CN101189928A - 支承电子部件的方法和具有用于电子部件的弹性支承的电子装置 - Google Patents

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Abstract

为电子装置中的电子部件(17)提供支承的一种方法，所述电子装置包含有PCB(印刷电路板)(14)和至少覆盖一部分PCB(14)的结构元件(15)。所述方法包括步骤：把电子部件(17)安装在PCB(14)上，和把弹性可压缩及吸震的材料(18)实施于结构元件(15)上适合于覆盖部件(17)的区域(22)处，和以这种方式组装PCB(14)与结构元件(15)：使弹性可压缩及吸震的材料在电子部件(17)上朝向PCB(14)施加压力。还公开了在所述结构元件与PCB之间含有弹性可压缩及吸震的材料的一种电子装置。

Description

支承电子部件的方法和具有用于电子部件的弹性支承的电子装置
技术领域
本发明涉及提供电子装置中电子部件的支承的方法，所述电子装置含有PCB(印刷电路板)和至少覆盖一部分PCB的结构元件。本发明还涉及这种电子装置。
现有技术
用钎焊法安装在PCB(印刷电路板)上的电子部件具有的普遍问题是：由于动态力作用于设置有PCB的电子装置上，在钎焊接点中会生成裂纹。因为电子部件与PCB之间的电接触被破坏，所述裂纹影响到电子装置正确发挥功能。所述裂纹通常发生于下述情况：当电子装置跌落时；当大的力施加在电子装置的按键上时；或当按键受到反复冲击引致产生疲劳破坏时。
因为PCB比电子部件更具柔性所以发生裂纹。因此，当外力作用于电子装置时，它常引起PCB的小弯曲，所述小弯曲使PCB与电子部件之间的钎焊接点受力。生成裂纹的问题特别发生在所谓的芯片级部件方面和尤其是BGA(球型格栅阵列)式部件中，所述BGA式部件经设置在部件下方的多个钎焊点而被焊于PCB。
除去在这样的钎焊点中形成裂纹外，PCB的弯曲也可引致在电子部件本身中生成裂纹，它也可导致电子部件的功能故障和由此导致电子装置的功能故障。
曾经用各种不同的技术来避免在钎焊接点中生成裂纹。一种是所谓的“不满”方案，其中在PCB与电子部件之间的钎焊接点周围使用了环氧树脂型胶。这个方案解决了大多数情况下的问题，甚至是裂纹形成仍在发生的情况。“不满”方案的一些缺点是：它较贵，以后PCB不能加以修理和环氧树脂材料的使用不利于环境。
用于减少在钎焊接点中生成裂纹的另一个已知技术是所谓的“过满”方案，其中一定量的热熔胶被置于电子部件与结构元件之间，所述结构元件例如是屏蔽罩或覆盖所述电子部件的框架。这个方案的目的是产生包含PCB、电子部件与结构元件的牢固结构。这个牢固结构使PCB在外力作用于电子装置时对弯曲的敏感性降低。但是，这个方案的一些缺点是：热熔胶使结构元件与电子部件互相连接，这引致日后修理困难；或者是在电子部件与热熔胶之间存在小间隙，这意味着所述部件没有完全被已硬化的热熔胶所支承。
发明目的
由于上述不满及过满方案的缺点，因此本发明的目的是为电子装置中电子部件的支承提供新的及改进的方法，所述电子装置包含PCB及结构件，所述结构件例如是屏蔽罩或覆盖PCB的框架。所述方法将提供克服了上述问题的产品，并将提供对PCB上的电子部件的完全支承。提供电子装置也是本发明的目的，在所述电子装置中保证电子部件得到完全支承。
发明内容
本发明的目的通过应用下列各步骤为电子部件提供支承而实现：
--在PCB上安装电子部件；
--在结构元件上适于覆盖所述部件的区域实施弹性可压缩及吸震的材料；
--组装PCB和结构元件：使弹性可压缩及吸震的材料在电子部件上朝向PCB施加压力。
本发明的目的还通过开头段落提及的电子装置来实现，其中弹性可压缩及吸震的材料以这种方式被设置于结构元件与电子部件之间：弹性可压缩及吸震的材料在电子部件上朝向PCB施加压力。
通过根据本发明的方法及电子装置获得了由弹性可压缩及吸震的材料完全支承的电子部件，所述弹性可压缩及吸震的材料在电子部件上朝向PCB施加压力。这意味着：作用于电子装置的任何外力，诸如按键按压力，某种程度上将被弹性可压缩及吸震的材料吸收，这导致电子部件与PCB之间的钎焊接点上的应力较小。已经观察到：如果大的力作用于电子装置的按键上或当按键受到一般会引发疲劳破坏的反复冲击时，根据本发明的弹性可压缩及吸震的材料的使用显著地减少了芯片级部件方面的钎焊接点裂纹的生成。
在优先实施例中，所述弹性可压缩及吸震的材料是硅树脂。这材料常用来制作电子装置中框架或其它结构件上的衬垫，因此它可实施于框架或结构件的其它区域而没有任何大的附加成本。
其它合适的材料包括热塑弹性体，它也可以低成本应用于结构元件。
弹性可压缩及吸震的材料可以是导电的，由此有可能使弹性可压缩及吸震的材料成为电子装置的功能件。
如果结构元件是电磁屏蔽罩，这是特别合适的，在与弹性可压缩及吸震的材料实施于屏蔽罩的外边缘上的生产步骤与在覆盖部件的屏蔽罩的区域处应用的步骤相同。与把两种不同的材料用做边沿支承材料和电子部件支承材料的方法相比，这降低了制造成本。
在优先实施例中，所述电子装置是移动无线电站，例如是移动电话。
要强调的是：当术语“包括/包含”应用于本说明书中时，是用来确定所陈述的特征、总体、步骤或部件的存在，但不排除存在或增加一个或多个其它特征、总体、步骤，部件或其组合。
附图的说明
下面本发明将参考各附图来详细描述，其中：
图1显示设置有PCB及内框架的，部分拆卸的移动电话，内框架设置有在PCB上支承一些电子部件的装置；和
图2显示根据本发明如何提供在PCB上的电子部件的支承的分步方法。
具体实施方式
图1显示部分拆卸的移动电话1，移动电话1含有：前盖2，后盖3，布置在前盖2内的PCB 4，内框架5和电池6。
PCB 4设置有一些电子部件，其中一些是芯片级部件7，7’，例如所谓的BGA(球型格栅阵列)式部件。当外力作用于移动电话1的按键上时，这些形式的电子部件极易受到所述部件与PCB 4之间的钎焊接点中生成裂纹的影响。
内框架5的形状可能如同屏蔽罩的形状，所述屏蔽罩对PCB上的电子部件进行电磁辐射屏蔽；或者它的形状可能如同移动电话1的结构件的形状。内框架5以这种方式构造：它具有适于覆盖芯片级部件7，7’的区域，根据本发明这些区域设置有弹性可压缩及吸震的材料层8，8’，当内框架5被安装于PCB 4上时，弹性可压缩及吸震的材料层8，8’会在芯片级部件7，7’上造成反压力。内框架5可通过任何传统的方法连接于PCB 4，例如利用螺钉、钎焊、胶粘等。内框架5还可通过牢固地连接于前盖2或后盖3而间接地连接于PCB 4。
图2显示根据本发明如何通过金属屏蔽罩15为PCB 14上的BGA式的芯片级部件17提供支承。所述方法初始是沿着两个平行的路径进行：部件安装路径和屏蔽罩制备路径。
在部件安装路径中，设置有球型格栅阵列19的芯片级部件17通过例如平面安装工艺的任何已知步骤被安装在PCB 14上。在这工艺中芯片级部件17最好通过抓取机放置在PCB 14上，而PCB 14被加热以在球型格栅阵列19的每个钎焊球处提供芯片级部件17与PCB 14之间的钎焊接点。当然其它的电子部件可放置在PCB 14上，为清楚起见而没有显示这点。
在屏蔽罩15制备路径中，屏蔽罩15的形状如同扁平的敞口金属盒子，它设置有弹性可压缩及吸震的材料，在优先实施例中它是导电的硅树脂材料18，18’，当屏蔽罩15与PCB 14组装后，导电的硅树脂材料18、18’位于外缘或边沿21处和位于适合覆盖芯片级部件17的区域22处。导电的硅树脂材料18，18’实施成层，在屏蔽罩15的边沿21处，保证屏蔽罩边沿21与PCB 14之间是完全接触；而如图2中的最后附图所示，导电的硅树脂材料18，18’被实施成层，当屏蔽罩15被翻转并与PCB 14组装后，在适合覆盖芯片级部件17的区域处，足以保证通过导电的硅树脂材料18使反压力施加在芯片级部件17上。
弹性可压缩及吸震的材料可从具有合适弹性的一些材料中选出。较好是所述材料是能导电的硅树脂材料，如上面参考图2的例子中所描述的，或者它可能是双模压工艺中实施的普通硅树脂。其它合适的材料可以是热塑弹性体或任何其它种类的橡胶或橡胶类材料。
弹性可压缩及吸震的材料可根据使用的材料通过任何方便的方法实施于结构元件。一旦选择了要实施的材料，技术人员就可容易地选择正确的实施方法。
弹性可压缩及吸震的材料实施的结构元件可以是电子装置的任何结构件或功能件。如上面参考图1及2所描述的，所述元件可以是电子装置的内框架或是保护电子部件免受电磁辐射的屏蔽罩。所述元件还可以是电子装置的外壳或盖。当然所述元件可以由任何合适的材料制成，例如金属或塑料。

Claims (11)

1.为电子装置中的电子部件(7，7’；17)提供支承的一种方法，所述电子装置包含称为印刷电路板的PCB(4；14)和覆盖PCB(4；14)至少一部分的结构元件(5；15)；所述方法包括以下各步骤：
--在PCB(4；14)上安装电子部件(7，7’；17)；
--在结构元件(5；15)上适合覆盖部件(7、7’；17)的区域(22)实施弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)；
--组装PCB(4；14)与结构元件(5；15)使得弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)在电子部件(7，7’；17)上朝向PCB(4；14)施加压力。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)是硅树脂。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于：弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)是热塑弹性体。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其特征在于：弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)是导电体。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于：所述结构元件是电磁屏蔽罩(15)；而相同的弹性可压缩及吸震的材料(18，18’)被实施在屏蔽罩(15)的外边沿(21)上，其生产步骤与弹性可压缩及吸震的材料(18，18’)被实施在屏蔽罩(15)上适合覆盖元件(17)的区域(22)处的步骤相同。
6.包含有称为印刷电路板的PCB(4，14)和结构元件(5；15)的一种电子装置，所述结构元件(5；15)覆盖PCB(4；14)的至少一个区域，PCB(4；14)设置有电子部件(7，7’；17)；其特征在于：弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)设置在结构元件(5；15)与电子部件(7，7’；17)之间使得弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)在电子部件(7，7’；17)上朝向PCB(4；14)提压力。
7.根据权利要求6的电子装置，其特征在于：弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)是硅树脂。
8.根据权利要求6的电子装置，其特征在于：弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)是热塑弹性体。
9.根据权利要求6-8中任一项的电子装置，其特征在于：弹性可压缩及吸震的材料(8，8’；18)是导电的。
10.根据权利要求9的电子装置，其特征在于：所述结构元件是电磁屏蔽罩(15)；相同的弹性可压缩及吸震的材料(18，18’)被实施于屏蔽罩(15)的外边沿(21)处以及屏蔽罩(15)上覆盖电子部件(17)的区域(22)处。
11.根据权利要求6-10中任一项的电子装置，其特征在于：所述电子装置是移动无线电站，例如移动电话(1)。
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