CN104812165A - 一种嵌入式电路板贴片结构及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种嵌入式电路板贴片结构，包括作为载体的电路板本体，以及与所述电路板本体相连的电子器件，其特征在于，所述电路板本体具有可容纳所述电子器件的纵向厚度或部分厚度的安放空间，所述电路板本体设有本体焊盘，所述电子器件上表面设有器件焊盘，所述本体焊盘与所述器件焊盘之间利用导电材料导通。通过将所述电子器件置入预先设置的所述安放空间后，大幅减小了电子器件的厚度，相当于是向电路板的厚度要空间，将电路板及其负载电子器件的综合厚度做出了最大限度的降低，甚至可以做到所述电子器件上表面与所述电路板表面平齐的零厚度，对于进一步实现超薄化电路板带来了优选方案。

Description

一种嵌入式电路板贴片结构及其生产方法

技术领域

本发明属于电路板贴片工艺及结构设计，尤其涉及一种嵌入式的贴片结构。

背景技术

电路板贴片技术已经是目前电子产品中电路器件连接普遍应用的一种技术，通常是将电路板根据电路需要在镀层上进行蚀刻加工，然后电子器件通过粘贴等贴合方式固定在电路板相应位置，通过焊接或者搭线连接等连接方式与电路板上电路进行连通，而目前的电子设备在不断的追求占用空间小、超薄，同时又要求灵敏度高，寿命高，请参照图1所示，通常做法是将电子器件超薄化，并且将电子器件1的焊点3置于电子器件1的上方，然后通过搭导线5的方式与电路板2上的焊点4进行焊接连通，最后在所述电子器件1上覆盖一层环氧树脂或其它材料保护层，而所覆盖的环氧树脂的高度必须高于焊点3、4之间的连线5，由于工艺原因连线5高于电子器件1上表面，那么势必会使电子器件1表面所覆盖的环氧树脂保护层更厚，例如电子器件1如果是指纹感应芯片，那么其表面保护层的厚度会决定其灵敏度，其他器件也会增加整体电路板表面厚度的，但如果表面厚度太薄，又容易致使连线5长期使用后受损而报废，目前为了解决此技术问题，市场上出现一种台阶式的电子器件，如图2所示，该电子器件1a需要与电路板2a焊点连接处设有台阶，台阶上设有焊点3a，然后通过搭线连接电路板2a上的焊点4a，再进行覆盖保护层处理，连线5a由于处于台阶上，低于电子器件1a上表面，这样设计即可保护连线5a不受压迫损害，电子器件1a上表面的覆盖保护层又可以做到最薄，保证其灵敏度。

但上述贴合设计均存在无法更进一步使电路板及其负载电子器件超薄的问题，而且本身搭线连接的方式需要高精密的设备才能完成，电子器件与电路板的焊盘连接存在高度差，无法选择其他连通方案，所以生产成本相对来说比较高。

发明内容

本发明提供一种嵌入式电路板贴片结构，旨在解决现有技术中电路板及其负载器件无法进一步超薄以及导通连接方式成本过高的问题。

为了解决上述问题，本发明提供一种嵌入式电路板贴片结构，包括作为载体的电路板本体，以及与所述电路板本体相连的电子器件，所述电路板本体具有可容纳所述电子器件的纵向厚度或部分厚度的安放空间，所述电路板本体设有本体焊盘，所述电子器件上表面设有器件焊盘，所述本体焊盘与所述器件焊盘之间利用导电材料导通。

优选地，所述安放空间纵向贯穿所述电路板本体。

优选地，所述电路板本体底部设有一层绝缘胶纸。

优选地，所述电路板由两部分构成，上部分为具有贯穿式安放空间的上板，下部分为普通平面基板，所述上板与基板贴合为一体。

优选地，所述基板表面位于所述安放空间下部的区域设有可与所述器件连接的粘接材料。

优选地，所述电子器件上表面与所述电路板本体上表面平齐，所述本体焊盘与所述器件焊盘在同一平面上。

优选地，所述电路板本体安放空间大于所述电子器件，所述电子器件边缘与所述安放空间边缘之间的缝隙设有填充材料。

优选地，所述电路板本体上方采用上盖对所述电子器件及电路板本体进行覆盖贴合保护，所述上盖材料采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷；亦或者所述上盖材料采用环氧树脂对所述电子器件及电路板本体进行覆盖封装保护；亦或者所述上盖材料采用滴胶，所述滴胶在所述电子器件及电路板本体表面形成保护层从而实现对所述电子器件及电路板本体的保护；亦或者所述上盖材料采用防护材料通过喷涂方式在所述电子器件及电路板本体表面形成保护层进行保护。

优选地，所述电路板本体上表面设有多个与所述上盖边缘相对应的凸起式支点，所述支点高度一致且高于所述本体焊盘与所述器件焊盘之间连通的导电材料。

依借上述技术方案，通过将所述电子器件置入预先设置的所述安放空间后，大幅减小了电子器件的厚度，相当于是向电路板的厚度要空间，将电路板及其负载电子器件的综合厚度做出了最大限度的降低，甚至可以做到所述电子器件上表面与所述电路板表面平齐的零厚度，对于进一步实现超薄化电路板带来了优选方案。

本发明另外还提供了一种嵌入式电路板贴片生产方法，采用上述权利要求所述结构，具体生产步骤为，

S1，按照所述电子器件形状在所述电路板本体进行铣孔作业，形成所述安放空间，在所述电路板上表面采用多层堆漆印刷或者贴合实体材料的方式设立支点；

S2，将所述绝缘胶纸贴覆于所述电路板背面；

S3，将所述电子器件置于所述安放空间中，所述电子器件底部与所述绝缘胶纸粘合；

S4，利用导电材料将所述电子器件上的器件焊盘和所述电路板本体上的本体焊盘导通连接；

S5，通过采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷对所述电子器件覆盖的贴合技术保护所述电子器件完成成型工作，亦或者通过采用环氧树脂塑封成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面滴胶成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面喷涂防护材料的技术对所述电子器件进行保护。

优选地，所述导电材料选用金属导线或者导电排线或者导电胶。

上述方法采用的是将所述电路板铣孔作业后，嵌入所述电子器件的方法，此方法是在电路板下表面不需要太多电路的情形下采用的一种方式，当然了，此方法中，如果所述电子器件上表面与所述电路板上表面平齐的情况下，也可以采用钢网导通方式，步骤4的具体方式可以采用在所述电路板本体上方铺设预先刻画好的钢网或丝网，所述钢网或丝网上的开孔对应连通所述器件焊盘和所述本体焊盘，在所述钢网上进行刮金属膏作业，使金属膏通过所述钢网的开孔覆盖所述器件焊盘和所述本体焊盘，将所述电子器件上的器件焊盘和所述电路板本体上的本体焊盘导通连接。在该步骤之前需要将所述电子器件与安放空间之间的缝隙进行填充并打磨平整。

本发明还提供了另外一种嵌入式电路板贴片生产方法，采用上述权利要求所述结构，具体生产步骤为，

S1，按照所述电子器件形状对所述电路板本体的上板进行铣孔作业，形成所述安放空间，在所述电路板上表面采用多层堆漆印刷或者贴合实体材料的方式设立支点；

S2，将所述基板贴覆于所述上板背面形成所述电路板本体，并在所述基板对应所述安放空间区域设置胶水或者贴片膜或者粘接材料；

S3，将所述电子器件置于所述安放空间中，所述电子器件底部与所述基板上表面粘合；

S4，向所述电子器件与所述安放空间之间的缝隙内注入填充料，所述填充料的填充高度需要高于所述电子器件和所述电路板本体上表面；

S5，待所述填充料干燥硬化后对其进行表面打磨，经过打磨使所述填充料与所述电子器件和所述电路板本体上表面平齐；

S6，在所述电路板本体上方铺设预先刻画好的钢网或丝网，所述钢网或丝网上的开孔对应连通所述器件焊盘和所述本体焊盘，在所述钢网上进行刮金属膏作业，使金属膏通过所述钢网的开孔覆盖所述器件焊盘和所述本体焊盘，将所述电子器件上的器件焊盘和所述电路板本体上的本体焊盘导通连接；

S7，通过采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷对所述电子器件覆盖的贴合技术保护所述电子器件完成成型工作，亦或者通过采用环氧树脂塑封成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面滴胶成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面喷涂防护材料的技术对所述电子器件进行保护。

通过上述生产方法，可以将电路板及其负载电子器件的整体厚度进一步降低，实现超薄化电路板结构，另外，由于可以将所述电子器件上表面与所述电路板上表面设置到平齐状态，故此，可以采用更为廉价的焊盘导通连接方案，也就是钢网印刷或者称之为刮金属膏作业，大大降低了生产成本，解决了现有技术中连线易断且成本高的技术问题。

附图说明

图1是现有技术提供的电路板贴片侧视图

图2是现有技术提供的特殊电子器件与电路板贴合后的侧视图；

图3是实施例一所提供的产品侧视图；

图4是实施例一所提供的另一中连接结构侧视图；

图5是实施例二所提供的产品侧视图；

图6是实施例二所提供的另一中连接结构侧视图；

图7是实施例二所提供的产品厚度数据展示示意图；

图8是圆形产品俯视图；

图9是方形产品俯视图；

图10是钢网示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一，

参照图3并结合图8到10所示，本实施例提供一种嵌入式电路板贴片结构，包括作为载体的电路板本体20，以及与所述电路板本体20相连的电子器件10，所述电路板本体20具有可容纳所述电子器件的纵向厚度或部分厚度的安放空间，所述电路板本体20设有本体焊盘40，所述电子器件10上表面设有器件焊盘30，所述本体焊盘40与所述器件焊盘30之间利用导电材料50导通。所述安放空间纵向贯穿所述电路板本体20。所述电路板本体底部设有一层绝缘胶纸60。所述电子器件10上表面与所述电路板本体20上表面平齐，所述本体焊盘40与所述器件焊盘30在同一平面上。所述电路板本体20安放空间大于所述电子器件10，所述电子器件10边缘与所述安放空间边缘之间的缝隙设有填充材料，所述填充材料与所述电子器件10上表面、电路板本体20上表面平齐，目的是防止在使用钢网或者丝网进行刮金属膏时金属膏漏入缝隙中。参照图4，如果采用搭金属导线或者导电排线或者导电胶连接所述本体焊盘40与所述器件焊盘30的方式，那么则并不需要对所述缝隙进行填充。焊盘之间导通完毕后，所述电子器,10和电路板本体20上表面覆盖一层保护层，具体地，保护层可由环氧树脂覆盖或采用滴胶覆盖或者采用喷涂保护材料覆盖来形成，还可以由保护板80(或称为上盖)充当保护层进行覆盖保护，所述保护板80可由蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷直接覆盖在所述电路板本体20及其负载电子器件10表面，所述电路板本体20上的本体焊盘40外侧设有支点70，所述支点70高于所述本体焊盘40和器件焊盘30之间的金属导电材料50，所述支点70用来支撑所述保护板80的边缘防止保护板80压迫到两焊盘之间的导电材料50，避免影响其连接效果。

实施例二，

参照图5所示，本实施例提供一种嵌入式电路板贴片结构，包括作为载体的电路板本体20，以及与所述电路板本体20相连的电子器件10，所述电路板本体20具有可容纳所述电子器件10的纵向厚度或部分厚度的安放空间，所述电路板本体20设有本体焊盘40，所述电子器件10上表面设有器件焊盘30，所述本体焊盘40与所述器件焊盘30之间利用导电材料50导通。所述电路板本体20由两部分构成，上部分为具有贯穿式安放空间的上板21，下部分为普通平面基板22，(所述基板与实施例一中所述的绝缘胶纸不同，因为基板22的上下两面还是可以设置电路连接的)所述上板21与基板22贴合为一体。所述基板22表面位于所述安放空间下部的区域设有可与所述电子器件10连接的粘接材料60，所述粘接材料60的作用是固定所述电子器件10，也可以省略此粘接材料，参照图6所示，而是直接将所述电子器件10置入所述安放空间后对所述电子器件10与安放空间之间所存在的缝隙利用填充材料90进行填充，填充材料90中具有一定凝固粘接的材料成分可将所述电子器件10进行固定。如果导电材料50选用金属导线或者导电排线或者导电胶，那么为了减少工作复杂度，就选用粘接材料60从所述电子器件10底部进行粘接，如果导电材料50选用金属膏，用刮金属膏的方式导通的话，那么必须要对所述电子器件10与安放空间之间的缝隙进行填充，以免金属膏流入所述缝隙中，同时也对所述电子器件10进行了固定处理。但如果采用刮金属膏进行导通连接的方式就必须保证所述电子器件10上表面与所述电路板本体20上表面平齐，所述本体焊盘40与所述器件焊盘30在同一平面上。而采用粘接材料60固定所述电子器件10，则不要求所述电子器件10的表面高度，其可以略高于所述电路板本体20上表面，也可以略低于所述电路板本体20上表面，也不用进行填充缝隙的作业，但这样做会导致生产成本增高。所述电子器件10和电路板本体20上表面覆盖一层保护层，具体地，保护层可由环氧树脂覆盖或采用滴胶覆盖或者采用喷涂保护材料覆盖来形成，还可以由保护板80(或称为上盖)充当保护层进行覆盖保护，所述保护板80可由蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷直接覆盖在所述电路板本体20及其负载电子器件10表面，所述电路板本体20上本体焊盘40外侧设有支点70，所述支点70高于所述本体焊盘40和器件焊盘30之间的金属导电材料50，所述支点70用来支撑所述保护板80的边缘防止保护板80压迫到两焊盘之间的导电材料50，避免影响其连接效果。

实施例三，

参照图3、4以及8-10所示，本实施例提供一种嵌入式电路板贴片生产方法，采用上述实施例一所述结构，具体生产步骤为，

S1，按照所述电子器件10形状在所述电路板本体20上进行铣孔作业，形成所述安放空间，在所述电路板本体20上表面采用多层堆漆印刷或者贴合实体材料的方式设立支点70；

S2，将所述绝缘胶纸60贴覆于所述电路板20背面；

S3，将所述电子器件10置于所述安放空间中，所述电子器件10底部与所述绝缘胶纸60粘合；

S4，利用导电材料50将所述电子器件10上的器件焊盘30和所述电路板本体20上的本体焊盘40导通连接；

S5，通过采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷对所述电子器件覆盖的贴合技术保护所述电子器件10完成成型工作，亦或者通过采用环氧树脂塑封成型技术对所述电子器件10进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件10表面滴胶成型技术对所述电子器件10进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件10表面喷涂防护材料的技术对所述电子器件10进行保护。

本实施例中所述导电材料50选用金属导线或者导电排线或者导电胶。

上述方法采用的是将所述电路板20铣孔作业后，嵌入所述电子器件10的方法，此方法是在电路板20下表面不需要太多电路的情形下采用的一种方式，当然了，此方法中，如果所述电子器件10上表面与所述电路板20上表面平齐的情况下，也可以采用钢网9印刷金属导电材料的导通方式，步骤4的具体方式可以采用在所述电路板本体20上方铺设预先刻画好的具有开孔91的钢网或丝网，所述钢网9或丝网上的开孔91对应连通所述器件焊盘30和所述本体焊盘40，在所述钢网9上进行刮金属膏作业，使金属膏通过所述钢网9的开孔91覆盖所述器件焊盘30和所述本体焊盘40，将所述电子器件10上的器件焊盘30和所述电路板本体20上的本体焊盘40导通连接。在该步骤之前需要将所述电子器件10与安放空间之间的缝隙进行填充并打磨平整。

实施例四，

参照图5-10所示，本实施例提供了另外一种嵌入式电路板贴片生产方法，采用上述实施例二所述结构，具体生产步骤为，

S1，按照所述电子器件10形状对所述电路板本体20的上板21进行铣孔作业，形成所述安放空间，在所述电路板20上表面采用多层堆漆印刷或者贴合实体材料的方式设立支点70；

S2，将所述基板22贴覆于所述上板21背面形成所述电路板本体20，并在所述基板22对应所述安放空间区域设置胶水或者贴片膜或者粘接材料60；

S3，将所述电子器件10置于所述安放空间中，所述电子器件10底部与所述基板22上表面粘合；

S4，向所述电子器件10与所述安放空间之间的缝隙内注入填充料90，所述填充料90的填充高度需要高于或平齐所述电子器件10和所述电路板本体20上表面；

S5，待所述填充料90干燥硬化后对其进行表面打磨，经过打磨使所述填充料90与所述电子器件10和所述电路板本体20上表面平齐；

S6，在所述电路板本体20上方铺设预先刻画好的钢网9或丝网，所述钢网9或丝网上的开孔91对应连通所述器件焊盘30和所述本体焊盘40，在所述钢网9上进行刮金属膏作业，使金属膏通过所述钢网9的开孔91覆盖所述器件焊盘30和所述本体焊盘40，将所述电子器件10上的器件焊盘30和所述电路板本体20上的本体焊盘40导通连接；

S7，通过采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷对所述电子器件覆盖的贴合技术保护所述电子器件10完成成型工作，亦或者通过采用环氧树脂塑封成型技术对所述电子器件10进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件10表面滴胶成型技术对所述电子器件10进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件10表面喷涂防护材料的技术对所述电子器件10进行保护。

通过上述生产方法，可以将电路板本体20及其负载电子器件10的整体厚度进一步降低，实现超薄化电路板结构，另外，由于可以将所述电子器件10上表面与所述电路板20上表面设置到平齐状态，故此，可以采用更为廉价的焊盘导通连接方案，也就是钢网印刷或者称之为刮金属膏作业，大大降低了生产成本，解决了现有技术中连线易断且成本高的技术问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种嵌入式电路板贴片结构，包括作为载体的电路板本体，以及与所述电路板本体相连的电子器件，其特征在于，所述电路板本体具有可容纳所述电子器件的纵向厚度或部分厚度的安放空间，所述电路板本体设有本体焊盘，所述电子器件上表面设有器件焊盘，所述本体焊盘与所述器件焊盘之间利用导电材料导通。

2.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述安放空间纵向贯穿所述电路板本体。

3.如权利要求2所述的结构，其特征在于，所述电路板本体底部设有一层绝缘胶纸。

4.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述电路板由两部分构成，上部分为具有贯穿式安放空间的上板，下部分为普通平面基板，所述上板与基板贴合为一体。

5.如权利要求4所述的结构，其特征在于，所述基板表面位于所述安放空间下部的区域设有可与所述器件连接的粘接材料。

6.如权利要求1-5任一项所述的结构，其特征在于，所述电子器件上表面与所述电路板本体上表面平齐，所述本体焊盘与所述器件焊盘在同一平面上。

7.如权利要求6所述的结构，其特征在于，所述电路板本体安放空间大于所述电子器件，所述电子器件边缘与所述安放空间边缘之间的缝隙设有填充材料。

8.如权利要求1所述的结构，其特征在于，所述电路板本体上方采用上盖对所述电子器件及电路板本体进行覆盖贴合保护，所述上盖材料采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷；亦或者所述上盖材料采用环氧树脂对所述电子器件及电路板本体进行覆盖封装保护；亦或者所述上盖材料采用滴胶，所述滴胶在所述电子器件及电路板本体表面形成保护层从而实现对所述电子器件及电路板本体的保护；亦或者所述上盖材料采用防护材料通过喷涂方式在所述电子器件及电路板本体表面形成保护层进行保护。

9.如权利要求8所述的结构，其特征在于，所述电路板本体上表面设有多个与所述上盖边缘相对应的凸起式支点，所述支点高度一致且高于所述本体焊盘与所述器件焊盘之间连通的导电材料。

10.一种嵌入式电路板贴片生产方法，采用上述权利要求所述结构，其特征在于，具体生产步骤为，

S1，按照所述电子器件形状在所述电路板本体进行铣孔作业，形成所述安放空间，在所述电路板上表面采用多层堆漆印刷或者贴合实体材料的方式设立支点；

S2，将所述绝缘胶纸贴覆于所述电路板背面；

S3，将所述电子器件置于所述安放空间中，所述电子器件底部与所述绝缘胶纸粘合；

S4，利用导电材料将所述电子器件上的器件焊盘和所述电路板本体上的本体焊盘导通连接；

S5，通过采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷对所述电子器件覆盖的贴合技术保护所述电子器件完成成型工作，亦或者通过采用环氧树脂塑封成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面滴胶成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面喷涂防护材料的技术对所述电子器件进行保护。

11.如权利要求10所述的生产方法，其特征在于，所述导电材料选用金属导线或者导电排线或者导电胶。

12.一种嵌入式电路板贴片生产方法，采用上述权利要求所述结构，其特征在于，具体生产步骤为，

S1，按照所述电子器件形状对所述电路板本体的上板进行铣孔作业，形成所述安放空间，在所述电路板上表面采用多层堆漆印刷或者贴合实体材料的方式设立支点；

S2，将所述基板贴覆于所述上板背面形成所述电路板本体，并在所述基板对应所述安放空间区域设置胶水或者贴片膜或者粘接材料；

S3，将所述电子器件置于所述安放空间中，所述电子器件底部与所述基板上表面粘合；

S4，向所述电子器件与所述安放空间之间的缝隙内注入填充料，所述填充料的填充高度需要高于所述电子器件和所述电路板本体上表面；

S5，待所述填充料干燥硬化后对其进行表面打磨，经过打磨使所述填充料与所述电子器件和所述电路板本体上表面平齐；

S6，在所述电路板本体上方铺设预先刻画好的钢网或丝网，所述钢网或丝网上的开孔对应连通所述器件焊盘和所述本体焊盘，在所述钢网上进行刮金属膏作业，使金属膏通过所述钢网的开孔覆盖所述器件焊盘和所述本体焊盘，将所述电子器件上的器件焊盘和所述电路板本体上的本体焊盘导通连接；

S7，通过采用蓝宝石或玻璃或微晶锆或塑胶或陶瓷对所述电子器件覆盖的贴合技术保护所述电子器件完成成型工作，亦或者通过采用环氧树脂塑封成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面滴胶成型技术对所述电子器件进行保护，亦或者通过采用在所述电子器件表面喷涂防护材料的技术对所述电子器件进行保护。