CN102387663A - 电子组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可容易地实现小型化和紧凑化并具有简单的制造工艺的电子组件及其制造方法，所述电子组件包括：印刷电路板(PCB)，具有相互面对的第一表面和第二表面及预定的通孔；半导体器件，安装在通孔中并与PCB的第一表面结合；至少一个无源器件，与PCB的第一表面结合。

Description

电子组件及其制造方法
本申请参照、在此结合并要求于2010年8月30日在韩国知识产权局在先提交的正式分配的第10-2010-0084177号申请的全部权益。
技术领域
本发明涉及一种电子组件及其制造方法，更具体地，涉及一种可容易地小型化和紧凑化并可以以简单的工艺容易地制造的电子组件及其制造方法。
背景技术
近来，由于电子组件的小型化和轻重量，已经开发了在印刷电路板(PCB)上安装诸如发光二极管封装件或图像传感器的半导体器件及诸如电容器或连接器的无源器件的技术。
当制造诸如移动电话的键盘的电子组件时，诸如电容器或连接器的无源器件通常安装在PCB的后表面上。然而，当按压按键时，光必须发射到移动电话的前表面。因此，发光二极管通常安装在PCB的前表面上。
在传统的制造电子组件的方法中，对PCB的上表面和下表面执行两个SMT工艺。因此，单独需要用于PCB的上表面的掩模和用于PCB的下表面的掩模，这样导致制造掩模的成本增大。此外，由于必须对PCB的上表面和下表面执行两次SMT工艺，因此需要将PCB的上表面和下表面翻转的工艺。因此，制造工艺复杂并需要长的时间。
发明内容
为解决上述和/或其他问题，本发明提供了一种可容易地实现小型化和紧凑化并可以以简单的工艺进行制造的电子组件及其制造方法。
本发明还提供一种电子组件，所述电子组件包括：印刷电路板(PCB)，具有相互面对的第一表面和第二表面及预定的通孔；半导体器件，安装在预定的通孔中并与PCB的第一表面结合；至少一个无源器件，与PCB的第一表面结合。半导体器件和无源器件可仅与PCB的第一表面结合。
半导体器件和无源器件可不与PCB的第二表面结合。
发光二极管封装件可包括至少设置在发光二极管封装件的外周上的突出单元，其中，突出单元与PCB的第一表面结合。
至少有粘合构件可形成在突出单元的面对PCB的第一表面的表面上或可形成在PCB的第一表面上，以将发光二极管封装件与PCB的第一表面结合。
粘合构件可包括焊料。
发光二极管封装件可包括封装件主体和安装在封装件主体上的发光二极管芯片，封装件主体可包括引线框架和固定引线框架的模制单元。
围绕发光二极管芯片的模制单元的表面可形成为相对发光二极管芯片具有预定的角度，从而形成从发光二极管芯片发射的光的反射表面。
可使用表面安装技术(SMT)将半导体器件和无源器件与PCB结合。
根据本发明的一方面，一种制造电子组件的方法包括以下步骤：准备具有相互面对的第一表面和第二表面及预定的通孔的PCB；在通孔中安装半导体器件并将半导体器件与PCB 110的第一表面结合；将至少一个无源器件与PCB的第一表面结合。
半导体器件可为发光二极管封装件。
发光二极管封装件可包括设置在发光二极管封装件的外周的至少一部分上的突出单元。将半导体器件与PCB的第一表面结合的步骤可包括：至少在突出单元的面对PCB的第一表面的表面上或PCB的第一表面上形成粘合构件；利用粘合构件将PCB与发光二极管封装件焊接。
半导体器件和无源器件可仅与PCB的第一表面结合。
可同时执行将半导体器件与PCB的第一表面结合的步骤和将无源器件与PCB的第一表面结合的步骤。
根据本发明，电子组件可容易地小型化和紧凑化，并且制造电子组件的工艺简单。
附图说明
当结合附图考虑时，由于通过参照下面的详细描述使得本发明被更好地理解，对本发明更完整的理解及许多本发明附属优点将是容易明白的，附图中，相似的标号表示相同或相似的组件，其中：
图1是电子组件的示意性剖视图；
图2是根据本发明实施例的电子组件的示意性剖视图；
图3是图2中的部分A的放大图；
图4是图2中的电子组件的发光二极管封装件的剖视图；
图5是图2中的电子组件的改进型的示意性剖视图；
图6至图9是示出根据本发明实施例的制造电子组件的方法的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图更充分地描述了本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的构思充分地传达给本领域的技术人员。
在附图中，使用相似的标号表示基本相同的结构或组件/部件。由于附图是示意性地描绘的，所以为了清晰和便利起见，在附图中夸大或缩小了相对尺寸或比率。
图1是电子组件的示意性剖视图。
参照图1，电子组件1包括印刷电路板(PCB)10、发光二极管封装件20和无源器件30。
发光二极管封装件20设置在PCB的上表面上。以这种方式，为了使发光二极管封装件20设置在PCB 10的上表面上，当在PCB 10的上表面的必须结合发光二极管封装件20的区域上匹配发光二极管封装件20之后，通过相对于PCB 10对准模制掩模来执行表面安装技术(SMT)工艺。
此外，诸如电容器或连接器的无源器件30设置在PCB 10的下表面上。在这种情况下，PCB 10被翻转，从而PCB 10的下表面面向上，然后通过相对于PCB 10对准模制掩模来执行SMT工艺。
以这种方式，相对于PCB 10的上表面和下表面执行两次SMT工艺。因此，单独需要用于PCB 10的上表面的掩模和用于PCB 10的下表面的掩模，因此，制造掩模的成本增加。此外，由于必须对PCB 10的上表面和下表面执行两次SMT工艺，所以需要翻转PCB 10的上表面和下表面的工艺。因此，制造工艺复杂且需要长的时间。
图2是根据本发明实施例的电子组件的示意性剖视图，图3是图2中的部分A的放大图，图4是图2中的电子组件的发光二极管封装件的剖视图。
参照图2至图4，电子组件100包括印刷电路板(PCB)110、发光二极管封装件120和多个无源器件130。
PCB 110构成电子组件100的基本单元，并且诸如二极管封装件或图像传感器的半导体器件或诸如电容器或连接件的无源器件130设置在PCB 110上。PCB 110可以是软硬结合印刷电路板(RF-PCB)。在这点上，本发明的一方面在于通孔110c形成在至少一部分中，更具体地讲，通孔110c形成在PCB 110的形成有发光二极管封装件120的区域中，这将在下面进行详细描述。
PCB 110包括第一表面110a和第二表面110b。第一表面110a和第二表面110b为PCB 110的相对的表面。第一表面110a是设置有发光二极管封装件120和无源器件130的表面，第二表面110b是相对于第一表面110a的相对面。在这点上，本发明的一方面在于发光二极管封装件120和无源器件130仅设置在PCB 110的第一表面110a上，并且根据本发明的实施例，没有组件安装在PCB 110的第二表面110b上。这将在下面进行详细描述。
参照图4，图4示出了电子组件100的发光二极管封装件120，根据本发明实施例的发光二极管封装件120包括封装件主体121和位于封装件主体121上的发光二极管芯片122。
封装件主体121包括引线框架121d和模制单元121e。
引线框架121d由具有导电性的金属形成，并包括彼此分开的阳极引线和阴极引线。发光二极管芯片122设置在引线框架121d的表面上。发光二极管芯片122通过布线123电连接到引线框架121d。
模制单元121e固定引线框架121d。模制单元121e可由光树脂材料形成并形成反射表面121c。在图4中，通过模制单元121e形成反射表面121c。然而，本发明不限于此。即，可通过弯曲引线框架121d来形成反射表面121c。
模制单元121e还可包括突出单元121f。此外，第二粘结构件142(参照图3)可设置在突出单元121f上，以与设置在PCB 110(参照图2)上的第一粘合构件141(参照图3)结合。在图4中，突出单元121f从模制单元121e突出。然而，本发明不限于此。即，突出单元121f可从引线框架121d突出。
发光二极管封装件120和无源器件130安装在PCB 110的表面上(见图2)。表面安装技术(SMT)是安装可直接安装在PCB的表面上的表面安装组件(SMC)的方法。
在下文中，在根据本发明实施例的电子组件100中，一方面在于发光二极管封装件120和无源器件130仅安装在PCB 110的一个表面上。
如上面参照图1所述，在安装电子组件1的方法中，发光二极管封装件20设置在PCB 10的上表面上，诸如电容器或连接器的无源器件30设置在PCB 10的下表面上。在这种情况下，在SMT工艺中，由于需要用于PCB 10的上表面的掩模和用于PCB 10的下表面的掩模，因此增加了制造掩模的成本。此外，由于必须执行总共两次SMT工艺(即，对PCB 110的上表面和下表面)，所以制造工艺复杂并需要长的时间。
为解决上述问题，本发明的一方面在于图2中的电子组件100包括具有第一表面110a、第二表面110b和预定的通孔110c的PCB 110，发光二极管封装件120安装在形成有通孔110c的区域上。在这种情况下，PCB 110的第一表面110a和发光二极管封装件120彼此结合，同时，无源器件130设置在PCB 110的第一表面110a上。即，仅对PCB 110的第一表面110a执行组件的结合。
为了将PCB 110与发光二极管封装件120结合，图3中的第一粘合构件141和第二粘合构件142分别设置在PCB 110和发光二极管封装件120上。第一粘合构件141和第二粘合构件142包括焊料，可通过将PCB 110和发光二极管封装件120焊接而将它们彼此结合。
在这点上，焊接指在将部件安装在PCB 110上之后利用焊料进行焊接以构成电路的工艺。焊接的方法大体可分为两种，流动焊接和回流焊接。流动焊接包括：手工焊接方法，在该方法中，将PCB浸透在熔融焊料中，之后将PCB从熔融焊料中取出；自动焊接方法，在该方法中，通过使熔融焊料流到通过传送器传送的PCB上来执行焊接。此外，回流焊接指在将焊膏涂覆到PCB上之后通过在炉子中向PCB施加热来进行焊接的方法。即，在将焊膏涂覆到PCB的将要结合的那部分之后，将组件放置在该PCB上，然后使该PCB经过回流焊接机，完成焊接工艺。
以这种方法，在PCB 110中形成通孔110c之后，发光二极管封装件120安装在通孔110c中。此外，发光二极管封装件120和无源器件130仅设置在PCB 110的第一表面110a上，并不设置在PCB 110的第二表面110b上。因此，可容易地实现电子组件100的小型化和紧凑化，并可简化制造工艺。
图5是图2中的电子组件的改进型的示意性剖视图。
参照图2和图5，电子组件100包括PCB 110、发光二极管封装件120和无源器件130。根据本发明改进型的电子组件100与上面的实施例的区别在于，反射表面121c’(见图5)延伸以具有预定角度，现在将对此进行详细描述。
如图2所示，在发光二极管封装件120安装在PCB 110的通孔110c中的情况下，由于从发光二极管封装件120发射的光的光提取角度变窄，所以可能降低发光二极管封装件120的光提取效率。为解决这个问题，在根据本发明改进型的电子组件100中，形成反射表面121c’(图5)以相对PCB 110(图2)具有预定角度。因此，增大了从发光二极管封装件120发射的光的光提取角度。以这种方法，可防止发光二极管封装件120的光提取效率降低。
现在将描述根据本发明实施例的制造电子组件100的方法。
图6至图9是示出根据本发明实施例的制造电子组件的方法的剖视图。
参照图6至图9，在制造电子组件100的方法中，所述方法包括以下步骤：在PCB 110中形成通孔110c(图6)；准备在其外周上具有突出单元121f的发光二极管封装件120(图7)；至少在PCB 110的第一表面110a和发光二极管封装件120的突出单元121f上形成粘结构件141和142(图7和图8)；将PCB 110和发光二极管封装件120彼此结合(图8)；在PCB 110的第一表面110a上形成无源器件130(图2)。
图6示出了在PCB 110中形成通孔110c的操作。如图6所示，其中安装有发光二极管封装件120(参照图2)的通孔110c形成在PCB 110中。可利用传统的冲压工艺来形成通孔110c。
图7分别示出了准备在其外周上具有突出单元121f的发光二极管封装件120的操作及至少在PCB 110的第一表面110a和发光二极管封装件120的突出单元121f上形成粘结构件141和142的操作。
如图7所示，突出单元121f形成在发光二极管封装件120的外周上。第二粘合构件142可形成在突出单元121f上。此外，第一粘合构件141可形成在PCB 110的与突出单元121f对应的位置上。在这点上，为了有助于将PCB110与发光二极管封装件120结合，可将PCB110翻转，使得第一表面110a朝上且第二表面110b朝下，如图7所示。
在图7中，描绘了第一粘合构件141形成在PCB 110的第一表面110a上，第二粘合构件142形成在发光二极管封装件120的突出单元121f上。然而，本发明不限于此。即，粘结构件可不必既包括在PCB 110上又包括在发光二极管封装件120上，而是仅包括在PCB 110和发光二极管封装件120中的一个上。
图8示出了将PCB 110和发光二极管封装件120结合的操作。如上所述，第一粘合构件141和第二粘合构件142分别包括焊料，因此，可通过将PCB110和发光二极管封装件120焊接来将它们彼此结合。在这点上，发光二极管封装件120的大部分被安装在通孔110c中，因此，可实现产品的小型化和紧凑化。
接下来，尽管在图9中未示出，但所述方法还可包括在PCB 110的第一表面110a上形成无源器件130。即，如图8所示，在PCB 110和发光二极管封装件120的结合状态下，无源器件130可设置在PCB 110的第一表面110a上，而无需翻转PCB 110以改变PCB 110的第一表面110a和第二表面110b的位置。以这种方式，通过使发光二极管封装件120和无源器件130安装在PCB 110的同一表面上，可简化电子组件100的制造工艺。
在附图中，描绘了顺序执行发光二极管封装件120和PCB 110的结合及无源器件130与PCB 110的结合。然而，本发明不限于此。即，在发光二极管封装件120和无源器件130一起设置在PCB110上的状态下，可通过单个焊接操作将发光二极管封装件120和无源器件130与PCB 110结合。
最后，当PCB110的第一表面110a和第二表面110b翻转时，完成电子组件100的制造，如图9所示。
根据本发明，可实现电子组件的小型化和紧凑化，并简化了电子组件的制造方法。
尽管已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此作出形式和细节上的各种改变。

Claims (20)

1.一种电子组件，所述电子组件包括：
印刷电路板，具有相互面对的第一表面和第二表面及预定的通孔；
半导体器件，安装在预定的通孔中并与印刷电路板的第一表面结合；
至少一个无源器件，与印刷电路板的第一表面结合。
2.根据权利要求1所述的电子组件，其中，半导体器件和无源器件仅与印刷电路板的第一表面结合。
3.根据权利要求1所述的电子组件，其中，半导体器件和无源器件不与印刷电路板的第二表面结合。
4.根据权利要求1所述的电子组件，其中，半导体器件包括发光二极管封装件。
5.根据权利要求4所述的电子组件，其中，发光二极管封装件包括至少在发光二极管封装件的外周上的突出单元，其中，突出单元与印刷电路板的第一表面结合。
6.根据权利要求5所述的电子组件，其中，至少有粘合构件形成在突出单元的面对印刷电路板的第一表面的表面和印刷电路板的第一表面中的一个上，以将发光二极管封装件与印刷电路板的第一表面结合。
7.根据权利要求6所述的电子组件，其中，粘合构件包括焊料。
8.根据权利要求4所述的电子组件，其中，发光二极管封装件包括封装件主体和安装在封装件主体上的发光二极管芯片，其中，封装件主体包括引线框架和固定引线框架的模制单元。
9.根据权利要求8所述的电子组件，其中，围绕发光二极管芯片的模制单元的表面形成为相对发光二极管芯片具有预定的角度，从而形成从发光二极管芯片发射的光的反射表面。
10.根据权利要求1所述的电子组件，其中，使用表面安装技术将半导体器件和无源器件与印刷电路板结合。
11.一种制造电子组件的方法，所述方法包括以下步骤：
准备具有相互面对的第一表面和第二表面及预定的通孔的印刷电路板；
在预定的通孔中安装半导体器件并将半导体器件与印刷电路板的第一表面结合；
将无源器件与印刷电路板的第一表面结合。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，半导体器件包括发光二极管封装件。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，发光二极管封装件包括在发光二极管封装件的外周的至少一部分上的突出单元。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，将半导体器件与印刷电路板的第一表面结合的步骤包括：
在突出单元的面对印刷电路板的第一表面的表面和印刷电路板的第一表面中的一个上形成粘合构件；
利用粘合构件将印刷电路板与发光二极管封装件焊接。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，发光二极管封装件包括封装件主体和安装在封装件主体上的发光二极管芯片，其中，封装件主体包括引线框架和固定引线框架的模制单元。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，将围绕发光二极管芯片的模制单元的表面形成为相对发光二极管芯片具有预定的角度，从而形成从发光二极管芯片发射的光的反射表面。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，半导体器件和无源器件仅与印刷电路板的第一表面结合。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，同时执行将半导体器件与印刷电路板的第一表面结合的步骤和将无源器件与印刷电路板的第一表面结合的步骤。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，半导体器件和无源器件不与印刷电路板的第二表面结合。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，使用表面安装技术将半导体器件和无源器件与印刷电路板结合。
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