CN109379841A - 电子设备及其电路板结构以及球栅阵列封装模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电子设备及其电路板结构以及球栅阵列封装模组。电子设备包括壳体以及连接于壳体的显示屏，电路板结构收容于壳体内。电路板结构包括电路板基板球栅阵列封装模组。球栅阵列封装模组包括球栅阵列封装芯片以及载体电路板。载体电路板设有多个载体电连接部，球栅阵列封装芯片具有焊球阵列。球栅阵列封装芯片通过焊球阵列电接于载体电路板，且焊球阵列中的焊球与多个载体电连接部一一对应电连接。上述的电路板结构中，将载体电路板作为球栅阵列封装芯片与电路板基板的之间的中介连接件，有利于芯片的组装。

Description

电子设备及其电路板结构以及球栅阵列封装模组

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电子设备及其电路板结构以及球栅阵列封装模组。

背景技术

随着电子技术的不断发展，如智能手机或平板电脑等电子设备已经成为用户常用的电子设备。电子设备通常通过其内的控制电路板实现各种常用功能。同时，随着电路板及芯片集成技术的进步，芯片的集成度不断提高，并衍生了球栅阵列封装(Ball Grid ArrayPackage，BGA)技术，通过BGA将芯片焊接到电路板上形成控制电路板。由于芯片采用BGA技术封装，芯片的内存在体积不变的情况下内存容量大大提高，因而电子设备的控制电路板或控制芯片能够实现更小的体积，更好的散热性能和电性能。

目前，作为基板的电路板用于承载并连接BGA芯片，该电路板基板通常为多层印制电路板结构，以通过多层印制电路板的导孔以及其内层的连接线实现与BGA芯片之间的电性连接。然而，将BGA芯片组装至作为电路板基板时，由于球栅阵列的焊球排布密集，焊接操作不易，容易出现焊接不良的现象，且组装效率较低。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种较易于组装的球栅阵列封装模组，用于解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种采用上述球栅阵列封装模组的电路板结构以及电子设备。

本申请实施例提供一种球栅阵列封装模组，其包括球栅阵列封装芯片以及载体电路板。载体电路板设有多个载体电连接部，球栅阵列封装芯片具有焊球阵列。球栅阵列封装芯片通过焊球阵列电接于载体电路板，且焊球阵列中的焊球与多个载体电连接部一一对应电连接。

本申请实施例还提供一种电路板结构，包括电路板基板以及球栅阵列封装模组，球栅阵列封装模组包括球栅阵列封装芯片以及载体电路板，载体电路板设有多个载体电连接部，球栅阵列封装芯片具有焊球阵列。球栅阵列封装芯片通过焊球阵列电接于载体电路板，且焊球阵列中的焊球与多个载体电连接部一一对应电连接。电路板基板设有多个基板电连接部，多个载体电连接部焊接于多个基板电连接部。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括壳体以及连接于壳体的显示屏，还包括上述的电路板结构，电路板结构设置于壳体内。

因此，本申请实施方式提供的电子设备的电路板结构中，避免直接将球栅阵列封装芯片直接焊接于电路板基板，而将载体电路板作为球栅阵列封装芯片与电路板基板的之间的中介连接件，通过载体电连接部以及基板电连接部之间的焊接，能够实现球栅阵列封装芯片与电路板基板之间的电连接，使球栅阵列封装芯片组装于电路板基板时更易于操作，有利于提高组装良率以及组装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的电子设备的立体示意图；

图2是图1所示电子设备的电路板结构的正投影示意图；

图3是图2所示电路板结构的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，本申请实施方式提供一种电子设备100，电子设备100可以为但不限于为手机、平板电脑、智能手表等电子装置。本实施方式的电子设备100以手机为例进行说明。

电子设备100包括壳体10以及设置于壳体10上的显示模组30，本实施例中，显示模组30通常包括显示面板以及盖板，也可包括用于响应对显示面板进行触控操作的电路(图中未示出)等。显示面板可以为一个液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)，在一些实施例中，显示面板可以同时为触摸显示屏。

请同时参阅图1及图2，电子设备100还包括电路板结构50，电路板结构50设置于壳体10内。在本申请实施例中，电路板结构50作为电子设备100的控制主板，用于控制电子设备100的电子元器件工作。

电路板结构50包括电路板基板52、载体电路板54以及球栅阵列封装(Ball GridArray Package，BGA)芯片56，载体电路板54电性连接于BGA芯片56与电路板基板52之间。

请参阅图3，在本实施例中，电路板基板52为单层印制电路板。该单层印制电路板也称为“单面板(Single-sided)”，也即零件集中在其中一面、导线则集中在其另一面的印制电路板。电路板基板52包括第一表面521以及与第一表面521相背离的第二表面523，第一表面521分布有多个基板电连接部5211，基板电连接部5211用于连接分布于电路板基板52的电子元器件，例如，用于连接载体电路板54。第二表面523分布有多个导电线路(图中未示出)，导电线路用于实现电路板基板52上的电子元器件的电性连接。在本实施例中，基板电连接部5211为焊盘。可以理解，在其他实施方式中，基板电连接部5211还可以为其他的电连接结构，例如，基板电连接部5211可以为焊点、插针、导槽、导孔等等。

在其他的一些实施例中，电路板基板52可以为双面板，其中，该双面板为两面均分布有导电线路的印制电路板。具体而言，电路板基板52的第一表面521以及第二表面523均分布有多个导电线路，且电路板基板52还开设有导孔(图中未示出)，导孔贯穿第一表面521以及第二表面523，导孔内设有导电介质(如金属等)，以使第一表面521的导电线路能够通过导孔的内的导电介质与第二表面523的导电线路电性连接，其中，该导电介质可以为涂敷于导孔内壁或填充于导孔内的金属材料。通过将电路板基板52设为双面板，其布线面积相对更大，且能够制备更为复杂的电路结构，有利于减小电路板结构50乃至电子设备100的整体体积。

在另一些实施例中，电路板基板52还可以为多层印制电路板，该多层印制电路板也称为“多层板”。此时，电路板基板52可以包括一个或多个单面板或/及一个或多个双面板，通过多个印制电路板依次层叠形成多层结构的电路板基板52，其中，每相邻的两个电路板之间可以设有电气绝缘层。在一些具体的实施方式中，电路板基板52可以为4层、6层、8层、10层甚至更多层印刷电路板。通过将电路板基板52设为多层印制电路板，其布线面积相对更大，且能够制备更为复杂的电路结构，有利于减小电路板结构50的整体体积。

请同时参阅图2及图3，载体电路板54设置于电路板基板52的第一表面521，并焊接于基板电连接部5211。在本实施例中，载体电路板52作为BGA芯片56的载体，用于实现BGA芯片56与电路板基板52的之间的电性连接。在本实施例中，载体电路板54的面积远小于电路板基板52的面积，例如，载体电路板54的面积可以小于电路板基板52的面积的大约三分之一、十分之一、二十分之一甚至更小，只需载体电路板54能够实现其作为BGA芯片56与电路板基板52的之间的中介连接的功能即可。

在本实施例中，载体电路板54为多层印制电路板，以便于连接BGA芯片56。进一步地，载体电路板54的层级数可以为能够焊接BGA芯片56的最小层级数，且载体电路板54的层级数大于电路板基板52的层级数。在本实施例中，载体电路板54为10层板。载体电路板54朝向电路板基板52的一侧设有多个载体电连接部541，载体电连接部541焊接于基板电连接部5211。在本实施例中，载体电连接部541为焊盘。可以理解，在其他实施方式中，载体电连接部541还可以为适配于基板电连接部5211的其他的电连接结构，例如，载体电连接部541可以为焊点、插针、导槽、导孔等等。

BGA芯片56设置于载体电路板54背离电路板基板52的一侧，其焊接于载体电路板54上。进一步地，BGA芯片56上设有焊球阵列561，焊球阵列561由阵列排布的焊球5611形成，其用于与载体电路板54电性连接。在本实施方式中，焊球阵列561为6x6阵列，当然，在其他的实施方式中，焊球阵列561的规模不受限制，例如，其可以为5x5阵列、8x8阵列、10x10阵列、12x12阵列、20x20阵列等等，焊球阵列561的规模可以根据实际应用需要进行设置。相应地，载体电路板54可以设有连接线阵列，如，由载体电路板54的多层印制电路板结构的内层引出的微带线阵列，该连接线阵列的规模与焊球阵列561的规模一致，且该连接线阵列中的连接线与焊球阵列561中的焊球一一对应地电连接，从而使BGA芯片56与载体电路板54之间实现信号连接。

进一步地，请参阅图2，载体电路板54的载体电连接部541邻近载体电路板54的边缘设置，且载体电连接部541对应地环绕于BGA芯片56外周。载体电连接部541的数量等于BGA芯片56的焊球5611的数量，每个载体电连接部541对应于一个焊球5611，多个载体电连接部541与多个焊球5611一一对应地电性连接。载体电连接部541焊接于电路板基板52的基板电连接部5211，以通过焊球5611、载体电连接部541实现BGA芯片56与电路板基板52之间的信号连接。

具体在图2所示的实施方式中，BGA芯片56以及载体电连接部541均大致呈矩形结构，多个载体电连接部541大致均匀地分布于载体电连接部541的矩形结构的四个边，且基板电连接部5211的排布方式与载体电连接部541的排布方式相同，以利于二者之间的焊接。进一步地，载体电连接部541的排布方式可以理解为环绕设置于BGA芯片56在载体电路板54上所形成的投影，换而言之，BGA芯片56在载体电路板54上形成一个正投影，载体电连接部541环绕该正投影设置。再进一步地，载体电连接部541的环绕排布方式为单圈环绕，也即，载体电连接部541在载体电路板54上排布大致形成单圈的环状结构，以避免多圈环绕造成焊接的困难，使载体电路板54更易于焊接。

上述实施例提供的电路板结构50在组装时，首先，将BGA芯片56通过焊球阵列561连接于载体电路板54，使载体电路板54以及BGA芯片56共同形成BGA芯片56的载体结构；然后，将该载体结构通过载体电连接部541焊接于基板电连接部5211，使BGA芯片56能够通过载体电路板54实现与电路板基板52之间的电性连接。

通过上述的组装方式，避免直接将BGA芯片56直接焊接于电路板基板52，而将载体电路板54作为BGA芯片56与电路板基板52的之间的中介连接件，此时，可以将载体电路板54设计为适合于焊接BGA芯片56的多层印制电路板，而将电路板基板52设计为单面板或双面板，或者层级数小于载体电路板54的多层印制电路板，能够有效地减小电路板基板52的造价并缩短生产周期，有利于降低电路板结构50乃至电子设备100的整体成本。

同时，通过将BGA芯片56连接于载体电路板54，二者共同形成BGA芯片56的载体结构，再将该载体结构通过载体电连接部541焊接于基板电连接部5211，不必将BGA芯片56的焊球阵列561直接连接于电路板基板52，而是转化为载体电连接部541焊接与基板电连接部5211之间的焊接，由于载体电连接部541分布于BGA周围，其相对焊球5611的分布更为稀疏，有利于执行焊接工艺，能够提高焊接效率以及良率。

在上述的实施方式中，电路板基板52、载体电路板54以及BGA芯片56为依次层叠的结构，可以理解的是，在其他的一些实施方式中，电路板基板52、载体电路板54以及BGA芯片56也可以为嵌套的结构，以减小电路板结构50的厚度。例如，电路板基板52上可以开设有收容部，收容槽或者收容孔，载体电路板54至少部分地收容于该收容部中，此时，基板电连接部5211及载体电连接部541的设置位置可以进行相应地调整，如，基板电连接部5211可以设在该收容部的内壁，载体电连接部541可以设在载体电路板54的边缘等，其中，上述的收容部可以为槽或孔结构。或/及，载体电路板54上可以设有凹陷部，BGA芯片56嵌入该凹陷部内，且该凹陷部的底壁可以设有连接线阵列，该连接线阵列连接于BGA芯片56的焊球阵列561。

上述的实施方式中，电路板结构50应用于电子设备100中，该电子设备100可以为智能移动终端。可以理解的是，在其他的实施方式中，上述的电路板结构50还可以应用在其他类型的电子设备中，例如，机器人、无人飞行器、无人车、无人船等等，本说明书不作一一例举。

作为在本申请实施例中使用的“电子设备”“通信终端”(或简称为“终端”)包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“移动终端”以及/或“电子设备”。电子设备的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“大致”是指本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本申请中，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通，也可以是仅为表面接触。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种球栅阵列封装模组，其特征在于，包括：

载体电路板，设有多个载体电连接部；以及

球栅阵列封装芯片，具有焊球阵列；所述球栅阵列封装芯片通过所述焊球阵列电接于所述载体电路板，且所述焊球阵列中的焊球与多个所述载体电连接部一一对应电连接。

2.如权利要求1所述的球栅阵列封装模组，其特征在于，多个所述载体电连接部环绕设置于所述球栅阵列封装芯片在所述载体电路板上所形成的投影外周。

3.一种电路板结构，其特征在于，包括电路板基板以及权利要求1～2中任一项所述的球栅阵列封装模组，所述电路板基板设有多个基板电连接部，多个所述基板电连接部电连接于多个所述载体电连接部。

4.如权利要求3所述的电路板结构，其特征在于，所述球栅阵列封装芯片与所述电路板基板分别设置于所述载体电路板的相背离的两侧。

5.如权利要求3所述的电路板结构，其特征在于，多个所述载体电连接部环绕设置于所述球栅阵列封装芯片在所述载体电路板上所形成的投影外周。

6.如权利要求3～5中任一项所述的电路板结构，其特征在于，所述载体电路板为多层电路板，所述载体电路板的层级数大于所述电路板基板的层级数。

7.如权利要求6所述的电路板结构，其特征在于，所述电路板基板为单层印制电路板，所述单层印制电路板为单面板或双面板。

8.如权利要求3所述的电路板结构，其特征在于，所述电路板基板设有收容部，所述载体电路板至少部分地容置于所述收容部中。

9.如权利要求3所述的电路板结构，其特征在于，所述载体电路板设有凹陷部，所述球栅阵列封装芯片嵌入所述凹陷部中。

10.一种电子设备，包括壳体以及连接于所述壳体的显示屏，其特征在于，还包括权利要求3～9中任一项所述的电路板结构，所述电路板结构收容于所述壳体中。