CN101296566A - 电气元件载板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电气元件载板,其包括一个基体、至少一个被动元件及一填充材料。所述每个基体包括一个基层及一导电层,所述基层上开设有至少一凹槽。所述导电层形成在所述基层开设有凹槽的一面,所述被动元件收容在所述凹槽内,并与所述导电层相电连接。所述填充材料填充在所述凹槽内,包覆所述被动元件。其可靠性高,成本低,适用范围广。本发明还涉及一种电气元件载板的制造方法。
Description
技术领域
本发明是关于电气元件载板,特别是关于一种整合有被动元件的电气元件载板及其制造方法。
背景技术
电气元件载板广泛应用于电子产品中,其用以承载半导体等电气元件并为所述电气元件提供电性连接,如图1所示现有的一种电气元件载板10,该电气元件载板10为一印刷电路板(PCB),该电气元件载板10内部整合有被动元件12,该被动元件12为电容、电感电阻等电气元件。所述被动元件12被嵌置在所述电气元件载板10内部,并通过设置于该电气元件载板内部的电路电连接至该电气元件载板的表面,从而与外部电路及电气元件相电连接。然而,在该电气元件载板10中被动元件12被嵌置于该电气元件载板10内部,制造工艺复杂,成本高;同时,无法将一些具有较大的电阻值、电容值或电感值的被动元件嵌置在所述电气元件载板10内部,限制其使用范围。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种成本低且适用范围广的电气元件载板。
还有必要提供一种工艺简单的制造所述电气元件载板的方法。
一种电气元件载板,其包括一个基体、至少一个被动元件及一填充材料。每个基体包括一个基层及一导电层,每个基层上开设有至少一凹槽。导电层形成在所述基层开设有凹槽的一面,所述被动元件收容在所述凹槽内。所述填充材料填充在所述凹槽内,包覆所述被动元件。
一种电气元件载板的制造方法,其包括以下步骤:
提供一个基层,在所述基层上开设有至少一个凹槽;
在所述基层上形成有凹槽的一面形成一导电层;
提供至少一个被动元件,将被动元件置入所述基层的凹槽中;
将一填充材料填充凹槽并将所其内的被动元件包覆。
相较现有技术,本发明电气元件载板及其制造方法中使用在基体的基层上设置凹槽,将被动元件设置在该凹槽内,从而使得所述元件能够容易的整合至所述基体中;其结构简单,制作容易,成本低廉;同时,使得所述被动元件的测试与更换容易,提高了可靠性;此外,所述被动元件可以是所需要的任意大小及形状,所述凹槽对应所述被动元件而形成所需要的大小及形状,从而提高了该电气元件载板的适用范围。
附图说明
图1是现有的一种电气元件的剖视图。
图2是本发明电气元件载板第一较佳实施例的俯视图;
图3是本发明电气元件载板第一较佳实施例的剖视图;
图4是本发明电气元件载板第二较佳实施例的俯视图;
图5是本发明电气元件载板第二较佳实施例的剖视图;
图6是本发明多个电气元件载板一体制造示意图;
图7是本发明电气元件载板第三较佳实施例的剖视图。
具体实施方式
请参阅图2及图3,本发明电气元件载板100的第一较佳实施例。该电气元件载板100包括一基体110、至少一个被动元件120及填充材料130。
所述基体110为一印刷电路板,其可以是业界所使用的任何一种电路板,如酚醛树脂覆铜箔板、环氧树脂覆铜箔板、玻璃布环氧树脂覆铜箔板、聚酰亚胺树脂覆铜箔板、覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板、陶瓷基板、氮氧化铝基板(ALN)、碳化硅基板(SiC)等电路板。该基体110包括基层112、导电层114及防焊层116,所述导电层114设置在所述基层112上,所述防焊层116设置在所述导电层114上。所述导电层114上设置由多个焊点114a,所述焊点114a暴露于所述防焊层116的表面。
所述基体110上设置有一凹槽118,该凹槽118贯穿防焊层116及导电层114形成在所述基层112上,该凹槽118可以为方形、圆形或者其他任意几何形状,该凹槽118包括槽底113及槽壁115。优选地,可在该凹槽118的槽底113及槽壁115上设置相互导通的电路(图未示),该电路与所述导电层114电性连接,用以将收容在所述凹槽118内的被动元件120与该基体110电性连接。
所述被动元件120收容于基体110的凹槽118内。优选地,将所述被动元件120与所述基体110电性连接。该被动元件120为电容、电阻及电感等电子元件,其主要用于产生调节电流电压、储存静电、防治电磁波干扰、过滤电流杂质等功能。此外,所述被动元件120也可通过其他电性连接件(图未示)与外部电气元件或者电路相电连接,如将所述被动元件120的引脚(图未示)朝凹槽118的开口方向设置,使用导电块或者导电胶等电连接件将其与其他电气元件电连接;从而缩短电连接距离,从而降低功耗减少干扰。
所述填充材料130填充于所述收容有被动元件120的凹槽118内,将被动元件120包覆。该填充材料130可采用在常态下绝缘的凝胶、树脂、高分子聚合物等材料。
本实施例中,采用在电气元件载板100的基体110上设置凹槽118,将被动元件120收容在该凹槽118内。在该被动元件120收容至该凹槽118后,可检测其是否安装到位,如果安装到位则将填充材料130填充至所述凹槽118内用以保护被动元件120;反之,则重新安装所述被动元件120直至其被可靠的设置于所述基体的凹槽118内,因此,被动元件120的检测容易且更换方便。同时,所述凹槽118的大小及深度可随被动元件120的大小而设置选择不同的规格,从而使其可适应于整合各种不同的被动元件120至基体110内,从而提高其适用范围。此外,该种结构的电气元件载板100只需在其基体110上开设一凹槽118,将被动元件120收容于所述凹槽118内,结构简单,制造成本低。
本实施例电气元件载板100的制造方法如下:
提供一个基层112,在该基层112的一表面上开设至少一个凹槽118;该凹槽118可以是所希望的任意形状,如矩形、圆形、椭圆形、菱形等形状。
优选地,可在该凹槽118内布设电路,并保证该凹槽118内的电路通过该凹槽118的侧壁延伸至所述基层112的上表面上。
随后,提供一导电层114,将导电层114设置在所述基层112上设置有凹槽118的一面。优选地,将其与所述凹槽118内的电路相电连接。其中,所述导电层114可采用压延方式形成在所述基层112上。为保证该电气元件载板100在使用过程中导电层上相邻的电路间不发生搭焊的现象,可在该导电层114的外部覆盖一层防焊层116,该防焊层116在焊接过程中对液态焊锡不具有亲和力,所述防焊层116还将导电层114除焊点114a的其他位置覆盖,从而保证114导电层不被过快的氧化。至此,便得到了所述电气元件载板100的基体110。
将至少一个被动元件120置入所述基体110基层112的凹槽118中。优选地,将其该被动元件120与布设在所述凹槽118内的电路相电连接。
为提高产品的良率,对该电气元件载板100的测试,该测试用于检测该电气元件载板100是否存在短路或者断路的状况,可使用光学或者电子的方式测试。光学测试采用扫描的方式找出该电气元件载板100每一层之间的缺陷,电子测试用于检测所有的电气连接,包括被动元件120的电气连接。
测试合格后,将填充材料130填充至所述凹槽118内包覆被动元件120,用以保护被动元件120。此外,可将填充材料130充满所述凹槽118内,并使其表面与所述基层112的表面共面
该电气元件载板100的制造过程中各个工艺步骤简单,容易实现。
请参阅图4及图5,本发明电气元件载板的第二较佳实施例,该电气元件载板200与电气元件载板100相似,其中相同部分采用相同的标号,在此将不再冗述。该电气元件载板200与电气元件载板100的区别在于:
所述设置在基层112上的凹槽118内设置有隔板117,所述隔板117为一个由多块平板纵横交错形成的网格状栅栏,该隔板117将所述凹槽118内的空间分隔成多个相互隔离的容室118a,可将多个被动元件120分别设置在所述容室118a中。该隔板117的顶面111与所述基层112的表面相平齐,所述导电层114形成在所述基层112的表面及隔板117的顶面。可以理解,所述隔板117也可以是和所述基层112为一整体结构。
传统的载板为了满足多引脚电气元件的安装及SMT工艺需求,将焊点114a并采用阵列式排布(BGA,如此便可提供更多的焊点114a供多具有阵列式引脚的电气元件快速的安装。本实施例中采用在基层112的凹槽118内设置一个隔板117,该隔板117位于每个相邻的被动元件120之间。所述导电层114设置在所述基层112的表面及隔板117的顶面111,从而使得在基层112的凹槽118所在的位置处也可设置多个焊点114a从而与设置在基层112的焊点114a列式排布的焊点,从而满足多引脚电气元件与SMT工艺的需求。从而不仅将被动元件120整合在该电气元件载板内,同时还可与传统的载板一样,可以将焊点设置成阵列式,从而满足多引脚元件安装的需求,同时应用于SMT的生产工艺,提高其生产效率。
本实施例电气元件载板200的制造方法如下:
提供一个基层112,在该基层112的一表面上开设一个凹槽118。优选地,在该凹槽118内布设电路,并保证该凹槽118内的电路通该凹槽118的侧壁延伸至所述基层112的上表面上;
提供一隔板117,将隔板117设置在所述基层112的凹槽118内,所述隔板117将所述凹槽118分成多个容室118a;
提供一导电层114,所述导电层设置在所述基层112上开设有凹槽118的表面及隔板117的顶面111上,优选地,将所述导电层114与所述凹槽118内的电路相电连接;
在所述导电层114、基层112及隔板117的顶面上形成防焊层116;至此,便得到了所述电气元件载板200的基体110。
提供多个被动元件120,将每一被动元件120分别置入由隔板及凹槽118形成的容室118a内。优选地将所述被动元件120与布设在所述凹槽118内的电路相电连接;
为提高产品的良率,对该电气元件载板200的测试,该测试方法采用与电气元件载板100的测试方法相同。
测试合格后,将一填充材料130填充于凹槽118内,并包覆所述被动元件120,并将所述隔板117与所述基层112相粘接。
该电气元件载板200的制造过程中各个工艺步骤简单,容易实现。
可以理解,该制造方法中,所述隔板117也可以是与所述基层112为一体的结构。即,在基层112上形成多个相互隔离的呈阵列式排布的容室,所述每一被动元件120分别位于每一容室内。其制造方法同电气元件载板200的制造方法相同。
此外,参阅图6所示,为提高本发明电气元件载板的生产效率,提供一种多个电气元件载板200批量制造的方法,其包括一下步骤:
提供一个整体结构的基层112,于该基层112上开设多个相互间隔一定距离的凹槽118;
提供多个被动元件120,将所述被动元件120置入所述凹槽118内;
将一填充材料将所述每一容置有被动元件120的凹槽118填充;
随后,采用压延或电解的方法在所述基层112上形成一导电层。
最后,裁切该基层112形成多个单一的的电气元件载板200,从而提高生产效率。
可以理解,本发明也可适用于多层电气元件载板的使用,请参阅图7,本发明电气元件载板的第三较佳实施例,本实施例电气元件载板300采用将类似于电气元件载板200及电气元件载板100的基体110以其凹槽118相互背离的方式连接在一起,从而构成一双面结构的电气元件载板300,该电气元件载板300上下表面之间的电连接可以通过设置在所述基体110内的过孔119来实现。可以理解该电气元件载板300也可以是两个电气元件载板200或者两个电气元件载板100以上述方式粘接在一起形成。
本实施例,采用多层电气元件载板,从而提高基层112的表面利用率,提高电气元件载板的承载能力。
可以理解,本实施例中,还可在两个基体110之间添加一电磁屏蔽层。
另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化,只要其不偏离本发明的技术效果,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (17)
1.一种电气元件载板,其包括一个基体、至少一个被动元件及填充材料,其特征在于:所述基体包括一个基层及一导电层,所述基层上开设有至少一个凹槽,所述导电层形成在所述基层开设有凹槽的一面,所述被动元件收容在所述凹槽内,所述填充材料填充在所述凹槽内,包覆所述被动元件。
2.如权利要求1所述的电气元件载板,其特征在于:所述凹槽内布设有电路,该电路通过所述凹槽的侧壁延伸至所述基层的表面并与所述导电层相电连接,所述被动元件与所述电路相电连接。
3.如权利要求1所述的电气元件载板,其特征在于:所述被动元件的引脚朝所述基层的凹槽的开口方向设置。
4.如权利要求3所述的电气元件载板,其特征在于:所述被动元件通过导电块或者导电胶与外部电气元件或电路相电连接。
5.如权利要求1所述的电气元件载板,其特征在于:所述基体还包一个隔板,所述隔板将所述被动元件相互隔离。
6.如权利要求5所述的电气元件载板,其特征在于:所述隔板的顶面与所述基层的表面相平齐,所述部分导电层设置于隔板的顶面。
7.如权利要求5所述的电气元件载板,其特征在于:所述隔板为一由多个平板相互交织形成的网状栅栏。
8.如权利要求5所述的电气元件载板,其特征在于:所述隔板与所述基层为一体结构。
9.如权利要求1所述的电气元件载板,其特征在于:该电气元件载板包括两个基体,所述两个基体以其凹槽相互背离的方式连接在一起。
10.如权利要求9所述的电气元件载板,其特征在于:所述两个基体的导电层通过设置在基层内的过孔相电连接。
11.如权利要求1所述的电气元件载板,其特征在于:所述导电层上形成有多个焊点,该导电层上还形成有一个防焊层,所述防焊层位于所述多个焊点之间。
12.一种电气元件载板的制造方法,其特征在于包括以下步骤:
提供一个基层,所述基层所述基层上开设有至少一个凹槽;
在所述基层上形成有凹槽的一面形成一导电层;
将至少一个被动元件置入所述基层的凹槽中;
将一填充材料填充于凹槽中并将其内的被动元件包覆。
13.如权利要求12所述的电气元件载板的制造方法,其特征在于:该制造方法还包括:
在所述基层上开设的凹槽为多个,且相互间隔一定距离的凹槽;
且在所述每个凹槽内置入至少一被动元件。
14.如权利要求13所述的电气元件载板的制造方法,其特征在于:该制造方法还包括:
裁切所述基层,形成多个电气元件载板。
15.如权利要求12至14任一项所述的电气元件载板的制造方法,其特征在于:于所述基层的凹槽内设置一与所述导电层相电连接的电路,所述被动元件与所述电路相电连接。
16.如权利要求12至14任一项所述的电气元件载板的制造方法,其特征在于:该制造方法还包括在所述基体的凹槽内设置一个隔板,所述隔板将所述凹槽分成多个容室,所述每个被动元件分别位于所述容室内。
17.如权利要求12至14任一项所述的电气元件载板的制造方法,其特征在于:该制造方法还包括在所述导电层上形成有一个防焊层。
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