与一螺孔，通过一螺丝(未图标)而使印刷电路板10锁固于散热器件40上。当然，前述实施例仅属例示，非限制本发明技术特征的必要条件，第一固定件15与第二固定件47可通过卡勾、卡榫、卡扣、黏着胶或其他固定方式而使印刷电路板10固接于散热器件40上，本发明不受限于此，且不再赘述。此外，于本实施例中，散热器件40更包括一液冷循环热交换模块42，热耦接至散热面41，用以组配通过第一表面21有效逸散电子器件20产生的热量，惟其非限制本发明技术特征的必要条件，于此便不再赘述。

图5为揭示本发明第二较佳实施例的印刷电路板组装结构的分解图。图6为揭示本发明第二较佳实施例的印刷电路板组装结构的立体图。图7为揭示图6中印刷电路板组装结构沿bb线段的截面图。图8a及图8b为揭示本发明第二较佳实施例印刷电路板组装结构中支撑组件于不同视角的立体图。于本实施例中，组装结构1a与图1至图3所示的组装结构1相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。不同于图1至图3所示的组装结构1，于本实施例中，支撑组件30a更包括至少一开口35，设置于支撑面31，以组配电子器件20的至少一插脚23，贯穿开口35，且插置于印刷电路板10上。值得注意的是每一开口35相对于电子器件20的插脚23的数量可视实际需求而调变，甚至进一步对应印刷电路板10的第一穿孔11，提供定位功能。当然，本发明并不受限于此，且不再赘述。于本实施例中，电子器件20通过设置于印刷电路板10与散热器件40之间的支撑组件30a，先支撑待散热的电子器件20，并使电子器件20的插脚23弯折后贯穿印刷电路板10的第一穿孔11而预插置于印刷电路板10上。尔后，通过例如是但不受限于焊接的方式，将电子器件20的插脚23固定于印刷电路板10上，以使电子器件20可维持于固定位置，避免电子器件20的插脚23于电子器件20直接贴合或通过导热胶50黏合至散热器件40的散热面41时产生应力而损坏，同时达成高密度构装以及有效散热的目的。

另一方面，支撑组件30a更包括至少一第三定位部36，设置于支撑面31的外周缘，散热器件40更包括至少一第四定位部45，相对该第三定位部36，且邻设于容置槽44的外周缘。其中当支撑组件30a支撑电子器件20的第一表面21，且电子器件20的第二表面22贴合散热面41时，第三定位部36与第四定位部45于彼此啮合，以利于支撑组件30a与散热器件40组装、定位，同时增加支撑组件30a与散热器件40组装的稳定性。于本实施例中，第三定位部36与第四定位部45分别为彼此相对的一凸柱与一凹槽，当然于其他实施例中，第三定位部36与第四定位部45可分别为一凹槽与一凸柱，设置的位置亦可视实际应用需求而调变，本发明并不受限于此。值得注意的是，于本实施例中，支撑组件30a的第三定位部36与锁固孔33a更可整合为一体而构成。由于支撑组件30a的第二定位部34与电子器件20的第一定位部24彼此啮合、支撑组件30a的第三定位部36与散热器件40的第四定位部45彼此啮合，于锁固件33b通过印刷电路板10的第二穿孔12与第三定位部36一体构成的锁固孔33a彼此啮合，并连接支撑组件30与印刷电路板10，以使印刷电路板10、支撑组件30a、电子器件20与散热器件40的定位与组装更简便且稳固。

此外，于本实施例中，支撑组件30a更包括一第五定位部37，对应印刷电路板10的第一固定件15与散热器件40的第二固定件47而设置于支撑组件30a上，散热器件40则更包括一第六定位部46，对应支撑组件30a的第五定位部37而设置。于本实施例中，第一固定件15与第二固定件47分别为一穿孔与一螺孔，第五定位部37为一具穿孔的凹槽，散热器件40的第六定位部46更可与第二固定件47整合为一体的柱体，通过一螺丝(未图示)贯穿第一固定件15的穿孔与第五定位部37的穿孔，而与第六定位部46的柱体上的第二固定位47的螺孔啮合，以使印刷电路板10、支撑组件30a与散热器件40的定位与组装更简便且稳固。另外，不同于图1至图3所示的组装结构1，于本实施例中，散热器件40更包括一散热片43，热耦接至散热面41，用以组配通过第一表面21有效逸散电子器件20产生的热量，惟其非限制本发明技术特征的必要条件，于此便不再赘述。

图9为揭示本发明第三较佳实施例的印刷电路板组装结构的分解图。图10为揭示本发明第三较佳实施例的印刷电路板组装结构的立体图。图11为揭示第三较佳实施例印刷电路板组装结构中支撑组件的立体图。于本实施例中，组装结构1b与图5至图7所示的组装结构1a相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，组装结构1b包括印刷电路板10(请参考图5)、至少一电子器件20、支撑组件30b以及散热器件40。不同于图5至图7所示的组装结构1a，于本实施例中，支撑组件30b更包括一压抵件31b，组配架构该支撑面31a。其中压抵件31b可例如是但不受限于弹片、弹簧、调整螺丝等。电子器件20包括二侧边25，连接第一表面21与第二表面22，至少一插脚23设置于二侧边25之间。散热器件40更包括至少二容置部48，设置于散热面41的两相对侧。另一方面，支撑组件30b更包括至少二延伸部38，自压抵件31b架构的支撑面31a沿电子器件20的二侧边25延伸，且延伸部38前端的弯折区38a更对应贴合至散热器件40的至少二容置部48。换言之，支撑组件30b的压抵件31b与至少二延伸部38组配架构一容置座39，以组配容置电子器件20，并使电子器件20的第二表面22与散热器件40的散热面41贴合。于本实施例中，电子器件20同样为一待散热的插脚式电子器件，通过支撑组件30b，先支撑待散热的电子器件20，并使电子器件20的插脚23弯曲后贯穿印刷电路板10的第一穿孔11而预插置于印刷电路板10上(请参阅图5至图7)。尔后，通过例如是但不受限于焊接的方式，将电子器件20的插脚23固定于印刷电路板10上，以使电子器件20可维持于固定位置，避免电子器件20的插脚23于电子器件20贴合至散热器件40的散热面41时产生应力而损坏，同时达成高密度构装以及有效散热的目的。

值得注意的是，于本实施例中，支撑组件30b的二延伸部38的前端弯折区38a对应贴合至散热器件40的至少二容置部48，且弯折区38a的厚度实质上与散热器件40中散热面41与容置部48的高度差相同。一旦支撑组件30b的压抵件31b与至少二延伸部38组配架构的容置座39容置有不同尺寸公差的电子器件20，电子器件20的第一表面21会受到压抵件31b所架构的支撑面31a所推抵，以使电子器件20的第二表面22贴合二延伸部38的前端弯折区38a与散热面41。藉此，支撑组件30b除了支撑电子器件20外，更具有调整电子器件20的尺寸公差的功效。

根据前述实施例的组装结构1、1a、1b，本发明更揭示一种印刷电路板组装结构的组装方法。图12为揭示本发明较佳实施例的印刷电路板组装结构的组装方法的流程图。参考图1至图3、图5至图7、图9至图10与图12可知，本发明印刷电路板组装结构的组装方法包括如下步骤。首先，提供一印刷电路板10、至少一电子器件20、一支撑组件30以及一散热器件40，如图12的步骤s1所示。其中印刷电路板10包括至少一第一穿孔11。电子器件20包括第一表面21、第二表面22及至少一插脚23，第一表面21与第二表面22彼此相对。支撑组件30、30a、30b包括一支撑面31、31a。接着，将支撑组件30、30a、30b设置于印刷电路板10上，电子器件20的第一表面21贴合至支撑组件30、30a、30b的支撑面31、31a，且电子器件20的插脚23部分贯穿印刷电路板10的第一穿孔11，如图12的步骤s2所示，以使支撑组件30、30a、30b于印刷电路板10与电子器件20的第一表面21之间支撑电子器件20，并使电子器件20的插脚23预插置于印刷电路板10的第一穿孔11。尔后，通过例如是但不受限于焊接的方式，将电子器件20的插脚23固定于印刷电路板10上，如图12的步骤s3所示，以使电子器件20受到支撑组件30、30a、30b的支撑且维持于固定位置，避免电子器件20的插脚23受应力作用而损坏。

于本实施例中，印刷电路板组装结构的组装方法更包括如图12所示的步骤s4：将印刷电路板10固定于散热器件40上，且电子器件20的第二表面22贴合至散热面41。于本实施例中，印刷电路板10包括至少一第一固定件15，散热器件40包括至少一第二固定件47，第一固定件15与该第二固定件47可分别为一穿孔与一螺孔，通过一螺丝(未图标)而使印刷电路板10锁固于散热器件40上。当然，第一固定件15与第二固定件47亦可通过例如是但不受限于卡勾、卡榫、卡扣、黏着胶或其他固定方式而使印刷电路板10固接于散热器件40上，本发明不受限于此，且不再赘述。应强调的是，由于支撑组件30、30a、30b可有效的支撑电子器件20，同时将电子器件20维持于固定位置，所以当支撑组件30、30a、30b于印刷电路板10与电子器件20的第一表面21之间支撑电子器件20，并使电子器件20的插脚23预插置于印刷电路板10的第一穿孔11时，印刷电路板10更可与散热器件40先固定后，再通过例如是但不受限于焊接的方式，将电子器件20的插脚23固定于印刷电路板10上，其组装顺序可视实际需求而调变。另一方面，散热器件40更可通过热耦接至散热面41的液冷循环热交换模块42或散热片43，有效逸散电子器件20由第一表面21所传送的热量，避免电子器件20因高温热聚积而损坏。

此外，值得注意的是，本实施例中，电子器件20通过支撑组件30、30a、30b的支撑而使电子器件20的插脚23预插置于印刷电路板10的第一穿孔11。其中电子器件20可先通过第一定位部24与支撑组件30、30a的第二定位部34彼此啮合，而将电子器件29预先预置于支撑组件30、30a上。尔后，于印刷电路板10与支撑组件30、30a进行组装时，电子器件20的插脚23会贯穿与印刷电路板10的第一穿孔11，使电子器件20与支撑组件30、30a及印刷电路板10之间维持于固定位置。由于电子器件20与支撑组件30、30a及印刷电路板10之间已维持于固定位置，此时若将电子器件20的插脚23焊接于印刷电路板10上，则于插脚23与印刷电路板10的焊接处便不会有应力产生。当然，电子器件20亦可藉由支撑组件30b的压抵件31b与二延伸部38架构的容置座39而先预置于支撑组件30b上。随后，将预置有电子器件20的支撑组件30b通过例如是但不受限于螺丝、卡勾、卡榫、卡扣、黏着胶或其他锁固方式，固接于印刷电路板10上，同时使电子器件20的插脚23贯穿第一穿孔11而预插置于印刷电路板10。同样地，由于电子器件20与支撑组件30b及印刷电路板10之间维持于固定位置，因此若将电子器件20的插脚23焊接于印刷电路板10上，则于插脚23与印刷电路板10焊接处便不会有应力产生。

应强调的是，本发明印刷电路板组装结构的组装方法仅需于电子器件20的插脚23通过例如是但不受限于焊接的方式固定于印刷电路板10上前，使电子器件20与支撑组件30、30a、30b及印刷电路板10之间维持于固定位置。尔后，电子器件20的插脚23焊接于印刷电路板10时，便无应力产生。另一方面，由于电子器件20与支撑组件30、30a、30b及印刷电路板10之间维持于固定位置，于电子器件20直接贴合或通过导热胶50黏合至散热器件40的散热面41时可避免电子器件20的插脚23与印刷电路板10的接合处因应力的产生而损坏。此外，当支撑组件30、30a、30b于印刷电路板10与电子器件20的第一表面21之间支撑电子器件20，并使电子器件20的插脚23预插置于印刷电路板10的第一穿孔11时，无论印刷电路板10是否已先固定于散热器件40上，通过例如是但不受限于焊接的方式，将电子器件20的插脚23固定于印刷电路板10上，均可避免电子器件20的插脚23与印刷电路板10的接合处因应力的产生而损坏。换言之，本发明非仅受限于前述例示，部分组装顺序更可视实际需求而调变，于此不再赘述。

综上所述，本发明提供一种印刷电路板组装结构及其组装方法，通过设置于印刷电路板与散热器件之间的支撑组件，使印刷电路板上待散热的电子器件与散热器件上的散热面对应贴合。其组装容易，且于组装结构组装完成后，支撑组件仍能提供足够的力量支撑待散热的电子器件，以消除电子器件的插脚所受的应力，使电子器件维持于固定位置。印刷电路板可提供足够的可利用面积，供其他电子零件不限制地布设，以使印刷电路板与散热器件的组装结构达成有效散热以及高密度构装的目的。此外，通过设置于印刷电路板与散热器件之间的支撑组件，先支撑印刷电路板上待散热的电子器件，才将待散热的电子器件固定于印刷电路板上，且使电子器件贴合至散热器件的散热面上，消除电子器件的插脚所受的应力，使电子器件维持于固定位置。同时支撑组件可整合印刷电路板与散热器件之间的空间利用，以使印刷电路板与散热器件的组装结构达成高密度构装以及有效散热的目的。

本发明得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求范围所欲保护者。