一种电路板组合件及开关电源的制作方法

1.本实用新型涉及电子产品结构，特别涉及一种电路板组件及开关电源。


背景技术：

2.随着开关电源的不断改进和发展，市场对于小体积开关电源的需求与日俱增。而现有技术中，开关电源中的变压器一般都采用单面连接的方式与pcb板实现电气连接，如图1所示，是现有技术中开关电源较常用的一种变压器组装结构。然而采用这样的开关电源结构，至少会有一面pcb板无法放置器件，要使得器件能布的下，就必须加大pcb，从而无法实现产品体积小型化。
3.在公开号为cn202738263u的中国实用新型专利中，提供一种小型化变压装置，如图2所示，其中的第一电路板11、第二电路板16以及变压器21之间的空间变得立体而非图1技术设置于一个平面的状态，第一电路板11及第二电路板16上可设置其它电子元件，整体的体积明显缩小，进而达到体积小型化的功效。图2这种模块结构相比变压器单面连接的结构，虽然提高了pcb板的布板空间，但空间利用率依然不够；且由于两个电路板在变压器两侧，没有支撑，组装时势必要人工将变压器和电路板进行定位操作，再通过焊接等方式将变压器与电路板固定，操作复杂，无法实现自动化。
4.另一方面，由于市场需求，部分开关电源的外壳需要是金属外壳。对于金属外壳的开关电源，通常需要对外壳进行接地处理，在公开号为cn111010861b的中国发明专利中，提供一种六面屏蔽装置，如图3所示，可在将外壳接地的同时实现六面接地屏蔽辐射噪声。但这种装置需要设置片状屏蔽盖，片状屏蔽盖为接地的pcb板，对于超小体积的开关电源产品来讲，由于空间高度受限，无法单独设置接地的pcb板，从而无法采用此方法对外壳进行接地处理。
5.上述开关电源存在的技术问题在其它包括变压器的电子产品中普遍存在，例如隔离变送器和can收发器等。


技术实现要素：

6.有鉴如此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种电路板组合件及开关电源，至少能克服上述现有技术中一种缺陷。
7.作为本实用新型的第一个方面，提供的电路板组合件实施例的技术方案如下：
8.一种电路板组合件，包括：
9.第一电路板；
10.第二电路板，与所述第一电路板平行设置；
11.第三电路板和第一引脚端子，均设置于所述第一电路板和所述第二电路板之间，用于支撑所述第一电路板和所述第二电路板，并实现所述第一电路板和所述第二电路板的电气连接；
12.变压器，设置于所述第一电路板和所述第二电路板之间，与所述第一电路板和所
述第二电路板电气连接；
13.电子元器件，设置于所述第一电路板、所述第二电路板或所述第三电路板之上；
14.第二引脚端子，所述第二引脚端子至少有3个，所述第二引脚端子一端与所述第一电路板电气连接、另一端沿所述第一电路板的上表面延伸，用于实现所述开电路板组合件与外部电路的电气连接。
15.进一步地，所述第一引脚端子一端设置有第一支撑凸部、另一端设置有第二支撑凸部，所述第一支撑凸部抵靠所述第一电路板下表面，所述第二支撑凸部抵靠所述第二电路板上表面。
16.进一步地，所述第一引脚端子贯穿所述第一电路板，使得位于所述第一电路板上表面之上的部分形成至少一个所述第二引脚端子。
17.进一步地，所述第二引脚端子一端设置有第三支撑凸部，所述第三支撑凸部抵靠所述第一电路板的上表面。
18.进一步地，所述电路板组合件后视图的投影，沿从左至右方向观察时，所述第三电路板、所述变压器和所述第一引脚端子依次平行设置于所述第一电路板和所述第二电路板之间的左侧位置、中间位置和右侧位置。
19.进一步地，所述电路板组合件还包括：外壳，所述外壳具有一容置空间和一开口，所述容置空间使得所述外壳包围所述第一电路板、所述第二电路板、所述第三电路板、第一引脚端子、所述变压器和所述元器件，并使得所述开口位于所述第一电路板上表面的上方，所述第二引脚端子位于所述外壳之外。
20.进一步地，所述外壳为金属外壳。
21.进一步地，所述电路板组合件还包括第一连接端子，所述第一连接端子设置在所述金属外壳侧壁上，并且所述第一连接端子与所述电路板组合件的地电气连接。
22.进一步地，所述第一电路板的边缘处设置有接地u槽，所述接地u槽与所述电路板组合件的地电气连接。
23.进一步地，所述第一连接端子包括连接在一起的铆接部和焊接部；其中，所述铆接部的截面积比所述焊接部的截面积粗，所述铆接部与所述金属外壳一体且位于所述金属外壳侧壁中，所述焊接部与所述第一电路板的接地u槽连接。
24.本实用新型的有益效果在于：
25.1、本实用新型实施例的电路板组合件，将第三电路板和变压器以侧立的方式跨接在第一电路板和第二电路板之间来实现第一电路板和第二电路板之间的电气连接，不仅提升了第一电路板和第二电路板的布板空间，还利用第三电路板布置器件，大幅度提高了空间利用率，利于电子产品实现体积小型化。
26.2、本实用新型实施例的电路板组合件，第一电路板和第二电路板通过第三电路板和第一引脚端子的支撑作用实现固定，无需人工将变压器、第一电路板和第二电路板进行定位操作，可实现自动化生产。
27.3、本实用新型实施例的电路板组合件外设金属外壳时，第一连接端子设置在金属外壳侧壁上，并且第一连接端子与电路板组合件的地电气连接，可以实现外壳接地，从而实现五面屏蔽，既能起到安全防护作用，又能有效的减小辐射噪声。
附图说明
28.图1为现有技术中变压器与pcb板单面连接的结构图；
29.图2为现有技术中变压器连接在两块pcb板间的结构图；
30.图3为现有技术中六面屏蔽装置的电源模块结构图；
31.图4为本实用新型的电路板组合件的立体透视图；
32.图5为本实用新型的电路板组合件的后视图投影；
33.图5-1为本实用新型的第一电路板的结构图；
34.图5-2为本实用新型的第二电路板的结构图；
35.图5-3为本实用新型的第三电路板的结构图；
36.图5-4为本实用新型的变压器的结构图；
37.图5-5为本实用新型的第一引脚端子的结构图；
38.图5-6为本实用新型的第二引脚端子的结构图；
39.图5-7为本实用新型的第一连接端子的结构图；
40.图6为本实用新型电路板组合件的爆炸图之一；
41.图7为本实用新型电路板组合件的爆炸图之二；
42.附图标记：
43.10.第一电路板、101.第一电路板上表面、102.第一电路板下表面、103.接地u槽、104.变压器初级连接孔、105.第三电路板第一侧连接孔、106.第一引脚端子上端连接孔、107.第二引脚端子连接孔；
44.20.第二电路板、201.第二电路板上表面、202.第二电路板下表面、203.变压器次级连接孔、204.第三电路板第二侧连接孔、205.第一引脚端子下端连接孔、206.镂空u槽；
45.30.第三电路板、301.第一侧引脚、302.第二侧引脚；
46.40.变压器、401.磁芯、402.骨架、402-1.初级引脚、402-2.次级引脚、403.线包；
47.50.第一引脚端子、501.第一支撑凸部、502.第二支撑凸部；
48.60.第二引脚端子、601.括第三支撑凸部；
49.70.外壳；
50.80.第一连接端子、801.铆接部、802.焊接部。
具体实施方式
51.下面将结合具体实施方式和说明书附图对本实用新型及其有益效果作进一步详细说明，但是，本实用新型的具体实施方式并不局限于此。
52.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
53.除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
54.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”等通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方面的方向而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
55.图4为本实用新型的一种电路板组合件的立体图，图5为本实用新型的一种电路板组合件的后视图，请参见图4和图5，本实用新型的电路板组合件包括：
56.第一电路板10；
57.第二电路板20，与第一电路板10平行设置；
58.第三电路板30和第一引脚端子50，均设置于第一电路板10和第二电路板20之间，用于支撑第一电路板10和第二电路板20，并实现第一电路板10和第二电路板20的电气连接；
59.变压器40，设置于第一电路板10和第二电路板20之间，与第一电路板10和第二电路板20电气连接；
60.电子元器件，设置于第一电路板10、第二电路板20或第三电路板30之上；
61.第二引脚端子60，第二引脚端子60至少有3个，第二引脚端子60一端与第一电路板10电气连接、另一端沿第一电路板10的上表面101延伸，用于实现电路板组合件与外部电路的电气连接。
62.其中，第一引脚端子50可以有多个，具体数量和位置本领域的技术人员可以根据需要进行选择和设计，请参见图7，其中的第一引脚端子50为1个，该1个第一引脚端子50和第三电路板30在第二电路板20上的投影为三角形，能够稳定支撑第一电路板10和第二电路板20；
63.其中，第二引脚端子60也可以有多个，具体数量和位置本领域的技术人员可以根据需要进行选择和设计，请参见图4，其中的第二引脚端子60为3个，3个第二引脚端子60其中一个为输入端、一个为输出端、另一个为接地端；
64.其中，电子元器件指的是电阻、电容、开关管、控制芯片等，电子元器件的类型、数量、焊接位置等本领域的技术人员可以根据需要进行选择和设计，其中的焊接位置可以是第一电路板10、第二电路板20和第三电路板30的任意之一、任意之二或者三者均焊接有元器件，由于不是本实用新型的创新点所在，故不进一步展开描述。
65.上述电路板组合件，将第三电路板30和变压器40以侧立的方式跨接在第一电路板10和第二电路板20之间来实现第一电路板10和第二电路板20之间的电气连接，不仅提升了第一电路板10和第二电路板20的布板空间，还利用第三电路板布置器件，大幅度提高了空间利用率，利于电子产品实现体积小型化。
66.此外，上述电路板组合件，第一电路板10和第二电路板20通过第三电路板30和第一引脚端子50的支撑作用实现固定，无需人工将变压器40、第一电路板10和第二电路板20进行定位操作，可实现自动化生产。
67.进一步地，请参见图5和图5-5，其中第一引脚端子50一端设置有第一支撑凸部501、另一端设置有第二支撑凸部502，第一支撑凸部501抵靠第一电路板10下表面102，第二支撑凸部502抵靠第二电路板20上表面201，第一引脚端子50通过这样的结构设计，目的在于实现第一电路板10与第二电路板20的电气连接的同时还能起到支撑、限位的作用。
68.优选地，请参见图5和图5-5，第一引脚端子50贯穿第一电路板10，使得位于第一电路板上表面101之上的部分形成至少一个第二引脚端子60(图5和图5-5中为1个)，这样的结构设计的目的在于便于装配。
69.进一步地，请参见图5和图5-6，与第三电路板30电气连接的第二引脚端子60一端
设置有第三支撑凸部601，第三支撑凸部601抵靠第一电路板10的上表面101，设计第三支撑凸部601的目的在于便于装配。
70.进一步地，请参见图5，电路板组合件后视图的投影，沿从左至右方向观察时，第三电路板30、变压器40和第一引脚端子50依次平行设置于第一电路板10和第二电路板20之间的左侧位置、中间位置和右侧位置，通过这样的结构设计目的在于提高电路板组合件的稳定性。
71.需要说明的是，不同的观察者对本实用新型的电路板组合件进行观察时，可能有不同的视角，从而观察到的后视图的投影可能会有所不同，本实用新型权利要求书和说明书中后视图的观察视角特指获得图5电路板组合件后视图投影时对应的观察视角。
72.进一步地，请参见图4和图5，电路板组合件还包括：外壳70，外壳70具有一容置空间和一开口，容置空间使得外壳包围第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30、第一引脚端子50、变压器40和元器件，并使得开口位于第一电路板10上表面101的上方，第二引脚端子60位于外壳之外。设置外壳的目的在于：1、使得电子产品应用环境满足污染等级2；2，针对需要灌胶的电子产品，通过壳体承接灌封料。
73.优选地，外壳70为金属外壳，目的在于起到屏蔽辐射噪声的作用。金属外壳材质优选为硬质铝合金，并且表面经过阳极氧化和喷砂处理。
74.进一步地，请参见图4和图5，电路板组合件还包括第一连接端子80，第一连接端子80设置在金属外壳侧壁上，并且第一连接端子80与电路板组合件的地电气连接，目的在于实现外壳接地，从而实现五面屏蔽，既能起到安全防护作用，又能有效的减小辐射噪声。
75.进一步地，请参见图4和图5，第一电路板10的边缘处设置有接地u槽103，接地u槽103与电路板组合件的地电气连接。
76.进一步地，请参见图4和图5-7，第一连接端子80包括连接在一起的铆接部801和焊接部802；其中，铆接部801的截面积比焊接部802的截面积粗，铆接部801与金属外壳一体且位于金属外壳侧壁中，焊接部802与第一电路板10的接地u槽103连接。
77.本实用新型第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30和变压器40的结构不是本实用新型的创新点所在，在具体实施时，第一电路板10、第二电路板20、第三电路板30和变压器40的结构可以根据实际情况进行具体设计，本实用新型提供的一种实施方式如下：
78.第一电路板10如图5-1所示，包括上表面101、下表面102、接地u槽103、变压器初级连接孔104、第三电路板第一侧连接孔105、第一引脚端子上端连接孔106和第二引脚端子连接孔107，其中接地u槽103为电路板组合件的地的一种实施方式；
79.第二电路板20如图5-2所示，包括上表面201、下表面202、变压器次级连接孔203、第三电路板第二侧连接孔204、第一引脚端子下端连接孔205、镂空u槽206；其中设置镂空u槽206的目的在于避让第一连接端子80，方便装配，并且第二电路板20的镂空u槽206的尺寸需大于或等于第一电路板10的接地u槽103的尺寸，便于电子产品的组装；此外，第一电路板10上的变压器初级连接孔104的孔径略大于第二电路板20上的变压器次级连接孔203，便于工艺组装；
80.第三电路板30如图5-3所示，第三电路板30的两端包括第一侧引脚301、第二侧引脚302；
81.变压器40如图5-4所示，包括磁芯401、骨架402、线包403，骨架402包括初级引脚
402-1和次级引脚402-2；其中初级引脚402-1和次级引脚402-2是海鸥脚或者平脚。
82.上述电路板组合件组装时，请参见图6和图7的爆炸图，加工工序如下：
83.将元器件装配到对应的电路板上，可以采用smt工艺或插件工艺进行装配；
84.将第二电路板20置于工作台；
85.组装第三电路板30、第一引脚端子50和变压器40，将第三电路板第二侧引脚302插入第二电路板20上的第三电路板第二侧连接孔204、将第一引脚端子50另一端插入第二电路板20上的第一引脚端子下端连接孔205、将变压器40的次级引脚402-2插入第二电路板20上的变压器次级连接孔203；
86.组装第一电路板10，使得第三电路板30第一侧引脚301插入第一电路板10上的第三电路板第一侧连接孔105、第一引脚端子50一端插入第一电路板10上的第一引脚端子上端连接孔106、变压器40的初级引脚402-1插入第一电路板10上的变压器初级连接孔104；
87.组装第二引脚端子60，将第二引脚端子60插入第一电路板10上的第二引脚端子连接孔107；
88.通过机械手或者回流焊对各连接孔进行焊接，得到半成品；
89.组装外壳70(如果有)，将半成品置于外壳70的容置空间，组装时焊接部802置于第一电路板10的接地u槽103通过焊接等技术进行连接；
90.在外壳70的容置空间中灌胶，得到成品。
91.上述提供的电路板组合件的各种实施例在包括变压器的电子产品中均可以适用，均能够实现电子产品整个过程自动化组装和焊接，便于大规模生产；且大幅度提高空间利用率，便于产品小型化。
92.进一步地，本实用新型提供一种开关电源，包括上述任一项电路板组合件的具体实施例。
93.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

技术特征：
1.一种电路板组合件，其特征在于，包括：第一电路板(10)；第二电路板(20)，与所述第一电路板(10)平行设置；第三电路板(30)和第一引脚端子(50)，均设置于所述第一电路板(10)和所述第二电路板(20)之间，用于支撑所述第一电路板(10)和所述第二电路板(20)，并实现所述第一电路板(10)和所述第二电路板(20)的电气连接；变压器(40)，设置于所述第一电路板(10)和所述第二电路板(20)之间，与所述第一电路板(10)和所述第二电路板(20)电气连接；电子元器件，设置于所述第一电路板(10)、所述第二电路板(20)或所述第三电路板(30)之上；第二引脚端子(60)，所述第二引脚端子(60)至少有3个，所述第二引脚端子(60)一端与所述第一电路板(10)电气连接、另一端沿所述第一电路板(10)的上表面(101)延伸，用于实现所述电路板组合件与外部电路的电气连接。2.根据权利要求1所述电路板组合件，其特征在于：所述第一引脚端子(50)一端设置有第一支撑凸部(501)、另一端设置有第二支撑凸部(502)，所述第一支撑凸部(501)抵靠所述第一电路板(10)下表面(102)，所述第二支撑凸部(502)抵靠所述第二电路板(20)上表面(201)。3.根据权利要求1或2所述电路板组合件，其特征在于，所述第一引脚端子(50)贯穿所述第一电路板(10)，使得位于所述第一电路板上表面(101)之上的部分形成至少一个所述第二引脚端子(60)。4.根据权利要求1所述电路板组合件，其特征在于：所述第二引脚端子(60)一端设置有第三支撑凸部(601)，所述第三支撑凸部(601)抵靠所述第一电路板(10)的上表面(101)。5.根据权利要求1所述电路板组合件，其特征在于：所述电路板组合件后视图的投影，沿从左至右方向观察时，所述第三电路板(30)、所述变压器(40)和所述第一引脚端子(50)依次平行设置于所述第一电路板(10)和所述第二电路板(20)之间的左侧位置、中间位置和右侧位置。6.根据权利要求1所述电路板组合件，其特征在于，所述电路板组合件还包括：外壳(70)，所述外壳(70)具有一容置空间和一开口，所述容置空间使得所述外壳包围所述第一电路板(10)、所述第二电路板(20)、所述第三电路板(30)、第一引脚端子(50)、所述变压器(40)和所述元器件，并使得所述开口位于所述第一电路板(10)上表面(101)的上方，所述第二引脚端子(60)位于所述外壳(70)之外。7.根据权利要求6所述电路板组合件，其特征在于：所述外壳(70)为金属外壳。8.根据权利要求7所述电路板组合件，其特征在于：所述电路板组合件还包括第一连接端子(80)，所述第一连接端子(80)设置在所述金属外壳侧壁上，并且所述第一连接端子(80)与所述电路板组合件的地电气连接。9.根据权利要求8所述电路板组合件，其特征在于：所述第一电路板(10)的边缘处设置有接地u槽(103)，所述接地u槽(103)与所述电路板组合件的地电气连接。10.根据权利要求9所述电路板组合件，其特征在于：所述第一连接端子(80)包括连接在一起的铆接部(801)和焊接部(802)；其中，所述铆接部(801)的截面积比所述焊接部
(802)的截面积粗，所述铆接部(801)与所述金属外壳一体且位于所述金属外壳侧壁中，所述焊接部(802)与所述第一电路板(10)的接地u槽(103)连接。11.一种开关电源，其特征在于：包括上述任一项所述电路板组合件。

技术总结
本实用新型公开了一种电路板组合件及开关电源，电路板组合件包括第一电路板；第二电路板，与第一电路板平行；第三电路板和第一引脚端子，均设置于第一、第二电路板之间，用于支撑第一、第二电路板，并实现第一、第二电路板的电气连接；变压器，设置于第一、第二电路板之间，与第一、第二电路板电气连接；电子元器件，设置于第一电路板、第二电路板或第三电路板之上；第二引脚端子，第二引脚端子至少有3个，第二引脚端子一端与第一电路板电气连接、另一端沿第一电路板的上表面延伸，用于实现电路板组合件与外部电路的电气连接。本实用新型可实现电子产品整个过程自动化组装和焊接，便于大规模生产；且大幅度提高空间利用率，便于产品小型化。型化。型化。


技术研发人员：刘香 黄烈钰 郑满鹏 马腊花 招鑫
受保护的技术使用者：广州金升阳科技有限公司
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/10/20