TWI661755B - 設於電路板上的固定裝置及電路板與被固定物的固定方法 - Google Patents

Abstract

本創作係設於電路板上的固定裝置及電路板與被固定物的固定方法，固定裝置包含一抵靠部及至少一接腳，固定方法首先將複數固定裝置設置於電路板上，各固定裝置的接腳貫穿並焊接固定於電路板的電鍍通孔中，接著將被固定物的複數穿孔分別套設於該等固定裝置，且使固定裝置的抵靠部抵靠於被固定物的穿孔的開口周緣，藉此使被固定物透過該等固定裝置而固定於電路板，並與電路板導通而可獲得良好的接地效果；固定裝置與電路板係透過焊接固定，故可穩固結合；固定裝置可在過錫爐時直接上錫以與電路板固定，因此方便組裝。

Description

設於電路板上的固定裝置及電路板與被固定物的固定方法

本創作係涉及一種設於電路板上的固定裝置及電路板與被固定物的固定方法，尤指一種設於電路板上用以固定散熱座的裝置，及電路板與散熱座的固定方法。

各式電子產品中，經常會於電路板上設置各種裝置，例如設置散熱座於電路板上並抵靠於中央處理器(CPU，Central Processing Unit)的頂面來散熱等等，而現有技術中，電路板與該散熱座的固定方式主要有兩種：

其一，請參閱圖9所示，使用推入式鉚釘91，將其向下依序貫穿散熱座92及電路板93，並使推入式鉚釘91的端部911向上抵靠電路板93，並且藉由套設於推入式鉚釘91上的彈簧94來夾設散熱座92及電路板93。

其二，使用固定扣具，固定扣具的一側樞設於電路板上，當散熱座放置於電路板的特定位置後，翻轉該固定扣具使其抵靠於散熱座的頂面，並使固定扣具的另一側扣合於電路板上，以將散熱座固定於電路板上。

然而，前述兩種固定方式具有以下缺點：

第一，散熱座92接地效果不好或甚至沒有接地效果；在無線通訊的裝置上，有需要解決雜訊干擾的需求，例如當電路板上設置有中央處理器 (CPU)或動態隨機存取記憶體(DDR，Dynamic Random Access Memory)時，由於中央處理器(CPU)及動態隨機存取記憶體(DDR)的頻率越高，越會造成干擾源由此發散，而位於中央處理器(CPU)或動態隨機存取記憶體(DDR)上方的散熱座可能成為良好的導體而使雜訊透過散熱座92而以類似天線的方式輻射出去，因此散熱座92需要良好的接地效果來避免前述雜訊； 然而，推入式鉚釘91係用於電路板的非電鍍通孔中，因此無法使散熱座92接地；而固定扣具則因為與電路板及散熱座的接觸面積小，因此接地效果差，故兩種固定方式均無法避免雜訊的產生。

第二，固定強度不足，不論是推入式鉚釘91的端部抵靠或固定扣具的扣合，其結合上均不夠穩固；並也因此複數推入式鉚釘91往往要設置在對角的位置上，以盡可能維持固定強度，如此也導致推入式鉚釘91只能用於特定形狀(例如方形)的散熱座92。

第三，組裝麻煩，推入式鉚釘91組裝時，需花費一定的力氣才能使推入式鉚釘91的端部變形而通過散熱座92及電路板93上的穿孔，因此組裝上有所不便；並且透過變形的方式硬擠來通過穿孔所花費的力氣，更可能從散熱座92上傳遞到散熱座92下方的中央處理器上，進而傷害到中央處理器。

第四，成本較高，推入式鉚釘91的形狀及構造複雜，並且具有一可變形的端部等等，因此製作成本較高。

因此，現有技術的電路板與散熱座等裝置的結合固定方式，實有待加以改良。

有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本創作提供一種設於電路板上的固定裝置及電路板與被固定物的固定方法，以可於固定後具有良好的接地效果等優點。

為達到上述的創作目的，本創作所採用的技術手段為設計一種設於電路板上的固定裝置，其用以將一被固定物固定於一電路板，該被固定物上設有一穿孔，該電路板上設有至少一電鍍通孔，該固定裝置包含：一貫穿部，其用以貫穿該被固定物的該穿孔；一抵靠部，其設置於該貫穿部的一側，且用以抵靠於該被固定物的該穿孔的開口周緣；以及一接腳部，其設置於相對於該貫穿部該側的另一側，該接腳部包含至少一接腳，其用以貫穿並焊接固定於該電路板的該至少一電鍍通孔；該至少一接腳延伸的方向與該貫穿部延伸的方向相同，該至少一接腳延伸的方向與該被固定物的該穿孔的貫穿方向相同，該接腳部與該抵靠部用以夾設該被固定物。

為達到上述的創作目的，本創作進一步提供一種電路板與被固定物的固定方法，其中包含以下步驟：將至少一固定裝置設置於電路板，其中各該至少一固定裝置包含有一貫穿部、一抵靠部及一接腳部；該抵靠部及該接腳部分別設置於該貫穿部的相對兩側，該接腳部包含至少一接腳，該至少一接腳延伸的方向與該貫穿部延伸的方向相同，該至少一接腳貫穿並焊接固定於該電路板的至少一電鍍通孔中；將被固定物的至少一穿孔套設於該至少一固定裝置的該貫穿部，該被固定物的該穿孔的貫穿方向與該至少一接腳延伸的方向相同，且使該至少一固定裝置的該抵靠部抵靠於該被固定物的該至少一穿孔的開口周緣，並使該接腳部與該抵靠部夾設該被固定物，該被固定物透過該至少一固定裝置與該電路板接地。

本創作之優點在於，藉由使本創作為可導電的金屬材質，且接腳穿設焊接於電路板的電鍍通孔，因此可使本創作導通被固定物與電路板以達到被固定物接地的目的；而由於接腳與電鍍通孔之間具有較大的接觸面積(相較於現有技術的翻轉式的固定扣具)，因此可獲得良好的接地效果；此外，由於本創作與電路板係透過焊接固定，故結合強度相當穩固，並且本創作為金屬材質而不會因受熱而脆化，也因此複數本創作裝設於同一被固定物上時，無須刻意設置在被固定物的對角處，而可任意設置，也因此被固定物的形狀也較不受限；此外，由於本創作的結合強度高，因此無須額外透過其他方式來強化結合，因此可簡化製程及降低成本；最後，電子產品的製程中，電路板往往需要經過點焊或過熔錫爐，因此本創作可一同在該製程中焊接結合於電路板上，因此組裝上相當方便。

進一步而言，所述之設於電路板上的固定裝置，其中該貫穿部、該抵靠部及該接腳部為一金屬片體彎折成形。藉此方便大量製造及降低成本。

進一步而言，所述之設於電路板上的固定裝置，其中該抵靠部為一片體，且垂直於該貫穿部並朝向一側向外突伸。

進一步而言，所述之設於電路板上的固定裝置，其進一步包含有一彈性元件，其套設於該貫穿部，且該彈性元件的一端用以朝遠離該電路板的方向推抵該被固定物。

進一步而言，所述之設於電路板上的固定裝置，其中該接腳部進一步包含有兩支撐片，該兩支撐片成形於該接腳部的頂側，且分別朝相對兩側突伸，該彈性元件相對於該被固定物該端的另一端抵靠於該兩支撐片。

進一步而言，所述之設於電路板上的固定裝置，其中該貫穿部的相對兩側面分別凹設有一長槽及突出有一突出部，該長槽及該突出部均延伸至該接腳部，且該長槽及該突出部的位置相對應。

進一步而言，所述之電路板與被固定物的固定方法，其中該被固定物的該至少一穿孔套設於該至少一固定裝置後，將該至少一固定裝置的該抵靠部水平地彎折，以使該抵靠部的端部抵靠於該被固定物的該至少一穿孔的該開口周緣。

進一步而言，所述之電路板與被固定物的固定方法，其中各該至少一固定裝置上設有一彈性元件，其朝向遠離該電路板的方向推抵該被固定物。

進一步而言，所述之電路板與被固定物的固定方法，其中各該至少一固定裝置的該至少一接腳係於貫穿該電路板的該至少一電鍍通孔後，經過錫爐焊錫而使該至少一接腳與該至少一電鍍通孔中焊接固定。

10‧‧‧固定裝置

11‧‧‧固定本體

111‧‧‧貫穿部

112‧‧‧抵靠部

113‧‧‧接腳部

1131‧‧‧橫向延伸部

1132‧‧‧直向延伸部

114‧‧‧接腳

115‧‧‧支撐片

116‧‧‧長槽

117‧‧‧突出部

12‧‧‧彈性元件

20‧‧‧被固定物

21‧‧‧穿孔

30‧‧‧電路板

31‧‧‧電鍍通孔組

311‧‧‧電鍍通孔

91‧‧‧推入式鉚釘

911‧‧‧端部

92‧‧‧散熱座

93‧‧‧電路板

94‧‧‧彈簧

圖1係本創作之固定裝置的元件分解圖。

圖2至圖5係本創作之固定裝置的組裝動作示意圖。

圖6係本創作之固定裝置與電路板及被固定物結合後的側視剖面示意圖。

圖7係圖6的部分放大圖。

圖8係本創作的固定方法的流程圖。

圖9係現有技術的推入式鉚釘的示意圖。

以下配合圖式及本創作之較佳實施例，進一步闡述本創作為達成預定創作目的所採取的技術手段。

請參閱圖1及圖3所示，本創作之設於電路板上的固定裝置10是用以將一被固定物20固定於一電路板30上。

請參閱圖2所示，被固定物20上設有複數穿孔21，以分別供複數本創作之固定裝置10來結合，在本實施例中，各穿孔21為一長方形孔，但不以此為限，也可配合為其他形狀本創作之固定裝置10改為其他形狀；此外，在本實施例中，被固定物20是散熱座，但不以此為限，也可為其他裝置。

請參閱圖2及圖3所示，電路板30上設有複數電鍍通孔組31，以分別供複數本創作之固定裝置10來結合，而各電鍍通孔組31包含有至少一電鍍通孔(PTH，Plating Through Hole)311，即該孔洞的孔壁上電鍍有銅層或其他導電金屬層；在本實施例中，各電鍍通孔組31包含有四個電鍍通孔311，以配合各固定裝置10的構造(接腳114的數量)，但不以此為限，各電鍍通孔組31亦可僅包含有單一電鍍通孔311。

請參閱圖1、圖2及圖7所示，固定裝置10包含一固定本體11及一彈性元件12。

固定本體11為可導電的金屬材質，且包含一貫穿部111、一抵靠部112及一接腳部113，在本實施例中，固定本體11為一金屬片體彎折成形，藉以方便大量製造及降低成本，但不以此為限，亦可為複數獨立的元件組合而成；貫穿部111用以貫穿被固定物20的相對應的穿孔21；抵靠部112設置於貫穿部111的一側，在本實施例中係成形於貫穿部111的上方，抵靠部112用以抵靠於被固定物20的穿孔21的開口周緣，在本實施例中，抵靠部112為一片體，且垂直於貫穿部111並朝向貫穿部111的橫向一側向外突伸，藉此當被固定 物20的矩形穿孔21通過抵靠部112而套設於貫穿部111後，使用者可水平地彎折片狀的抵靠部112，以使抵靠部112的端部抵靠於被固定物20的穿孔21的開口周緣，但抵靠部112的形狀及使用方式不以上述為限，僅要能抵靠於被固定物20的穿孔21的開口周緣即可；接腳部113設置於相對於貫穿部111該側的另一側，在本實施例中係成形於貫穿部111的下方，在本實施例中，接腳部113包含有一橫向延伸部1131及兩直向延伸部1132，橫向延伸部1131成形於貫穿部111的下方，且橫向延伸部1131的寬度大於貫穿部111的寬度，兩直向延伸部1132分別彎折成形於橫向延伸部1131的兩端。

此外，接腳部113進一步包含四個接腳114及兩支撐片115；四個接腳114突出成形於接腳部113的底側，且分別對應於電路板30的相對應的電鍍通孔組31的四個電鍍通孔311，各接腳114用以貫穿並焊接固定於相對應的電鍍通孔311；接腳114的數量與各電鍍通孔組31的電鍍通孔311的數量相對應，在其他實施例中，接腳114亦可只有一個，而各電鍍通孔組31也只有一電鍍通孔311；在本實施例中，各接腳114係用以透過在雙列直插封裝(DIP，dual in-line package)過錫爐時直接焊錫，藉此方便組裝，而透過此方式焊接固定時，接腳114的數量以三個以上為佳，如此方便固定；但接腳114跟電鍍通孔311的焊接方式不以此為限，亦可透過其他方式固定。

兩支撐片115成形於接腳部113的頂側，且分別朝相對兩側突伸，在本實施例中，兩支撐片115係成形於橫向延伸部1131的頂側，且位於貫穿部111的兩側。

另外，在本實施例中，貫穿部111的一側面凹設有一長槽116，且貫穿部111的另一側面突出有一突出部117，長槽116及突出部117均向下延伸至接腳部113，且長槽116及突出部117的位置相對應；具體來說，長槽116及突 出部117係在貫穿部111及接腳部113上沖壓成形，並藉此可以提升貫穿部111及接腳部113的結構強度。

彈性元件12設於固定本體11上，且彈性元件12的一端(頂端)用以朝遠離電路板30的方向抵靠於被固定物20，在本實施例中彈性元件12為一壓縮彈簧，並套設於貫穿部111，彈性元件12相對於被固定物20該端的另一端(底端)抵靠於兩支撐片115，彈性元件12的頂端用以向上抵靠於被固定物20，藉此彈性元件12可將被固定物20推離電路板30，藉以避免被固定物20的壓力對電路板30與被固定物20之間的其他元件(例如中央處理器40)造成傷害；但不以此為限，亦可視需求而省略彈性元件12的設置；此外，在其他實施例中，彈性元件12亦可並非壓縮彈簧，僅要能設於固定本體11上且能向上推抵被固定物20即可。

請參閱圖8所示，本創作之電路板與被固定物的固定方法，包含以下步驟：設置固定裝置於電路板上(S1)：請參閱圖2及圖3所示，將複數固定裝置10設置於電路板30上，在本實施例中，固定裝置10係採用前述構造之固定裝置10，藉以方便說明，但不以此為限，亦可與前述構造有所不同；並使各固定裝置10的四根接腳114貫穿並焊接固定於電路板30的相對應的電鍍通孔組31的四個電鍍通孔311中，接腳114與電鍍通孔311的焊接固定可如同前述在雙列直插封裝(DIP)過錫爐時直接焊錫，但不以此為限。

設置被固定物於固定裝置上(S2)：請參閱圖4至圖7所示，將被固定物20的複數穿孔21分別套設於該等固定裝置10，並使被固定物20下壓該等固定裝置10的彈性元件12，該等穿孔21在本實施例中為長方形，因此穿孔21可通過固定裝置10的長形的抵靠部112，而接著套設於固定裝置10的貫穿部111；接著保持彈性元件12稍微被壓縮的情形下，將抵靠部112水平地彎折，以使抵靠部112的端部抵靠於被固定物20的相對應的穿孔21的上方開口周緣(如圖7所示)，藉 此被固定物20便夾設固定於抵靠部112及彈性元件12之間，並間接固定於與固定裝置10焊接固定的電路板30上，將所有固定裝置10的抵靠部112彎折後，便完成將被固定物20固定於電路板30上。

在本實施例中，抵靠部112係水平地彎折以抵靠於被固定物20的穿孔21的開口周緣，但不以此為限，抵靠部112亦可向下彎折，如此同樣可抵靠於穿孔21的開口周緣，並同樣達到夾設的目的；此外，抵靠部112的抵靠方式不以前述之水平彎折及向下彎折為限，抵靠部112僅要能讓被固定物20的穿孔21通過，並且又能抵靠於該穿孔21的上方開口周緣即可。

在本實施例中，固定裝置10上設有彈性元件12以可適用於不同厚度的被固定物20，並透過朝向遠離電路板30的方向推抵被固定物20，而可避免被固定物20的壓力對電路板30與被固定物20之間的其他元件造成傷害，但不以此為限，亦可視需求而省略彈性元件12的設置，這種情形時，被固定物20便被夾設固定於抵靠部112及接腳部113之間。

當本創作使用於具無線通訊功能的裝置時，例如當電路板30上設置有中央處理器(CPU)40或動態隨機存取記憶體(DDR)時，固定本體11為可導電的金屬材質，且固定本體11的接腳114穿設並焊接於電路板30的電鍍通孔311而使被固定物20可透過固定本體11與電路板30接地，如此一來訊便無法透過被固定物20(假設為散熱座)而輻射出去以降低輻射干擾，並進而提高接收機特性。

此外，由於本創作之固定裝置10與電路板30係透過焊接固定，故結合強度相當穩固；另外，固定裝置10與電路板30組裝時，可在雙列直插封裝(DIP)過錫爐時直接上錫，而固定裝置10與被固定物20組裝時，則是僅需於被固定物20套設於固定裝置10後轉動抵靠部112即可，因此方便組裝；最後，本創 作之固定裝置10的固定本體11可為一金屬片體彎折成形，並可由電腦數值控制工具機(CNC，Computerized Numerical Control)加工製造，因此可有效降低成本。

在本實施例中，係將複數固定裝置10設置於電路板30上，且被固定物20具有複數穿孔21，但均不以此為限，亦可僅有單一固定裝置10，而被固定物20僅有單一穿孔21，如此同樣可達成本發明之創作目的。

以上所述僅是本創作的較佳實施例而已，並非對本創作做任何形式上的限制，雖然本創作已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本創作，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本創作技術方案的內容，依據本創作的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。

Claims (10)

1. 一種設於電路板上的固定裝置，其用以將一被固定物固定於一電路板，該被固定物上設有一穿孔，該電路板上設有至少一電鍍通孔，該固定裝置包含：一貫穿部，其用以貫穿該被固定物的該穿孔；一抵靠部，其設置於該貫穿部的一側，且用以抵靠於該被固定物的該穿孔的開口周緣；以及一接腳部，其設置於相對於該貫穿部該側的另一側，該接腳部包含至少一接腳，其用以貫穿並焊接固定於該電路板的該至少一電鍍通孔；該至少一接腳延伸的方向與該貫穿部延伸的方向相同，該至少一接腳延伸的方向與該被固定物的該穿孔的貫穿方向相同，該接腳部與該抵靠部用以夾設該被固定物。
2. 如請求項1所述之設於電路板上的固定裝置，其中該貫穿部、該抵靠部及該接腳部為一金屬片體彎折成形。
3. 如請求項1或2所述之設於電路板上的固定裝置，其中該抵靠部為一片體，且垂直於該貫穿部並朝向一側向外突伸。
4. 如請求項1或2所述之設於電路板上的固定裝置，其進一步包含有一彈性元件，其套設於該貫穿部，且該彈性元件的一端用以朝遠離該電路板的方向推抵該被固定物。
5. 如請求項4所述之設於電路板上的固定裝置，其中該接腳部進一步包含有兩支撐片，該兩支撐片成形於該接腳部的頂側，且分別朝相對兩側突伸，該彈性元件相對於該被固定物該端的另一端抵靠於該兩支撐片。
6. 如請求項1或2所述之設於電路板上的固定裝置，其中該貫穿部的相對兩側面分別凹設有一長槽及突出有一突出部，該長槽及該突出部均延伸至該接腳部，且該長槽及該突出部的位置相對應。
7. 一種電路板與被固定物的固定方法，包含以下步驟：將至少一固定裝置設置於電路板，其中各該至少一固定裝置包含有一貫穿部、一抵靠部及一接腳部；該抵靠部及該接腳部分別設置於該貫穿部的相對兩側，該接腳部包含至少一接腳，該至少一接腳延伸的方向與該貫穿部延伸的方向相同，該至少一接腳貫穿並焊接固定於該電路板的至少一電鍍通孔中；將被固定物的至少一穿孔套設於該至少一固定裝置的該貫穿部，該被固定物的該穿孔的貫穿方向與該至少一接腳延伸的方向相同，且使該至少一固定裝置的該抵靠部抵靠於該被固定物的該至少一穿孔的開口周緣，並使該接腳部與該抵靠部夾設該被固定物，該被固定物透過該至少一固定裝置與該電路板接地。
8. 如請求項7所述之電路板與被固定物的固定方法，其中該被固定物的該至少一穿孔套設於該至少一固定裝置後，將該至少一固定裝置的該抵靠部水平地彎折，以使該抵靠部的端部抵靠於該被固定物的該至少一穿孔的該開口周緣。
9. 如請求項7或8所述之電路板與被固定物的固定方法，其中各該至少一固定裝置上設有一彈性元件，其朝向遠離該電路板的方向推抵該被固定物。
10. 如請求項7或8所述之電路板與被固定物的固定方法，其中各該至少一固定裝置的該至少一接腳係於貫穿該電路板的該至少一電鍍通孔後，經過錫爐焊錫而使該至少一接腳與該至少一電鍍通孔中焊接固定。