CN101404863A - 电子电路器件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子电路器件及其制造方法。所述制造电子电路器件的方法包括：通过利用填充部件(7，71)来填充在电路板(2)和只安装在电路板(2)第一侧(21)上的电子元件(3)之间的缝隙，从缝隙中排出空气；将电路板(2)置于模具腔体(104)中，使得电路板(2)的第二侧(22)保持为与腔体(104)的内表面(102a)紧密接触。所述方法还包括：通过将树脂材料注入到腔体(104)中来利用树脂材料封装电路板(2)。

Description

电子电路器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电子电路器件及制造该电子电路器件的方法。
背景技术
对应于日本专利申请JP-A-2006-303327的美国专利申请US2007/0161269公开了一种被配置为电子钥匙收发器的电子电路器件。该电子电路器件包括具有彼此相对的第一侧和第二侧的电路板。电子元件只安装在电路板的第一侧上。电路板以以下的方式封装在壳体中，电路板的第二侧暴露于壳体的外表面。因而，电路板的第二侧限定了壳体的外表面的一部分。
一种制造电子电路器件的方法包括安置过程和在安置过程之后的封装过程。在安置过程中，电路板被置于模具(即，模子)的腔体中，使得电路板的第二侧可以保持为与腔体的内表面紧密接触。在封装过程中，液态树脂材料在压力之下被注入到模具的腔体中且之后硬化(即，固化)。
由于电路板保持为与腔体的内表面紧密接触，可以防止电路板通过在封装过程中向电路板施加的压力和热量而显著地变形。
在上述方法中，在树脂材料注入到腔体中后，空气可能会存于电子元件和电路板之间的缝隙中。存于缝隙中的空气可能会由于压力和热量而膨胀并导致电路板的第二侧上出现凸起(凸出等)。由于电路板的第二侧暴露于壳体的外表面，该凸起会损坏电子钥匙收发器的外观。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的一个目的在于提供一种电子电路器件和制造该电子电路器件的方法，以防止在电路板的暴露表面上出现凸起。
根据本发明的一个方面，一种制造电子电路器件的方法，包括：通过利用填充部件来填充在电路板和只安装在电路板第一侧的电子元件之间的缝隙，从缝隙中排出空气；将电路板置于模具的腔体中，使得电路板的第二侧保持为与腔体的内表面紧密接触。电路板的第一侧与第二侧彼此相对。该方法还包括：通过利用液态树脂材料来填充腔体，将电路板和电子元件封装在壳体中。壳体具有基本为卡的形状。电路板的第二侧暴露至壳体的外表面以限定壳体的外表面的一部分。
根据本发明的另一方面，一种电子电路器件，包括：电路板，其具有彼此相对的第一侧和第二侧；电子元件，只安装在电路板的第一侧上；树脂壳体，其具有基本为卡的形状，并被配置成封装电路板和电子元件，使得电路板的第二侧暴露至壳体的外表面以限定壳体的外表面的一部分；以及填充部件，被配置成填充在电路板和电子元件之间的缝隙，使得从缝隙中排出空气。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其它目的、特征以及优点将变得更加明显。在附图中：
图1是示意图，其示出根据本发明的实施例的电子钥匙收发器的电路板的顶视图；
图2是示意图，其示出在制造电子钥匙收发器的方法中的安置过程的横截面图；
图3是示意图，其示出在制造电子钥匙收发器的方法中的封装过程的横截面图；
图4是示意图，其示出在制造电子钥匙收发器的方法中的移出过程的横截面图；
图5是示意图，其示出电子钥匙收发器的横截面图；
图6A是示意图，其示出在制造电子钥匙收发器的方法中的排出过程的注入过程的横截面图；图6B是示意图，其示出在制造电子钥匙收发器的方法中的排出过程的硬化过程的横截面图；且图6C是示意图，其示出封装在电子钥匙收发器的壳体中的电子元件的横截面图；以及
图7A-7C是示意图，其示出制造电子钥匙收发器的方法中的另一排出过程的横截面图。
具体实施方式
以下结合图1-6C来描述根据本发明实施例的电子钥匙收发器1。图5示出作为所完成的产品的电子钥匙收发器1。电子钥匙收发器1包括电路板2、安装在电路板2上的电子元件3以及由树脂材料制成的壳体4。例如，电子钥匙收发器1可以用在交通工具的电子钥匙系统中并设计成由驾驶员携带。
如图1中详细的图示，正端子5和负端子6焊接到电路板2。电路板2、电子元件3以及正端子5、负端子6与电路板2之间的每个焊接点被封装在壳体4中。
例如，可以通过将导电迹线图案(例如，铜箔)形成到诸如玻璃环氧树脂板的电绝缘基座上来制造电路板2。在实施例中，电路板2采用加固玻璃环氧树脂板作为基座。可替选地，电路板的基座也可以是除了加固玻璃环氧树脂板以外的其它板。
电路板2具有彼此相对的第一侧21和第二侧22。电子元件3只安装在电路板2的第一侧21上，使得电路板2的第二侧22可以是平坦的。电子元件3的例子可以是电阻器、电容器、二极管、晶体管、集成电路(IC)模块、天线等等。
电路板2具有切口23，该切口23限定了容纳电池(没有示出)的电池空间。例如，电池可以是纽扣型电池。正端子5跨过切口23并在其每端焊接到电路板2的迹线图案。类似地，负端子6跨过切口23并在其每端焊接到电路板2的迹线图案。当电池被容纳在电池空间中时，电池的正极和负极分别与正端子5和负端子6接触。因此，电子钥匙收发器1可以通过容纳于电池空间中的电池来供电。
通过使用图2中所示的模具100(即，模子)来制造电子钥匙收发器1的壳体4。安装了电子元件3、正端子5和负端子6的电路板2被置于模具100的腔体104中，使得电路板2的第二侧22保持为与腔体104的内表面紧密接触。
模具100包括上模具101、下模具102和滑动芯(没有示出)。滑动芯有时候也称作“侧芯”。滑动芯覆盖正端子5和负端子6的中间部分以形成电池空间。上模具101和下模具102被固定到模制设备(没有示出)的可移动或固定台板(platen)。
模具100的上模具101具有流道(sprue)(即，滑道)107。筒部(pot)105位于流道107的上游侧，且门108位于流道107的下游侧。模制设备的柱塞106(即，活塞)位于筒部105之上，使得柱塞106可以进入和离开筒部105。作为固态树脂材料的片剂110被装到筒部105中，且然后柱塞106进入筒部105。结果，片剂110可以变成液态树脂材料。液态树脂材料经过流道107和门108，从筒部105流到腔体104中。
模具100的下模具102具有暴露于表面102a的吸孔109。吸孔109通过管子(没有示出)耦合到诸如真空泵的外部抽吸源。
以下结合图2-6C描述制造电子钥匙收发器1的方法。该方法包括图6A-6C中示出的空气排出过程、在图2中示出的在排出过程之后的安置过程、在图3中示出的在安置过程之后的封装过程、以及在图4中示出的在封装过程之后的移出过程。
首先，以下结合图2描述安置过程。在安置过程中，电路板2的第二侧22置于在下模具102的表面102a上，使得电路板2可以位于吸孔109上。然后，上模具101和下模具102组装并夹在一起，形成了腔体104。结果，电路板2位于模具100的腔体104中。此时，通过与腔体104相关的抽吸源，将吸孔109保持在负压，使得电路板2的第二侧22可以保持为与腔体104的内表面紧密接触。
然后，将用于壳体4的作为树脂材料的片剂110装到模具100的筒部105中。
片剂110可以由热固性树脂制成。在实施例中，片剂110由环氧树脂制成。例如，B-阶(半硬化)环氧树脂粉被压成片剂110。片剂110的使用(即，使用固态材料来代替液态材料)可以提高电子钥匙收发器1的制造能力并有助于防止在电子钥匙收发器1的壳体4中存有气泡。如果有必要的话，片剂可以在被装到筒部105中之前进行预加热。
需要调整模具100的温度来引起环氧树脂的硬化反应。此外，由于电子元件3以及正端子5和负端子6通过焊料接合到电路板2，模具100的温度需要小于焊料的融化温度。在实施例中，焊料具有约240℃的融化温度，且环氧树脂具有约170℃的硬化反应温度。因此，模具100的温度例如可以设置成约200℃。
如上所述，电子钥匙收发器1的壳体4由环氧树脂制成。由于环氧树脂具有高的耐热性和高的机械阻力，电子钥匙收发器1可以得到适当的保护以免受损坏。因此，即使驾驶员一直携带电子钥匙收发器1，也可以确保电子钥匙收发器1的可靠性。
用于电子钥匙收发器1的壳体4的树脂材料可以是除了环氧树脂以外的其它树脂材料，只要该树脂材料的硬化反应温度低于焊料的融化温度即可。例如，树脂材料可以是酚醛树脂、不饱和的聚酯树脂等。
接着，以下结合图3来描述在安置过程之后封装过程。在封装过程中，柱塞106向下移动并进入筒部105中，使得筒部105中的片剂110可以变成液态环氧树脂。液态环氧树脂通过流道107和门108注入到腔体104中，使得可以利用液态环氧树脂来填充腔体104。在腔体104中的液态环氧树脂接收来自模具100的热量。该热量引起了液态环氧树脂的硬化反应。结果，液态环氧树脂被硬化并模制成壳体4。这样将电路板2封装到由环氧树脂制成的壳体4中。
接着，以下结合图4来描述在封装过程之后的移出过程。在移出过程中，模具100被打开，且通过使用模制设备的弹出机构(未示出)从模具100中移出封装在壳体4中电路板2。然后，沿着门108切割壳体4以去掉对应于筒部105和流道107的不需要的部分。这样，可以制造图5所示的电子钥匙收发器1。如图5所示，由于电路板2的第二侧22在封装过程期间保持为与腔体104的内表面紧密接触，电路板2的第二侧22暴露于壳体4的外表面。
如果需要的话，可以对电子钥匙收发器1的外表面进行诸如涂饰(涂覆)的表面处理。在这种情况下，电路板2的暴露表面(即，第二侧22)被涂饰，使得电子钥匙收发器1可以具有良好的外观。
壳体4封装了安装在电路板2上的电子元件3、电路板2的第一侧21和侧表面24、以及正端子5、负端子6与电路板2之间的每个焊接点。因此电子钥匙收发器1的电路系统可以被密封在壳体4中，使得电子钥匙收发器1能够防水。
电路板2的第二侧22暴露至壳体4的外表面，并与壳体4的外表面一起形成了平坦的连续表面。由此，电路板2的第二侧22限定了壳体4外表面的一部分。
在实施例中，电子钥匙收发器1具有类似于卡的矩形形状。例如，电子钥匙收发器1的大小可以被制成：除厚度以外，基本满足ID-1版式(85.60×53.98mm)的要求。ID-1版式通常用于信用卡、银行卡等等。
最后，以下结合图6A-6C来描述在保压过程(holding process)之前执行的排出过程。排出过程包括图6A中示出的注入过程和在图6B中示出的在注入过程之后的硬化过程。在排出过程中，通过利用下填充部件7来填充电路板2和电子元件3之间的缝隙，将空气从缝隙中排出。
如图6A所示，电子元件3包括罩(housing)32和引线端子31。例如，罩32可以由诸如环氧树脂的树脂材料制成。通过焊料等将引线端子31电连接到与电路板2的迹线图案接合的连接盘341，电子元件3被安装在电路板2上。在排出过程的注入过程中，使用分送器90等将下填充部件7注入到电路板2和电子元件3之间的缝隙中。
下填充部件7是诸如环氧树脂的液态树脂材料。在实施例中，下填充部件7具有比注入到腔体104中以形成壳体4的液态环氧树脂的粘度(viscosity)要小的粘度。即，壳体4和下填充部件7可以具有不同的粘度并可以由不同的树脂材料制成。
如前所述，电路板2采用加固玻璃环氧树脂板作为基座，且罩32由环氧树脂制成。在这种情况下，提高了下填充部件7关于电路板2和电子元件3中每个的润湿性(wettability)。下填充部件7被光滑地注入到电路板2和电子元件3之间的缝隙中并填充该缝隙。因此，可以确保将空气从缝隙中排出。
如图6B所示，当注入过程结束时，利用下填充部件7填充电路板2和电子元件3之间的缝隙。在注入过程之后的硬化过程中，进行热处理使得缝隙中的下填充部件7被硬化。结果，可以一直从缝隙中排出空气。然后，如图6C所示，以前述的封装过程将电子元件3封装在壳体4中。
可替选地，在下填充部件7被注入到电路板2和电子元件3之间的缝隙中之前，可以对电路板2进行预加热。在这种情况下，下填充部件7可以在被注入到缝隙中之后自动开始硬化。
如果空气存在于电路板2和电子元件3之间的缝隙中，空气由于封装过程中的热量和压力而膨胀。电路板2由于封装过程中的热量和压力而被软化。因此，膨胀的空气可以在电路板2的第二侧22上产生凸起(凸出等)。
如上所述，根据实施例，在封装过程之前执行排出过程。在排出过程中，下填充部件7被注入到电路板2和电子元件3之间的缝隙中，使得缝隙能够被下填充部件7填充。在这种情况下，可以确保从缝隙中排出空气。注入到缝隙中的下填充部件7被硬化，使得可以保持从缝隙中排出空气。因此，电路板2的第二侧22没有凸起。
下填充部件7在被注入到缝隙之前是液态的形式。因此，即使当缝隙狭窄时，下填充部件7也可以容易地注入到缝隙中。
电路板2的第二侧22限定了壳体4的外表面的一部分。在这种情况下，可以减少电子钥匙收发器1的厚度。
电路板2采用加固玻璃环氧树脂板作为基座。在这种情况下，电子钥匙收发器1既可以具有硬度也可以具有韧度。
可以以各种方式来修改上述的实施例。例如，如图7A-7C所示，可以通过在缝隙中设置可塑性变形部件71来从电路板2和电子元件3之间的缝隙中排出空气。例如，可塑性变形部件71为固态形式且具有略大于缝隙的厚度。此外，可塑性变形部件71可以具有粘性。
通过使用可塑性变形部件71从缝隙中排出空气的过程如下。首先，如图7A所示，将可塑性变形部件71粘合到电子元件3的罩32的下侧。然后，如图7B所示，朝着电路板2向电子元件3施压，使得可塑性变形部件71能够位于电路板2和电子元件3之间。在这种情况下，可塑性变形部件71发生塑性变形以填充在电路板2和电子元件3之间的缝隙。因此，可以确保从缝隙中排出空气。然后，如图7C所示，电子元件3的引线端子31焊接到电路板2的连接盘341上。
如上所述，根据实施例的改型，当电子元件3安装在电路板2上时，在电路板2和电子元件3之间设置可塑性变形部件71。可塑性变形部件71发生塑性变形，以填充在电路板2和电子元件3之间的缝隙，使得可以从缝隙中排出空气。
可以使用除转移模制技术以外的其它模制技术来制造壳体4。例如，可以通过使用注入模制技术、压缩模制技术等来制造壳体4。
电子钥匙收发器1(即，壳体4)可以具有除卡以外的其它形状。本发明可以应用于除了电子钥匙收发器以外的其它电子电路器件。
这些改变和改型也应被理解成落入所附权利要求限定的本发明的范围之内。

Claims (8)

1.一种制造电子电路器件的方法，包括：
通过利用填充部件(7，71)来填充在电路板(2)和只安装在所述电路板(2)第一侧(21)上的电子元件(3)之间的缝隙，从所述缝隙中排出空气；
将所述电路板(2)置于模具(100)的腔体(104)中，使得所述电路板(2)的第二侧(22)保持为与所述腔体(104)的内表面(102a)紧密接触，所述第二侧(22)与所述第一侧(11)相对；其中
通过利用第一液态树脂材料来填充所述腔体(104)，将所述电路板(2)和所述电子元件(3)封装在壳体(4)中，所述壳体(4)具有基本为卡的形状，
其中所述电路板(2)的所述第二侧(22)暴露至所述壳体(4)的外表面以限定所述壳体(4)的外表面的一部分。
2.根据权利要求1的方法，
其中所述排出空气包括在所述缝隙中注入第二液态树脂材料并使所述第二液态树脂材料硬化以形成所述填充部件(7)。
3.根据权利要求1的方法，
其中所述填充部件(71)是可塑性变形部件(71)，以及
其中所述排出空气包括将所述可塑性变形部件(71)置于所述缝隙中。
4.根据权利要求2的方法，
其中所述第一和第二液态树脂材料具有不同的粘度。
5.一种电子电路器件，包括：
电路板(2)，其具有彼此相对的第一侧和第二侧(21，22)；
电子元件(3)，只安装在所述电路板(2)的所述第一侧(21)上；
树脂壳体(4)，其具有基本为卡的形状，并被配置成封装所述电路板(2)和所述电子元件(3)使得所述电路板(2)的所述第二侧(22)暴露至所述壳体(4)的外表面以限定所述壳体(4)的外表面的一部分；以及
填充部件(7，71)，被配置成填充所述电路板(2)和所述电子元件(3)之间的缝隙，
其中，通过所述填充部件(7，71)从所述缝隙中排出空气。
6.根据权利要求5的电子电路器件，
其中通过对第一液态树脂材料进行硬化来制造所述壳体(4)，以及
其中通过对第二液态树脂材料进行硬化来制造所述填充部件(7)。
7.根据权利要求5的电子电路器件，
其中所述填充部件(71)被压在所述电路板(2)和所述电子元件(3)之间并实际发生变形以填充所述缝隙。
8.根据权利要求6的电子电路器件，
其中所述第一和第二液态树脂材料具有不同的粘度。
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