一种电路板连接结构、电路板和可穿戴设备的制作方法

本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种电路板连接结构，电路板和可穿戴设备。

背景技术：

可穿戴设备，如智能手表等，出于产品的定位，用户希望更轻薄，续航时间更长，具有更多功能和更好的显示效果。这就对pcb设计提出了更高的要求，在有限的壳体中堆叠设计更多的电路板和电子元件。为了减小堆叠厚度并在有限的布局面积下实现越来越多的功能，电子元件需要选择设计条件下的最小封装，pcb电路板也要选择最小厚度。很多情况下，在有限的壳体空间内无法利用一个pcb电路板实现所有功能，因此通常是由多个pcb板互联通信。这个过程中经常需要将柔性电路板和刚性电路板经过不同工序按照工艺需求组合在一起。

现有技术中刚性电路板和柔性电路板之间的连接主要通过两种形式：第一种为b2b插座连接方式，即采用板对板连接器连接刚性电路板和柔性电路板。但是板对板连接器具有一定的高度，而且在组装时需要预留组装空间，如果可穿戴设备壳体内的空间十分有限，则无法进行使用。第二种为hotbar压焊连接的方式，这种方式对电路板的强度、焊点大小和焊接面积都有要求，当焊点数量在10个以下时，可以有效连接。但如果焊点个数较多，则基本无法实现焊接要求。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中板对板连接器和hotbar压焊无法满足壳体内部空间非常有限，并且刚性电路板和柔性电路板之间连线数量较多的焊接要求的问题，设计并公开一种刚性电路板和柔性电路板的连接结构。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种电路板连接结构，其用于连接刚性电路板和柔性电路板，所述连接结构包括：第一连接单元，其设置在刚性电路板上，所述第一连接单元包括多排间隔分布的第一焊盘；和第二连接单元，其设置在柔性电路板上，所述第二连接单元包括多排间隔分布的第二焊盘；多排所述第二焊盘与多排所述第一焊盘相互对应连接。

为避免阻挡并使得电路板走线尽量避免弯曲，相邻两排第一焊盘交错排列设置，且沿排列方向，任意两个相邻第一焊盘之间的间距相等。

与之对应的，相邻两排第二焊盘交错排列设置，且沿排列方向，任意两个相邻第二焊盘之间的间距相等；交错设置的第一焊盘和第二焊盘可以增大布线面积，在smt相同的钢网厚度的前提下，交替分布的形式可以有效降低短路风险。

为了便于在焊接时进行定位，电路板连接结构还包括：第一定位单元，其设置在所述刚性电路板上；和第二定位单元，其设置在所述柔性电路板上，所述第二定位单元的面积小于所述第一定位单元的面积；所述第一定位单元和所述第二定位单元相互重叠，当所述第二定位单元完全被所述第一定位单元覆盖时，所述刚性电路板和柔性电路板处于待连接位置。

一种优选的第一定位单元和第二定位单元的结构为，所述第一定位单元包括多个且对称设置在所述刚性电路板上，所述第二定位单元包括多个且对称设置在所述柔性电路板上；所述第一定位单元呈正方形，所述第二定位单元由交叉设置的条形部形成；所述条形部的长度小于等于所述第一定位单元的边长。

为了便于焊接，所述第一焊盘和第二焊盘呈圆形，所述第二焊盘的圆心处设置有通孔，所述第一焊盘的直径大于所述第二焊盘的外径。

为了提高焊接效率，所述第一焊盘上设置有助焊剂。

优选的，多排所述第二焊盘与多排所述第一焊盘通过激光焊相互对应连接。

与现有技术中采用板对板连接器的连接方式或压焊连接的方式相比，第一连接单元和第二连接单元中第一焊盘和第二焊盘的对应配合连接可以有效降低所需要的空间，具有更好的可靠性，同时简化了连接工艺，进一步提高刚性电路板和柔性电路板连接时的工作效率和连接稳定性。

本实用新型的另一个方面公开一种电路板，其包括至少一个刚性电路板和一个柔性电路板，刚性电路板和柔性电路板采用以下电路板连接结构连接，所述连接结构包括：第一连接单元，其设置在刚性电路板上，所述第一连接单元包括多排间隔分布的第一焊盘；和第二连接单元，其设置在柔性电路板上，所述第二连接单元包括多排间隔分布的第二焊盘；多排所述第二焊盘与多排所述第一焊盘相互对应连接。

本实用新型的另一个方面公开一种可穿戴设备，其包括电路板连接结构，电路板连接结构用于连接可穿戴设备中的刚性电路板和柔性电路板，所述连接结构包括：第一连接单元，其设置在刚性电路板上，所述第一连接单元包括多排间隔分布的第一焊盘；和第二连接单元，其设置在柔性电路板上，所述第二连接单元包括多排间隔分布的第二焊盘；多排所述第二焊盘与多排所述第一焊盘相互对应连接。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的电路板连接结构一种实施例中刚性电路板的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的电路板连接结构一种实施例中柔性电路板的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的电路板连接结构一种实施例中第一定位单元和第二定位单元配合定位的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，代表覆盖不排他的包含。在本实用新型中“实施例”代表结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中，各个位置出现该端与并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以理解，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参见图1至图3为电路板连接结构的一种具体实施例，电路板连接结构主要用于连接刚性电路板10（printedcircuitboard,pcb）和柔性电路板20(flexprintedcircuit,fpc),尤其应用于50线以上的刚性电路板10和柔性电路板20的连接。如图1所示，电路板连接结构包括第一连接单元11，其设置在刚性电路板10上。第一连接单元11包括多排间隔分布的第一焊盘12。第一焊盘12的形状可以设置为不一致的，也可以以一种优选的方式设计为如图1所示的具有完全相同的形状和尺寸。如图2所示，电路板连接结构还包括第二连接单元21，其设置在柔性电路板20上，第二连接单元21包括多排间隔分布的第二焊盘22。第二焊盘22的形状与第一焊盘12对应，也可以设置为不一致的，或者遵循优选的方式，设计为如图2所示的具有完全相同的形状和尺寸。多排第二焊盘22与多排第一焊盘12相互对应连接以形成刚性电路板10和柔性电路板20之间的导电通路。第一焊盘12和第二焊盘22之间优选采用激光焊的工艺连接。为了保持工装平整度，焊接时，压力保持在8n至12n。与现有技术中采用板对板连接器的连接方式相比，第一连接单元11和第二连接单元21中第一焊盘和第二焊盘的对应配合连接可以有效降低所需要的空间，具有更好的可靠性，同时简化了连接工艺，进一步提高刚性电路板和柔性电路板连接时的工作效率。

电路板连接结构尤其适用于应用于50线以上的刚性电路板10和柔性电路板20的连接。如图1所示，在刚性电路板10一侧，间隔分布的第一焊盘12并不是整齐排列的，而是采用交错排列的形式。为了便于描述，以图1示出的方向为参考方向，呈上下分布的相邻两排第一焊盘12交错排列设置。图1中第二排第一焊盘12相对于第一排第一焊盘12向右侧缩进，第三排第一焊盘12大致与第一排第一焊盘12对齐。沿排列方向，第一排、第二排和第三排中任意两个相邻第一焊盘12之间的间距相等,如图1中的标识,间距均为d1。这样，第一连接单元11中的每一个第一焊盘12的上、下两个方向均不会被分布在其它排的第一焊盘12阻挡，电路板走线时无需弯曲，因此更为可靠，尤其线数较多的情况下，更利于布线设计。同时，相对于整齐分布的形成，交错分布的多排第一焊盘12所占据的面积更大，在smt相同的钢网厚度的前提下，交替分布的形式可以有效降低短路风险，进一步提高了刚性电路板10和柔性电路板20的连接稳定性。需要说明的是，上述示例中所设置的三排焊盘只是一种具体的应用示例，本领域技术人员毫无疑义地，可以根据实际电路板的情况设计其它数量的多排第一焊盘12，在此不作进一步限定。第一焊盘12优选设计为圆形焊盘，一种可选的直径为0.4mm，适用于智能手表、智能手环、智能戒指、智能眼镜、智能脚环等多种壳体尺寸狭小的可穿戴设备。沿排列方向，任意两个相邻第一焊盘12之间的间距优选大于第一焊盘12的直径，可选的设置为0.6mm,以在上下两个方向上避让位于其它排的第一焊盘12。第一焊盘12在贴片加工时预上锡，并且在激光焊接之前均匀涂抹助焊剂，从而更容易焊接而且可以有效避免短路。

如图2所示，与刚性电路板10对应，在柔性电路板20一侧，间隔分布的第二焊盘22也采用交错排列的形式。为了便于描述，以图2示出的方向为参考方向，呈上下分布的相邻两排第二焊盘22交错排列设置。图2中第二排第二焊盘22相对于第一排第二焊盘22向右侧缩进，第三排第二焊盘22大致与第一排第二焊盘22对齐。沿排列方向、第一排、第二排和第三排中任意两个相邻第二焊盘22之间的间距相等,如图2中的标识,间距均为d2。这样，第二连接单元21中的每一个第二焊盘22的上、下两个方向均不会被分布在其它排的第二焊盘22阻挡，与第一焊盘12类似，这种第二焊盘22的交错分布排列方式可以最大程度地降低弯曲走线的情况，更有利于扩展电路板的设计空间，同时还可以降低短路风险，具有更好的使用价值。需要说明的是，上述示例中所设置的三排焊盘只是一种具体的应用示例，本领域技术人员毫无疑义地，可以根据实际电路板的情况设计其它数量的多排第二焊盘22，在此不作进一步限定。第二焊盘22同样优选设计为圆形，与第一焊盘12不同，第二焊盘22的圆心处设置有通孔24,在保证焊盘强度的前提下方便焊锡透过。第二焊盘22的外径小于第一焊盘12的直径，便于焊接操作。第二焊盘22的一种优选的直径为0.3mm,通孔24直径为0.1mm.沿排列方向，任意两个相邻第二焊盘22之间的间距优选大于第二焊盘22的直径，可选的设置为0.6mm，以在上下两个方向上避让位于其它排的第二焊盘22。

在焊接时需要对刚性电路板10和柔性电路板20进行定位。具体来说，电路板连接结构还包括第一定位单元13。第一定位单元13设置在刚性电路板10上。如图1和图3所示，第一定位单元13优选为对称设置的呈正方形的一组焊盘。一种可选的尺寸为，其边长为2mm。与之对应的，还包括第二定位单元23，第二定位单元23设置在柔性电路板20上，第二定位单元23的面积小于第一定位单元13的面积，如图2和图3所示，第二定位单元23优选由交叉设置的条形部25形成，并成组对称设置在柔性电路板20上。一种可选的尺寸为条形部25的长度与第一定位单元13的边长相等，同样设置为2mm,宽度设置为1mm。还可以设计条形部25的长度略小于第一定位单元13的边长。在焊接准备阶段，第一定位单元13和第二定位单元23相互重叠，当第二定位单元23完全被第一定位单元13覆盖时，刚性电路板10和柔性电路板20处于待连接位置。如图3所示，优选的，为了便于定位，第二定位单元23的四周为镂空设计，当刚性电路板10和柔性电路板20重叠时，如果第二定位单元23，即十字交叉状态下的两个条形部25的四个角的镂空处完全露出第一定位单元13时，说明刚性电路板10和柔性电路板20定位完成，处于待连接位置，可以进行焊接。需要说明的是，呈正方形的第一定位单元13和呈十字交叉的第二定位单元23是一种优选的形状设计，还可以将第一定位单元13设计为圆形，或者用其它对称的形状作为第二定位单元23。

本实用新型的另一个实施例提供一种电路板，电路板由至少一个柔性电路板和一个刚性电路板组成，并采用了上述实施例所详细描述的电路板连接结构，采用该电路板连接结构的电路板可以达到同样的技术效果，电路板具有更好的可靠性。

本实用新型的另一个实施例提供一种可穿戴设备，其包括如上文所详细描述的电路板连接结构。采用该电路板连接结构的可穿戴设备可以实现同样的技术效果，连接结构占据更小的空间，扩展了设计可能性。可穿戴设备包括但不限于智能手表、智能手环、智能戒指、智能眼镜、智能脚环或智能项链等。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。