CN104812169A - 电路板连接结构与连接元件,以及相应的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了电路板连接结构，电路板连接元件以及相应的电子设备，所述电路板连接结构包括第一电路板与第二电路板，以及连接第一电路板与第二电路板的电路板连接元件；所述电路板连接元件包括弹性的芯体与包覆芯体的柔性电路板，所述柔性电路板位于电路板连接元件表面的一面设有第一导通部与第二导通部，所述第一导通部与第二导通部通过柔性电路板上的电路导通；所述第一电路板与第二电路板相对设置，所述电路板连接元件位于第一电路板与第二电路板之间，并被二者所夹压，在芯体的弹力作用下，接触电路板并导通电路。

Description

电路板连接结构与连接元件,以及相应的电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备结构领域，尤其涉及一种用于电路板之间连接的连接结构，以及该结构所对应的电路板连接元件，并涉及使用该电路板连接结构的电子设备。

背景技术

目前，两块电路板之间通常通过排线、斑马条等方式进行连接，其中斑马条是导电橡胶连接器的俗称，由导电硅胶和绝缘硅胶交替分层叠加后硫化成型，导电橡胶连接器性能稳定可靠，生产装配简便高效，广泛用于游戏机、电话、电子表、计算器、仪表等产品的液晶显示器与电路板的连接。

斑马条安装时，将其置于两块被连接的电路板之间，由于电路板表面设有金手指等连接结构，斑马条被挤压于电路板之间，斑马条表面上的导电硅胶与金手指接触，将两块电路板上的金手指通过斑马条中的导电硅胶导通。由于斑马条连接对被连接的两块电路板的结构没有特别要求，且连接方式简单，安装方便，故而被广泛采用。

但是发明人在研究中发现，斑马条连接结构存在功能单一，导电效果一般，不能根据具体电路板灵活调整等不足。

发明内容

为此，需要提供一种不同于斑马条的电路板连接结构，以及电路板连接元件与使用该电路板连接结构的电子设备。

为实现发明目的，发明人提供的一种电路板连接结构，所述电路板连接结构包括第一电路板与第二电路板，以及连接第一电路板与第二电路板的电路板连接元件；

所述电路板连接元件包括弹性的芯体与包覆芯体的柔性电路板，所述柔性电路板位于电路板连接元件表面的一面设有第一导通部与第二导通部，所述第一导通部与第二导通部通过柔性电路板上的电路导通；

所述第一电路板与第二电路板相对设置，第一电路板朝向第二电路板的一面设有与第一导通部相对应的第一连接部，第二电路板朝向第一电路板的一面设有与第二导通部相对应的第二连接部；

所述电路板连接元件位于第一电路板与第二电路板之间，并被二者所夹压，在芯体的弹力作用下，电路板连接元件表面的第一导通部与第一电路板表面的第一连接部相接触，电路板连接元件表面的第二导通部与第二电路板表面的第二连接部相接触，其中第一导通部、第二导通部、第一连接部与第二连接部的表面均为导电面。

可选的，所述柔性电路板上布设有mesh保护线路，所述mesh保护线路包括网格状线路，所述网格状线路与mesh保护电路连接，当网格状线路断开时，触发mesh保护电路。

可选的，所述电路板连接元件为棱柱形，所述第一导通部与第二导通部分别位于棱柱相平行的两个面上。

可选的，所述芯体为硅胶材质。

可选的，所述第一导通部、第二导通部、第一连接部与第二连接部为金手指。

发明人还提供了上述电路板连接结构中的一种电路板连接元件，所述电路板连接元件包括弹性的芯体与包覆芯体的柔性电路板，所述柔性电路板位于电路板连接元件表面的一面设有第一导通部与第二导通部，第一导通部与第二导通部的表面均为导电面，所述第一导通部与第二导通部分别位于电路板连接元件上相背的两面，第一导通部与第二导通部通过柔性电路板上的电路导通。

可选的，所述柔性电路板上布设有mesh保护线路，所述mesh保护线路包括网格状线路，所述网格状线路与mesh保护电路连接，当网格状线路断开时，触发mesh保护电路。

可选的，所述电路板连接元件为棱柱形，所述第一导通部与第二导通部分别位于棱柱相平行的两个面上。

可选的，所述芯体为硅胶材质。

可选的，所述第一导通部与第二导通部为金手指。

另外发明人提供了一种电子设备，所述电子设备具有如上述各技术方案所述的电路板连接结构。

本发明上述技术方案，相对于现有技术中的斑马条连接，由于采用了弹性芯体以及包覆芯体的柔性电路板，弹性的芯体保证了电路板连接元件与电路板之间的紧密接触，而在保证电路连接可靠性的同时，通过在柔性电路板上增加各功能电路，例如保护电路等，丰富了连接元件的功能，可以适应多种电路结构。

附图说明

图1为具体实施方式所述电路板连接结构示意图一；

图2为具体实施方式所述电路板连接元件的结构分解图；

图3为具体实施方式所述电路板上设置有围墙座的电路板连接结构示意图；

图4为具体实施方式所述两端包覆有柔性电路板的电路板连接元件的结构分解图；

图5为具体实施方式所述两端包覆有柔性电路板的电路板连接元件的结构示意图；

图6为具体实施方式所述电路板连接结构示意图二。

附图标记说明：

10、电路板连接元件，

101、芯体，

102、柔性电路板，

1021、金手指，

1022、金手指，

1023、金手指，

1024、金手指，

1027、柔性电路板第一端面部分，

1028、柔性电路板第二端面部分，

107、顶面，

108、底面，

21、第一电路板，

211、金手指，

22、第二电路板，

221、金手指，

222、围墙座，

2221、围墙座的上缘，

25、显示屏，

251、液晶面板，

252、显示屏电路板。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

首先，对涉及的技术术语进行说明，

所述印刷电路板，又称印制电路板、PCB线路板、PCB(Printed CircuitBoard)板，是电子元器件电气连接的提供者。按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其他多层线路板。按软硬(挠性)区分，可以分为刚性电路板、柔性电路板和软硬结合板，刚性印刷电路板与柔性电路板的主要区别在于选用的基材不同，从而导致了刚性印刷电路板与柔性电路板可弯曲程度的不同。

所述柔性电路板，常见的是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点，英文缩写为FPC。

所述棱柱具有以下几何特征，有两个面互相平行，其余各面都是多边形，并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面所围成的几何体叫做棱柱。两个互相平行的平面叫做棱柱的底面，其余各面叫做棱柱的侧面。两个侧面的公共边叫做棱柱的侧棱，侧面与底的公共顶点叫做棱柱的顶点。

以下详细叙述发明人提供的实施方式。

如图1所示实施例，公开了一种电路板连接结构以及该电路板连接结构中的电路板连接元件，该电路板连接结构包括第一电路板21与第二电路板22，以及连接第一电路板21与第二电路板22的电路板连接元件10。

电路板连接元件10包括弹性的芯体101与包覆芯体的柔性电路板102，实施例中所述包覆的方式包括，柔性电路板102可以直接包覆芯体101，也可以间接包覆，即在芯体101表面上设置其他材料，再包覆以柔性电路板。实施例中，芯体为硅胶材质，在其他实施例中，也可以用其他绝缘，有弹性的材料替代，例如橡胶、弹性塑料、纸件等。采用绝缘性材料是为了避免电路短路或电流泄露，采用弹性材质是为了当电路板连接元件被两块待连接的电路板夹压时，可以使电路板连接元件与电路板之间的接触更紧密，也给装配提供了一定的空间。若是实施例中芯体采用非绝缘材料，则在柔性电路板上，其与芯体接触的一面采用绝缘层，或二者之间间隔以绝缘层以避免短路等情况发生。

柔性电路板位于电路板连接元件表面的一面设有第一导通部与第二导通部，所述第一导通部与第二导通部分别位于电路板连接元件上相背的两面，第一导通部与第二导通部通过柔性电路板上的电路导通。相背的两面是指位于物体上被靠背的两个面。例如图1中长方体形状的电路板连接元件10中的顶面107与底面108。

电路板连接元件为棱柱形，所述第一导通部与第二导通部分别位于棱柱相平行的两个面上。具体的，如图2所述，可以是一片柔性电路板102包覆在芯体101的外表面上，芯体101同电路板连接元件一样，是相同形状的棱柱形。包覆柔性电路板102之后，其形状基本不变，仅仅是表面增加了柔性电路板的厚度。如图1所示的实施例，电路板连接元件的顶面与底面为相背的两面，电路板连接元件的顶面上设置有金手指1021作为第一导通部，其底面设置有金手指1022作为第二导通部。如图2所示，对应于包覆芯体的柔性电路板102，在图2中，芯体101为一长方体A₁B₁C₁D₁-E₁F₁G₁H₁，其表面包覆了长方形的柔性电路板102，柔性电路板标记为长方形A₂E₂E₃A₃，其中长方形中A₂E₂F₂B₂部分对应了芯体上的侧面A₁E₁F₁B₁，其中长方形中B₂F₂G₂C₂部分对应了芯体上的底面B₁F₁G₁C₁，其中长方形中C₂G₂H₂D₂部分对应了芯体上的侧面C₁G₁H₁D₁，其中长方形中D₂H₂E₃A₃部分对应了芯体上的顶面D₁H₁E₁A₁，其中在长方形柔性电路板102中B₂F₂G₂C₂部分与D₂H₂E₃A₃部分，表面制作了金手指1021与金手指1022，在图2示意图中的柔性电路板的背面，用虚线予以标示出，在柔性电路板包裹芯体之后，金手指1021与金手指1022就位于电路板连接元件的顶面与底面了。

如图1所示，第一电路板21与第二电路板22相对设置，在图1中，二者是平行设置，当然在其他实施例中，若二者不平行也是可行的，只要对电路板连接元件的形状做成相应的调整，以保证电路板连接元件与二者的导电接触即可。第一电路板21朝向第二电路板22的一面设有与第一导通部相对应的第一连接部，第二电路板22朝向第一电路板21的一面设有与第二导通部相对应的第二连接部。对应于图1、图2所示的实施例，在第一电路板21上，设置有与电路板连接元件顶面上的金手指1021相对应的第一连接部，在第二电路板22上，设置有与电路板连接元件底面上的金手指1022相对应的第二连接部，第一连接部与第二连接部在实施例中采用金手指结构，例如图1中所示的作为第一连接部的金手指211,与作为第二连接部的金手指221。金手指结构在电路板制作工艺中便于制作，工艺成熟稳定，接触连接效果可靠。

在实施例的电路板连接结构中，电路板连接元件位于第一电路板与第二电路板之间，并被二者所夹压，在芯体的弹力作用下，电路板连接元件表面的第一导通部与第一电路板表面的第一连接部相接触，电路板连接元件表面的第二导通部与第二电路板表面的第二连接部相接触，其中第一导通部、第二导通部、第一连接部与第二连接部的表面均为导电面，这样通过电流通过第一电路板21上的线路，第一连接部，第一导通部，柔性电路板102上的线路，第二导通部，第二连接部至第二电路板22上的线路，将第一电路板上的电路与第二电路板上的电路进行了导通。

发明人提供的方案中，所示包覆芯体的柔性电路板，是指在芯体外表面覆盖有柔性电路板即可，可以部分覆盖，也可以全部覆盖，并不意味着芯体表面要全部覆盖有柔性电路板，实际上在图1所示的实施例中，柔性电路板包覆芯体的顶面、底面与两个侧面，而在另外一些实施例中，为了增加可连接的位置，或为了增加柔性电路板上电路板布设的空间，在芯体的两个端面也布设有柔性电路板，也就是在图1所示实施例中，端面A₁B₁C₁D₁与面E₁F₁G₁H₁是没有覆盖柔性电路板的。但在另外一些实施例中，为了增加布设电路的面积与空间，如图4所示，在图2所示的电路板连接元件的结构的基础上，在柔性电路板102上增加了对应芯体两个端面的柔性电路板第一端面部分1027与柔性电路板第二端面部分1028。在某些实施例中，还可以如图5所示在柔性电路板第一端面1027设置作为第三导通部的金手指1023，第三导通部与第一导通部或第二导通部通过柔性电路板102上的电路导通。实施例中，可以设置与第三导通部相对应的第三电路板，这样电路板连接元件10就可以对三片电路板实现连接，或实现三片电路板之间的两两连接。同理，还可以对4片或其他数量的电路板实现连接，例如在图4所示的第二端面1028设置作为第四导通部的金手指1024。

采用上述实施例的连接结构，由于被连接的两块电路板之间的电流通过柔性电路板进行导通，因此较之传统的斑马条导通，可以通过在柔性电路板上设计更加复杂与更多功能的电路，同时由于通过柔性电路板上的线路导通，其导电性能也较斑马条更加优异。

在某些实施例中，为了增加电路结构的安全性能，在柔性电路板102上布设有mesh保护线路，所述mesh保护线路包括网格状线路，所述网格状线路与mesh保护电路连接，当网格状线路断开时，触发mesh保护电路。

Mesh保护电路的电路可以与第一电路板或第二电路板相连接，由第一电路板或第二电路板供电，或与第一电路板或第二电路板上的其他电路模块相连接。当有人非法入侵具有实施例所述电路板连接结构的电子设备时，如果要破解两块电路板之间的连接，例如需要先将连接件短路，或将某些引脚的信号导出或短接，然后移开其中一块电路板，以实现非法入侵之目的，进而获取敏感数据，或者接入非法模块，以窃取敏感信息等。对于上述种种非法入侵，本实施例所述的电路板连接结构以及电路板连接元件可以有效防止类似的入侵事件，由于在电路板连接元件的外表面包覆有柔性电路板，而柔性电路板上带有mesh保护线路，当有人试图要短接线路板上的引脚或连接引脚信号时，必然要先破坏电路板连接元件侧面的柔性电路板，而柔性电路板一旦被切割或刺穿等形式破坏，必然触及柔性电路板中的mesh保护线路，致使mesh保护线路中的网格状线路断开，从而触发mesh保护电路，触发电子设备中预设的保护措施，例如销毁存储器中的敏感数据，烧毁敏感电路等。

在某些实施例中，为了更好的便于安装实施，在第一电路板或第二电路板上设置有电路板连接元件预定位结构，例如在图3所示实施例中，在第二电路板22上设置有围墙座222，所示围墙座与电路板连接元件10上与第二电路板连接的一端相适配，使得电路板连接元件10与第二电路板连接的一端可以置于围墙座中，同时第二电路板22对应围墙座底部的部分设置有第二连接部，例如金手指等，用于同电路板连接元件10底面上的第二导通部(金手指等)接触连接。电路板连接元件10的另一端高于围墙座的上缘2221，使得电路板连接元件10突出于围墙座。这样，电路板连接元件的一端能与第一电路板相接触，以达到电路导通之目的。使用预定位结构可以大大方便装配的过程，提高装配精度。

在其他实施例中，预定位结构还可以是定位凸起，定位凹槽，或者通过定位胶等粘结剂将电路板连接元件预定位于待连接的电路板上。

在实施例中，还可以利用粘结剂将柔性电路板粘贴于芯体表面，增加二者结合的牢固程度。

在某些实施例中，芯体外表面包覆有一层的柔性电路板，但是在某些实施例中，为了增加柔性电路板的电路设置空间，或者为了缠绕更多的mesh线路提高安全性能，还可以在芯体外表面卷绕上两层或者更多层的柔性电路板。

如图6所示的实施例中，显示屏通过发明人提供的电路板连接元件与电路板连接结构连接到其他电路板，例如主板上，详见图6，显示屏25包括了液晶面板251与显示屏电路板252，其中显示屏电路板252作为第一电路板，需要与第二电路板22信号导通。因此在显示屏25与第二电路板22之间设置电路板连接元件10，电路板连接元件10中覆在硅胶芯体101表面的柔性电路板102在上、下两面都设置有金手指，两面所设置的金手指分别与显示屏电路板252上的金手指与第二电路板22上的金手指相对应，并分别与二者接触，通过柔性电路板上的线路进行导通，显示屏25接收到第二电路板22上的电信号，进行显示。本实施例相对于原始的排线焊接方式连接电路板与显示屏，在装配上简单方便，并且拆卸、安装更加灵活。由于不用设置排线等导线，因此安装空间整洁清楚，并且不用担心在拆卸或安装时，由于线路缠绕、拉扯等损坏信号线，由于柔性电路板相对于斑马条，其电阻可以做得很小，且线路更加复杂，可以灵活适应各种电路布局。

在另外一些实施例中，第一电路板或第二电路板还可以采用柔性线路板。

上述各实施例中的电路板连接元件导电效果好，适应多种电路板，功能上具有可扩充性的优点，可以根据需要在柔性电路板上设置各种功能电路与功能模块。

此外，在使用上述电路板连接结构的电子设备实施例中，使用了上述各实施例所述的电路板连接结构，在这些电子设备中，有效地利用了电路板连接结构，扩展了电路布局空间，可以在电路结构中设置安全结构，或其他功能电路，同时电气接触性能优良，较采用普通电路板连接结构的电子设备有明显优势。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品或者结构不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品或者结构所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电路板连接结构，其特征在于，所述电路板连接结构包括第一电路板与第二电路板，以及连接第一电路板与第二电路板的电路板连接元件；

所述电路板连接元件包括弹性的芯体与包覆芯体的柔性电路板，所述柔性电路板位于电路板连接元件表面的一面设有第一导通部与第二导通部，所述第一导通部与第二导通部通过柔性电路板上的电路导通；

所述第一电路板与第二电路板相对设置，第一电路板朝向第二电路板的一面设有与第一导通部相对应的第一连接部，第二电路板朝向第一电路板的一面设有与第二导通部相对应的第二连接部；

所述电路板连接元件位于第一电路板与第二电路板之间，并被二者所夹压，在芯体的弹力作用下，电路板连接元件表面的第一导通部与第一电路板表面的第一连接部相接触，电路板连接元件表面的第二导通部与第二电路板表面的第二连接部相接触，其中第一导通部、第二导通部、第一连接部与第二连接部的表面均为导电面。

2.根据权利要求1所述的电路板连接结构，其特征在于，所述柔性电路板上布设有mesh保护线路，所述mesh保护线路包括网格状线路，所述网格状线路与mesh保护电路连接，当网格状线路断开时，触发mesh保护电路。

3.根据权利要求1所述的电路板连接结构，其特征在于，所述电路板连接元件为棱柱形，所述第一导通部与第二导通部分别位于棱柱相平行的两个面上。

4.根据权利要求1所述的电路板连接结构，其特征在于，所述芯体为硅胶材质。

5.根据权利要求1所述的电路板连接结构，其特征在于，所述第一导通部、第二导通部、第一连接部与第二连接部为金手指。

6.一种电路板连接元件，其特征在于，所述电路板连接元件包括弹性的芯体与包覆芯体的柔性电路板，所述柔性电路板位于电路板连接元件表面的一面设有第一导通部与第二导通部，第一导通部与第二导通部的表面均为导电面，所述第一导通部与第二导通部分别位于电路板连接元件上相背的两面，第一导通部与第二导通部通过柔性电路板上的电路导通。

7.根据权利要求6所述的电路板连接元件，其特征在于，所述柔性电路板上布设有mesh保护线路，所述mesh保护线路包括网格状线路，所述网格状线路与mesh保护电路连接，当网格状线路断开时，触发mesh保护电路。

8.根据权利要求6所述的电路板连接元件，其特征在于，所述电路板连接元件为棱柱形，所述第一导通部与第二导通部分别位于棱柱相平行的两个面上。

9.根据权利要求6所述的电路板连接元件，其特征在于，所述芯体为硅胶材质。

10.根据权利要求6所述的电路板连接元件，其特征在于，所述第一导通部与第二导通部为金手指。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备具有如权利要求1至5任意一项所述的电路板连接结构。