CN103945637A - 印刷电路板装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印刷电路板装置（22），其具有印刷电路板（2），所述印刷电路板具有用于安置具有电路（20）的第一集成电路（14）的SMD装配位（10）。具有电路（20）的替换印刷电路板（26）通过SMD技术焊到SMD装配位（10）上。本发明还涉及一种替换印刷电路板（26）。

Description

印刷电路板装置

技术领域

本发明涉及一种具有用SMD技术装配的印刷电路板的印刷电路板装置。该印刷电路板装置尤其是电动机的控制线路的组成部分。

背景技术

电路通常借助印刷电路板实现。它们包括电组件，例如电容器、电阻器和集成电路（IC），集成电路中，电子线路装置配置在单个半导体基片上。与由单个的离散组件构建的线路装置相比，这引起了成本节省和小型化。电组件主要借助表面贴装（SMD技术）安置在印刷电路板上，这不仅可以实现印刷电路板的小型化，还可以实现重量和成本优势。为此，在第一工作步骤中将焊膏安置在印刷电路板的确定的部位上。由此接着，该部位被装配上电组件，并在后续工作步骤中，将用于产生印刷电路板与相应的电组件之间的电连接的焊膏加热。

如果用于制造印刷电路板所需的特定集成电路不再制作或者至少不再以已规定的造型制作，那么需要对印刷电路板的设置用于与特定集成电路电接触的印制导线进行适配。这造成印刷电路板的布线的完全改变。变化的布线必须重新测试并检查可能有的错误，这相对耗费成本和时间，尤其是当印刷电路板仅以较小的件数生产时。

发明内容

本发明基于如下任务：提供一种具有印刷电路板的特别合适的印刷电路板装置，所述印刷电路板具有用于安置第一集成电路的SMD装配位，该印刷电路板装置即使在不可获得第一集成电路的情况下也可制作，其中该制作将符合目的地相对节省时间和成本。

在US2002/0093803A1中公开了一种用于集成电路的适配件，该集成电路在旧的和新的实施方式中作为表面贴装器件存在。在旧的实施方式中集成电路的壳体具有68针，并在新的实施方式中具有44针。当旧的实施方式不再存在时，将新的实施方式安装在适配印刷电路板上，并将适配印刷电路板安装在为集成电路的旧的造型设置的印刷电路板上。在此，适配印刷电路板安放在印刷电路板上，并因此与印刷电路板发生直接的机械式接触。

由DE102006053461A1已知一种微电子组合件，该微电子组合件具有至少两个彼此平行布置的线路载体。两个彼此邻近的线路载体借助表面贴装器件机械式连接，其中该表面贴装器件是线路载体中的至少其中一个线路载体的线路的组成部分。

根据本发明，关于该印刷电路板装置，该任务通过权利要求1的特征解决，关于替换印刷电路板，通过权利要求11的特征解决。有利的改进方案和构造方案是从属权利要求的主题。

该印刷电路板装置包括具有SMD装配位的印刷电路板。该SMD装配位包括多个电接触点，所述接触点以确定的预先给定间距和角度彼此取向。接触点本身是相应印制导线的组成部分，所述印制导线优选与印刷电路板的其它电组件电接触，例如电容器或电阻器。在此，接触点的布置使得第一集成电路与SMD装配位可电接触，其中第一集成电路在印刷电路板上的装配通过SMD技术进行。第一集成电路具有电路。该电路在印刷电路板的工作时执行确定的任务，以便印刷电路板的按规定的工作可以实现。该印刷电路板装置尤其是电动机的控制线路的组成部分。

代替第一集成电路，将一个替换印刷电路板通过SMD技术焊接在印刷电路板的SMD装配位上。因此，该替换印刷电路板是表面贴装器件。作为固定方法，优选使用BGA法（boll grid array，球栅阵列）或与此类似的方法。因此，替换印刷电路板在装配在印刷电路板上之前、在面对该印刷电路板的侧上具有球阵列布置，该球阵列布置在装配过程中与SMD装配位的接触点焊接。

替换印刷电路板具有第一集成电路的电路。换言之，该替换印刷电路板承担第一集成电路（IC）的功能，以使得在装配了替换印刷电路板的情况下，印刷电路板的工作与装配了第一集成电路相比没有区别。例如，电路至少部分地由离散器件，例如电阻器、电容器等构建。

一方面，借助替换印刷电路板可以制作按规定起作用的印刷电路板装置，即使第一集成电路不再或者至少以合适于SMD装配位的实施方案不可得到、不存在或有缺陷。另一方面，借助用SMD技术将替换印刷电路板安装在印刷电路板上，与其它装配技术或安装技术相比产生时间的节省。因此，例如可以实现，仅通过一种安装方法来装配和生产印刷电路板，只要印刷电路板的其它可能有的电组件同样可通过SMD技术安装。

尤其是，借助替换印刷电路板也实现其它附加的功能，从而替换电路板的功能范围与第一集成电路相比被拓宽。以这种方式，拓宽了印刷电路板装置的使用范围并且改善了功能性。

替换印刷电路板通过电子组件与SMD装配位电接触。替换印刷电路板因此不与SMD装配位直接机械式接触。确切的说，将电子组件布置在替换印刷电路板与SMD装配位之间。电子组件是一种SMD组件，其符合目的地通过表面贴装方法固定在替换印刷电路板上。尤其是，对于SMD装配位的每个接触点分别设置电子组件。换言之，电子组件的数目相应于SMD装配位的接触点的数目。通过使用电子组件，提供了替换印刷电路板在SMD装配位上的限定的支承面，其中由于使用表面贴装器件，替换印刷电路板的制作成本和制作时间相对较小。

使用电容器作为电子组件。它可以相对简单且成本低廉地被提供。电容器的两个电极短路，也就是说，相对低欧姆式地彼此电接触，其中在安装状态下，尤其是两个电极中的一个与替换印刷电路板电接触并且另一个电极与SMD装配位电接触。以这种方式，把电容器的电容对替换印刷电路板的电路的影响排除，其中，并且还可以实现替换电路板在印刷电路板上的相对简单的安置。

符合目的的是，替换印刷电路板包括第二集成电路，该第二集成电路的拓扑结构基本上相应于第一集成电路的拓扑结构。换言之，第二集成电路具有电路。以这种方式，替换印刷电路板的生产相对简单，因为仅须安装第二集成电路以产生电路。在这种情况下，替换印刷电路板因此以适配件的方式起作用，从而增强用于把第二集成电路安装在SMD装配位上的接头布局。同样可以的是，第二集成电路的拓扑结构与第一集成电路的相比变小。

合适的是，第二集成电路布置在替换印刷电路板的背离印刷电路板、并因此也背离SMD装配位的侧上，并且尤其是安装在那里。换言之，替换印刷电路板位于印刷电路板与第二集成电路之间。以这种方式，第二集成电路的可视控制即使在已完全安装的印刷电路板装置的情况下也可以实现。此外，避免了第二集成电路区域中的热量聚集，其由于替换印刷电路板对在印刷电路板上可能有的生热作用的隔离作用而被屏蔽。

作为以上所述的替选或组合，第二集成电路是表面贴装器件。因此，第二集成电路本身通过SMD技术安装在替换印刷电路板上。这实现了替换印刷电路板的相对节省空间并且成本低廉的生产。

尤其是，第二集成电路具有呈SO造型（small-outline，小外形）的壳体。尤其是，该壳体执行了小外形封装的要求并包括1.27mm的栅格大小。优选的是，该第二集成电路以SO造型存在。因此，第二集成电路的尺寸相对较小，从而使得在替换印刷电路板上的空间需求相对较小。有利地，替换印刷电路板的尺寸基本上相应于第二集成电路的尺寸或者至少相应于一个其他的SO造型。在此，借助用SMD技术将替换印刷电路板安置在印刷电路板上，可以实现相对稳定的且不易出错的安装，这在其它安装方法中是得不到的。对使用SO造型替选的是，壳体具有TQFP造型、PLCC造型或以其它方式标准化的造型。也设置替选地使用0.5mm栅格大小。

有利的是，替换印刷电路板构建为分层的，或者特别优选构建为双层的。换言之，替换印刷电路板是所谓的多层板（Multi-Layer-Platine）。以这种方式，替换印刷电路板可相对成本低廉地制作并且降低结构耗费。

例如，电子组件具有片状造型（Chip-Bauform）。因此，该电子组件基本上是矩形的，这在一方面便于安装，并且在另一方面简化了存放。尤其有利的是，该造型与01005、0201、0402或0603相同，它们不仅具有相对较高的推广范围而且具有特别合适的尺寸。因此，例如在造型01005的情况下电子组件的长度等于0.4mm并且宽度等于0.2mm，以及在造型0603的情况下长度等于1.60mm并且宽度等于0.80mm。

符合目的的是，替换印刷电路板至少区段式地与印刷电路板间隔开，并且因此相对该印刷电路板具有空间间距。尤其是，一旦借助电子组件在替换印刷电路板与印刷电路板之间产生电连接，那么该间距形成在替换印刷电路板的中间区域中并以合适的方式设置在所述电子组件之间。在此，该间距优选地为所述（多个）电子组件的伸展尺寸。特别是，在替换印刷电路板与印刷电路板之间形成气隙。

由于该间距，一方面简化了安装。另一方面，实现替换印刷电路板以及其电路相对于印刷电路板的隔热。此外，由于该间距，避免了印刷电路板的可能有的印制导线或未绝缘的区段与替换印刷电路板之间的电短路。符合目的的是，替换印刷电路板基本上平行于印刷电路板地布置，这导致印刷电路板装置的相对较小的空间需求。

符合目的的是，替换印刷电路板由纸制织物、或者特别优选地由环氧树脂强化的玻璃纤维织物制造。优选的是，替换印刷电路板按照所谓的带孔栅格板（Lochrasterplatine）的类型生产。换言之，替换印刷电路板在未安装状态下具有栅格大小为1.2mm的借助多个孔产生的栅格。为了形成焊眼，所述孔（尤其在面对SMD装配位的侧上）被导电材料、尤其是被铜环绕。有利的是，各个焊眼彼此电绝缘，从而可以实现多个不同的电路，而不必担心短路或类似问题。虽然，由于使用带孔栅格板提高了替换印刷电路板的制作时间。但是，为了制作替换印刷电路板，并不需要使用专门的工具或者相应对其编程。其仅使用标准化的组件，并且选择所需的尺寸。因此，即使在相对较小的件数的情况下，也可以实现替换印刷电路板的相对较简单且快速的生产。

替换印刷电路板具有电路，并借助SMD技术、尤其是在BGA法或与BGA类似的方法（球栅阵列布置）中来调整和设置，以便被安装在印刷电路板上。符合目的的是，将电路在第二集成电路中实现，所述第二集成电路符合目的地以SO8造型存在。在与第二集成电路的相背侧上，替换印刷电路板优选包括用于与印刷电路板的SMD装配位接触的电子组件。

附图说明

下面参照附图更详细地解释本发明的实施例。其中：

图1示出具有SMD装配位的印刷电路板的立体图；

图2示出如下印刷电路板，该印刷电路板具有安置在SMD装配位上的第一集成电路；

图3示出如下印刷电路板，该印刷电路板具有安置在SMD装配位上的替换印刷电路板；

图4从上方示出替换印刷电路板；

图5从下方示出未装配的（单层的）替换印刷电路板；

图6从下方示出装配有电容器的替换印刷电路板；并且

图7a-7d示出替换印刷电路板的其他实施方式。

在所有的图中为彼此相应的部件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中立体地示出具有多个电容器和电阻器6的印刷电路板2，所述电容器和电阻器通过SMD技术被放置在印刷电路板主体8上。印刷电路板主体8由在环氧树脂中浸泡的玻璃纤维织物制成，并包括未详细示出的、由铜生产的印制导线，该印制导线将电组件4、6彼此电接触。此外，印刷电路板2包括具有八个接触点12的SMD装配位，所述接触点由与印制导线相同的材料生产并与所述印制导线电接触。

在图2中示出了完全安装的印刷电路板2，在其中将第一集成电路（IC）安置在SMD装配位10上。第一集成电路14具有与接触点12的数目对应的多个接头16，所述接头通过SMD技术用焊膏18与SMD装配位10的接触点12电接触。该第一集成电路14具有电路20，该电路配置在单个半导体基片上。该第一集成电路14借助电路20承担电动机的工作所需的任务。因此，借助第一集成电路14实现对电动机的逆变器的流量控制阀的驱控。

在图3中示出一种印刷电路板装置22，其执行与图2中所示的印刷电路板2相同的任务。例如在第一集成电路14不可得到的情况下，使用这种印刷电路板装置22。在这种情况下，通过与接触点12的数目对应的多个电子组件24，在图4中详细示出的替换印刷电路板26与SMD装配位10电接触。在此，通过SMD技术，不仅电子组件24安置在替换印刷电路板26上，而且替换印刷电路板26通过电子组件24安置在SMD装配位10上。因此可以实现，将替换印刷电路板26在一个工作步骤中与电容器4和电阻器6一起焊接在印刷电路板主体8上。

借助布置在替换印刷电路板26的面对印刷电路板2的侧上的电子组件24，在此将替换印刷电路板26与印刷电路板2保持间距，其中替换印刷电路板26在印刷电路板2上的支承点通过电子组件24确定。在此，替换印刷电路板26基本上平行于印刷电路板2地取向。在替换印刷电路板26的背离印刷电路板2的侧上，安置带有接头30的第二集成电路28，其中接头30穿过替换印刷电路板主体32与电子组件24贯通接触。换言之，各个接头30通过所分配的电子组件24与SMD装配位10的各个接触点12电连接。在此，接头30决定第二集成电路28的造型，并且是根据SO8造型生产的壳体24的组成部分。此外，第二集成电路28与根据图2的第一集成电路14一样具有电路20。两个集成电路14、28之间仅是接头配置（也就是说接头16、30的布置）不同。因此，图3中所示的印刷电路板装置22也是电动机的控制线路的组成部分。

在图5中立体地示出了未装配的替换印刷电路板主体32的面对印刷电路板2的侧。替换印刷电路板主体32是由在环氧树脂中浸泡的玻璃纤维织物制作的具有多个彼此绝缘的焊眼34的带孔栅格板，所述焊眼分别具有中心孔36。孔36布置在具有1.27mm的栅格大小的栅格中。焊眼34包括导电材料，例如铜。

在图6中示出了装配有电子组件24的根据图5的替换印刷电路板26，其中电子组件24的数目相应于在图3和图4中所示的替换印刷电路板26的电子组件24的数目的两倍。电子组件24分别是具有片状造型的电容器38。该造型与0603相同。因此，每个电容器38具有两个围绕式的电极40。每个电容器38的两个电极40分别与焊眼34其中的一个电接触，其中所述焊眼34彼此邻近。在此，表面贴装式的电容器38布置成两行42，所述两行将位于替换印刷电路板主体32的相背边缘上的焊眼34覆盖。在此，在安装状态下，最外的（也就是说最接近边缘的）焊眼34通过所分配的电极40与SMD装配位10的相应接触点12电接触并焊接在那里。穿过相应的孔36，第二集成电路28通过接头30电接触。为此，将相应的孔36为了贯通接触而用焊膏填充。

在图7a中立体地示出了具有改变了的替换印刷电路板主体32的替换印刷电路板26的另一实施方式。在蚀刻或压制方法中制作的替换印刷电路板主体32具有六个第一孔眼44，所述第一孔眼通过第一印制导线46彼此电连接和/或与固定面48电连接。在如图7b所示的安装状态下，第二集成电路28借助SMD技术导电地固定在第一固定面48上。

每个第一焊眼44与所分配的第二焊眼50电接触，其中第二焊眼50位于替换印刷电路板32的与第二集成电路28相背的侧上。换言之，第一和第二焊眼44、50贯通接触，并且替换印刷电路板主体32以两层的方式构建。

此外，第二焊眼50本身要么直接、要么借助第二印制导线52与同一替换印刷电路板主体侧上的第二固定面54电接触。每个第二固定面54具有两个彼此间隔的贴靠面56，所述贴靠面由印制导线46、52的材料生产并且通过由相同材料制成的接片58彼此连接。如图7d中所示，在每个固定面54上安置电子组件24，其中该电子组件24通过SMD技术焊接在所分配的固定面54的每个贴靠面56上。因此，电子组件24电并联于所分配的相对较低欧姆的接片58。以这种方式，电子组件24的电性质对替换印刷电路板26的工作方式的影响可忽略。由于焊眼44、50以及所分配的印制导线46、52的使用而可以实现：使用接头配置与第一集成电路14的接头配置不同的第二集成电路28。

本发明不限于以上所述的实施例。确切的说，本领域技术人员也可以从中得出本发明的其它变型，而不偏离本发明的主题。此外尤其是，结合单个实施例所述的单个特征也能够以其它方式彼此组合，而不偏离本发明的主题。

附图标记列表

2       印刷电路板

4       电容器

6       电阻器

8       印刷电路板主体

10      SMD装配位

12      接触点

14      第一集成电路

16      接头

18      焊膏

20      电路

22      印刷电路板装置

24      电子组件

26      替换印刷电路板

28      第二集成电路

30      接头

32      替换印刷电路板主体

34      焊眼

36      孔

38      电容器

40      电极

42      行

44      第一焊眼

46      第一印制导线

48      第一固定面

50      第二焊眼

52      第二印制导线

54      第二固定面

56      贴靠面

58      接片

Claims (8)

1.一种印刷电路板装置（22），其具有印刷电路板（2），所述印刷电路板具有用于安置具有电路（20）的第一集成电路（14）的SMD装配位（10），其中，具有所述电路（20）的替换印刷电路板（26）通过SMD技术焊到所述SMD装配位（10）上，

-其中，所述替换印刷电路板（26）通过电子组件（24）与所述SMD装配位（10）电接触，

-其中，所述电子组件（24）是表面贴装器件，

-其中，所述电子组件（24）是电容器（38），并且

-其中，所述电容器（38）的电极（40）短路。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板装置（22），其特征在于，所述替换印刷电路板（26）包括具有所述电路（20）的第二集成电路（28）。

3.根据权利要求2所述的印刷电路板装置（22），其特征在于，所述第二集成电路（28）布置在所述替换印刷电路板（26）的背离所述印刷电路板（2）的侧上。

4.根据权利要求2或3所述的印刷电路板装置（22），其特征在于，所述第二集成电路（28）是表面贴装器件。

5.根据权利要求2至4之一所述的印刷电路板装置（22），其特征在于，所述第二集成电路（28）具有呈SO造型的壳体（34），尤其是SO8造型。

6.根据权利要求5所述的印刷电路板装置（22），其特征在于，所述电子组件（24）具有片状造型，尤其是0603、0402、0201或01005造型。

7.根据权利要求1至6之一的印刷电路板装置（22），其特征在于，所述替换印刷电路板（26）至少区段式地与所述印刷电路板（2）间隔开，和/或所述替换印刷电路板（26）平行于所述印刷电路板（2）。

8.根据权利要求1至7之一所述的印刷电路板装置（22），其特征在于，所述替换印刷电路板（26）包括具有多个焊眼（34）的带孔栅格板，所述焊眼彼此电绝缘。