CN116113191A - 电路板元器件封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电路板元器件封装结构，包括板体和封装盒，板体的表面开设有封装槽，封装盒的一端设有封装外框；容纳腔的内部用于装载环氧树脂，封装盒的表面开设有注射口，板体的表面连接有散热组件；采用封装盒与板体进行连接，使电子器件位于封装盒的内部；当环氧树脂通过注射口进入容纳腔的内部时，从而使环氧树脂对板体表面及板体表面的电子器件进行封装防水，增加环氧树脂与封装盒的接触面积，减少环氧树脂从封装盒中脱离的概率；通过连接孔连接外部螺丝，使螺丝对配合孔进行锁付，通过螺丝锁付产生的锁紧力，从而使封装盒与板体进行连接，完成对电子器件的封装；采用散热组件进行降温，起到降温的作用，减少热量对板体的影响。
Description
技术领域
本发明涉及电路板封装技术领域，尤其是指电路板元器件封装结构。
背景技术
电路板的名称有：陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
元器件是电子元件和小型的机器、仪器的组成部分，其本身常由若干零件构成，可以在同类产品中通用；常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件，是电容、晶体管、游丝、发条等电子器件的总称。
元器件的封装就是指把硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接。将硅片上的电路管脚，用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接。封装形式是指安装半导体集成电路芯片用的外壳与半导体集成电路芯片进行安装密封。
封装，是把集成电路装配为芯片最终产品的过程，简单地说，就是把铸造厂生产出来的集成电路裸片放在一块起到承载作用的基板上，把管脚引出来，然后固定包装成为一个整体，作为动词，“封装”强调的是安放、固定、密封、引线的过程和动作，作为名词，“封装”主要关注封装的形式、类别，基底和外壳、引线的材料，强调其保护芯片、增强电热性能、方便整机装配的重要作用，起到固定、密封和保护芯片的作用。
现有的可参考公告号为CN216250698U的中国专利，其公开了一种异性电路板及元器件插件封装，涉及封装技术领域，包括第一封装壳，所述第一封装壳的内壁之间安装有散热壳，所述散热壳的内壁安装有第二封装壳。第一元件、第二元件和第三元件与电路板主体电性连接，在进行进行工作的时候电热板主体中的芯片由于电流经过，会使芯片产生热量，此时热量通过第二封装壳传导至散热壳，由散热壳进行散热处理，从而解决工作时，电路板主体需要散热的问题，而第一封装壳和第二封装壳的设计使芯片的热膨胀系数与框架或基板的热膨胀系数相匹配，这样就能缓解由于热等外部环境的变化而产生的应力以及由于芯片发热而产生的应力，从而可防止芯片损坏失效。
现有的可参考公告号为CN108848613A的中国专利，其公开了一种电子元器件的封装，包括：封装边框，设置在封装边框内部的至少两个焊盘，设置在焊盘上的电子元器件；其中，每个焊盘上设置的电子元器件包括第一元器件和第二元器件，第一元器件和第二元器件为功能类型相同，但尺寸大小不同的两个元器件。将冗余的两个电子元器件集成设置于同一个焊盘上，既能够在满足电子元器件冗余封装电子元器件的要求，又能够减小所占用的PCB电路板的空间，进而满足用户对PCB电路板小尺寸的需求。
上述专利虽然具备散热和封装的效果，但其均未曾对元器件的封装防水性能和封装的连接稳定性进行进一步的改进，当元器件处于不同的工作环境时，比如空气中所含水分较多导致容易形成潮湿的环境中，由于其不具备封装防水性能，可能会使空气中的水分渗入元器件的内部，导致元器件受潮而无法进行正常运作，此外，当封装结构使用至一定时长时，由于，其均不具备增加封装的连接稳定性的结构，受老化的影响可能会导致封装从元器件的表面脱落，导致元器件直接暴露于空气当中，故在进行使用时，还需要对其结构再进行改进，为此，本发明人提出了电路板元器件封装结构，以解决上述提出的技术问题。
发明内容
发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
电路板元器件封装结构，包括板体和封装盒，所述板体与封装盒为分离式结构，板体的表面电性连接有若干个电子器件，电子器件的一端为顶板，电子器件的另一端为底板，顶板与底板之间安装有用于进行导通电路的引脚，顶板与底板的表面均设有磁吸片，顶板与底板表面的磁吸片位置相对，通过顶板表面的磁吸片与底板表面的磁吸片产生磁吸力对顶板和底板进行吸附，从而使顶板与底板进行连接，顶板的表面开设有若干个定位孔，底板的表面连接有与定位孔配对安装的限位杆，通过限位杆与定位孔连接使顶板限定于底板的表面，起到限位的作用，同时起到可快速安装或拆卸的效果，便于后续灌溉环氧树脂对电子器件进行封装，板体的表面开设有封装槽，封装槽呈矩形，封装盒的一端设有与封装槽配对安装的封装外框，封装外框与封装槽为间隙配合；
所述封装盒的内部开设有用于对电子器件进行容纳的容纳腔，容纳腔的内部用于装载环氧树脂，容纳腔与封装盒之间开设有流道，封装盒的表面开设有注射口，注射口依次贯穿封装盒和流道，且延伸至容纳腔的内部，容纳腔的内表面开设有导流孔，导流孔延伸至流道的内部，封装槽的内部设有若干个连接孔，连接孔贯穿板体的表面，封装外框的表面设有与连接孔配对安装的配合孔，板体的表面连接有散热组件，环氧树脂通过注射口进入容纳腔的内部，从而使环氧树脂对板体表面及板体表面的电子器件进行封装防水，当环氧树脂灌溉至导流孔的高度时，通过导流孔将环氧树脂引入流道的内部，增加环氧树脂与封装盒的接触面积，起到增加连接稳定性，减少环氧树脂从封装盒中脱离的概率，此外，通过连接孔连接外部螺丝，使螺丝对配合孔进行锁付，从而使封装盒与板体进行连接，完成对电子器件的封装。
进一步的，所述散热组件包括半导体制冷片和电源连接线，半导体制冷片与电源连接线的一端为电性连接，电源连接线的另一端用于连接外部电源，半导体制冷片包括冷端面和热端面，半导体制冷片的冷端面与板体的表面贴合，当半导体制冷片通电进行运作时，半导体制冷片的冷端面产生低温气体，通过低温气体使板体表面的温度下降，起到降温的作用，减少热量对板体的影响。
进一步的，所述半导体制冷片的外部安装有散热外壳，散热外壳的表面开设有若干个排气槽，排气槽用于排出半导体制冷片热端面所产生的热量，散热外壳的一端与板体的表面抵接，当半导体制冷片通电进行运作时，半导体制冷片的热端面产生热量，通过散热外壳起到防止热量外扩的作用，而后通过排气槽将散热外壳内部的热量排出板体的表面。
进一步的，所述板体的表面电性连接有接插件，接插件是实现电路器件、元件或组件之间可拆卸连接的最基本的机电连接装置，接插件的两端均设有用于辅助接插件进行安装的限位卡板，限位卡板可通过点焊接使接插件安装于板体的表面，通过限位卡板起到增加接插件两端的受力点，达到增加接插件支撑力的作用，避免接插件支撑力不足导致接插件脱离板体的表面。
进一步的，所述板体的表面安装有散热鳍片，散热鳍片由散热片构成，散热鳍片用于对板体通电产生的热量进行散热，当板体通电产生热量时，受到热量传递的影响，使热量到达散热鳍片的表面，从而通过散热鳍片加速挥发板体表面通电所产生的热量，减少热量对板体的影响，起到散热的作用。
进一步的，所述板体的表面电性连接有排母，排母用于连接外部排针，板体的表面安装有电池模组，电池模组可用于储蓄电能，当板体通电进行运作时，电池模组起到储蓄电能的作用，当板体断电时，可通过电池模组储蓄的电能对板体进行供电，起到避免板体长时间断电的作用。
进一步的，所述板体的表面开设有导通孔，板体的内部设有若干条分流槽，分流槽的一端延伸至导通孔的内表面，分流槽的表面设有用于吸附液体的吸水海绵，当板体进行印阻焊层工序而涂抹绿油时，绿油沿着导通孔的内表面进行包覆，便于后续在导通孔的内表面里进行镀铜，使其形成通路，当绿油包覆时可能会产生堵塞导通孔的情况，通过分流槽将导通孔内表面的绿油引入分流槽的内部，减少绿油包覆导通孔的总体体积，降低堵塞导通孔的风险，当绿油浸润至分流槽的末端时，通过吸水海绵吸附分流槽末端的绿油，避免绿油出现回流的现象导致堵塞导通孔。
进一步的，所述封装盒与封装外框呈阶梯状，封装外框的高度与封装槽的高度一致，封装外框与封装槽为可拆卸结构，当封装槽的内表面与封装外框的外侧面进行连接时，封装盒的一端与板体的表面贴合，封装槽的内表面可安装外部密封圈，从而增加封装槽与封装外框的连接密封性。
所述板体的表面连接有焊盘，焊盘是电路板贴装装配的基本构成单元，用来构成电路板的焊盘图案，可为特殊元件类型设计的焊盘组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、采用封装盒与板体进行连接，使电子器件位于封装盒的内部，通过封装盒对电子器件进行初步封装；
2、当环氧树脂通过注射口进入容纳腔的内部时，从而使环氧树脂对板体表面及板体表面的电子器件进行封装防水，当环氧树脂灌溉至导流孔的高度时，通过导流孔将环氧树脂引入流道的内部，增加环氧树脂与封装盒的接触面积，起到增加连接稳定性，减少环氧树脂从封装盒中脱离的概率；
3、通过连接孔连接外部螺丝，使螺丝对配合孔进行锁付，通过螺丝锁付产生的锁紧力，从而使封装盒与板体进行连接，完成对电子器件的封装，封装槽的内表面可安装外部密封圈，从而增加封装槽与封装外框的连接密封性；
4、采用散热组件进行降温，使低温气体令板体表面的温度下降，起到降温的作用，减少热量对板体的影响。
附图说明
图1是电路板元器件封装结构的主视图；
图2是电路板元器件封装结构的后视图；
图3是电路板元器件封装结构的立体图；
图4是电路板元器件封装结构中电子器件的立体图；
图5是电路板元器件封装结构中板体的内部结构图；
图6是电路板元器件封装结构中散热组件的主视图；
图7是电路板元器件封装结构中封装盒的立体图；
图8是电路板元器件封装结构中封装盒的另一立体图；
图9是电路板元器件封装结构中封装盒的内部结构图；
图中：1-板体、2-封装盒、3-电子器件、4-顶板、5-底板、6-引脚、7-磁吸片、8-定位孔、9-限位杆、10-封装槽、11-封装外框、12-容纳腔、13-注射口、14-导流孔、15-连接孔、16-配合孔、17-半导体制冷片、18-电源连接线、19-散热外壳、20-排气槽、21-接插件、22-限位卡板、23-散热鳍片、24-排母、25-电池模组、26-分流槽、27-导通孔、28-吸水海绵、29-焊盘、30-流道。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本实施例，请参阅图1-图9，其具体实施的电路板元器件封装结构，包括板体1和封装盒2，所述板体1与封装盒2为分离式结构，板体1的表面电性连接有若干个电子器件3，电子器件3的一端为顶板4，电子器件3的另一端为底板5，顶板4与底板5之间安装有用于进行导通电路的引脚6，顶板4与底板5的表面均设有磁吸片7，顶板4与底板5表面的磁吸片7位置相对，通过顶板4表面的磁吸片7与底板5表面的磁吸片7产生磁吸力对顶板4和底板5进行吸附，从而使顶板4与底板5进行连接，顶板4的表面开设有若干个定位孔8，底板5的表面连接有与定位孔8配对安装的限位杆9，通过限位杆9与定位孔8连接使顶板4限定于底板5的表面，起到限位的作用，同时起到可快速安装或拆卸的效果，便于后续灌溉环氧树脂对电子器件3进行封装，板体1的表面开设有封装槽10，封装槽10呈矩形，封装盒2的一端设有与封装槽10配对安装的封装外框11，封装外框11与封装槽10为间隙配合；
所述封装盒2的内部开设有用于对电子器件3进行容纳的容纳腔12，容纳腔的内部12用于装载环氧树脂，容纳腔12与封装盒2之间开设有流道30，封装盒2的表面开设有注射口13，注射口13依次贯穿封装盒2和流道30，且延伸至容纳腔12的内部，容纳腔12的内表面开设有导流孔14，导流孔14延伸至流道30的内部，封装槽10的内部设有若干个连接孔15，连接孔15贯穿板体1的表面，封装外框11的表面设有与连接孔15配对安装的配合孔16，板体1的表面连接有散热组件，环氧树脂通过注射口13进入容纳腔12的内部，从而使环氧树脂对板体1表面及板体1表面的电子器件3进行封装防水，当环氧树脂灌溉至导流孔14的高度时，通过导流孔14将环氧树脂引入流道30的内部，增加环氧树脂与封装盒2的接触面积，起到增加连接稳定性，减少环氧树脂从封装盒2中脱离的概率，此外，通过连接孔15连接外部螺丝，使螺丝对配合孔16进行锁付，从而使封装盒2与板体1进行连接，完成对电子器件3的封装。
所述散热组件包括半导体制冷片17和电源连接线18，半导体制冷片17与电源连接线18的一端为电性连接，电源连接线18的另一端用于连接外部电源，半导体制冷片17包括冷端面和热端面，半导体制冷片17的冷端面与板体1的表面贴合，当半导体制冷片17通电进行运作时，半导体制冷片17的冷端面产生低温气体，通过低温气体使板体1表面的温度下降，起到降温的作用，减少热量对板体1的影响。
所述半导体制冷片17的外部安装有散热外壳19，散热外壳19的表面开设有若干个排气槽20，排气槽20用于排出半导体制冷片17热端面所产生的热量，散热外壳19的一端与板体1的表面抵接，当半导体制冷片17通电进行运作时，半导体制冷片17的热端面产生热量，通过散热外壳19起到防止热量外扩的作用，而后通过排气槽20将散热外壳19内部的热量排出板体1的表面。
所述板体1的表面电性连接有接插件21，接插件21是实现电路器件、元件或组件之间可拆卸连接的最基本的机电连接装置，接插件21的两端均设有用于辅助接插件21进行安装的限位卡板22，限位卡板22可通过点焊接使接插件21安装于板体1的表面，通过限位卡板22起到增加接插件21两端的受力点，达到增加接插件21支撑力的作用，避免接插件21支撑力不足导致接插件21脱离板体1的表面。
所述板体1的表面安装有散热鳍片23，散热鳍片23由散热片构成，散热鳍片23用于对板体1通电产生的热量进行散热，当板体1通电产生热量时，受到热量传递的影响，使热量到达散热鳍片23的表面，从而通过散热鳍片23加速挥发板体1表面通电所产生的热量，减少热量对板体1的影响，起到散热的作用。
所述板体1的表面电性连接有排母24，排母24用于连接外部排针，板体1的表面安装有电池模组25，电池模组25可用于储蓄电能，当板体1通电进行运作时，电池模组25起到储蓄电能的作用，当板体1断电时，可通过电池模组25储蓄的电能对板体1进行供电，起到避免板体1长时间断电的作用。
所述板体1的表面开设有导通孔27，板体1的内部设有若干条分流槽26，分流槽26的一端延伸至导通孔27的内表面，分流槽26的表面设有用于吸附液体的吸水海绵28，当板体1进行印阻焊层工序而涂抹绿油时，绿油沿着导通孔27的内表面进行包覆，便于后续在导通孔27的内表面里进行镀铜，使其形成通路，当绿油包覆时可能会产生堵塞导通孔27的情况，通过分流槽26将导通孔27内表面的绿油引入分流槽26的内部，减少绿油包覆导通孔27的总体体积，降低堵塞导通孔27的风险，当绿油浸润至分流槽26的末端时，通过吸水海绵28吸附分流槽26末端的绿油，避免绿油出现回流的现象导致堵塞导通孔27。
所述封装盒2与封装外框11呈阶梯状，封装外框11的高度与封装槽10的高度一致，封装外框11与封装槽10为可拆卸结构，当封装槽10的内表面与封装外框11的外侧面进行连接时，封装盒2的一端与板体1的表面贴合，封装槽10的内表面可安装外部密封圈，从而增加封装槽10与封装外框11的连接密封性。
所述板体1的表面连接有焊盘29，焊盘29是电路板贴装装配的基本构成单元，用来构成电路板的焊盘图案，可为特殊元件类型设计的焊盘组合。
本发明的设计要点在于，采用封装盒2与板体1进行连接，使电子器件3位于封装盒2的内部，通过封装盒2对电子器件3进行初步封装，当环氧树脂通过注射口13进入容纳腔12的内部时，从而使环氧树脂对板体1表面及板体1表面的电子器件3进行封装防水，当环氧树脂灌溉至导流孔14的高度时，通过导流孔14将环氧树脂引入流道30的内部，增加环氧树脂与封装盒2的接触面积，起到增加连接稳定性，减少环氧树脂从封装盒2中脱离的概率；
此外，通过连接孔15连接外部螺丝，使螺丝对配合孔16进行锁付，通过螺丝锁付产生的锁紧力，从而使封装盒2与板体1进行连接，完成对电子器件3的封装，封装槽10的内表面可安装外部密封圈，从而增加封装槽10与封装外框11的连接密封性；
本发明采用散热组件进行降温的方式，使散热组件产生低温气体令板体1表面的温度下降，起到降温的作用，减少热量对板体1的影响。
本发明的动作过程为：
通过顶板4表面的磁吸片7与底板5表面的磁吸片7产生磁吸力对顶板4和底板5进行吸附，从而使顶板4与底板5进行连接，通过限位杆9与定位孔8连接使顶板4限定于底板5的表面，起到限位的作用，同时起到可快速安装或拆卸的效果，采用封装盒2与板体1进行连接的方式，使电子器件3位于封装盒2的内部，通过封装盒2对电子器件3进行初步封装。
当环氧树脂通过注射口13进入容纳腔12的内部时，从而使环氧树脂对板体1表面及板体1表面的电子器件3进行封装防水，当环氧树脂灌溉至导流孔14的高度时，通过导流孔14将环氧树脂引入流道30的内部，增加环氧树脂与封装盒2的接触面积，起到增加板体1、环氧树脂和封装盒2的连接稳定性，减少环氧树脂从封装盒2中脱离的概率，起到二次封装防水的作用。
半导体制冷片17通电进行运作时，半导体制冷片17的冷端面产生低温气体，通过低温气体使板体1表面的温度下降，起到降温的作用，减少热量对板体1的影响，当半导体制冷片17通电进行运作时，半导体制冷片17的热端面产生热量，通过散热外壳19起到防止热量外扩的作用，而后通过排气槽20将散热外壳19内部的热量排出板体1的表面，起到散热的作用。
当板体1进行印阻焊层工序而涂抹绿油时，绿油沿着导通孔27的内表面进行包覆，便于后续在导通孔27的内表面里进行镀铜，使其形成通路，当绿油包覆时可能会产生堵塞导通孔27的情况，通过分流槽26将导通孔27内表面的绿油引入分流槽26的内部，减少绿油包覆导通孔27的总体体积，降低堵塞导通孔27的风险，当绿油浸润至分流槽26的末端时，通过吸水海绵28吸附分流槽26末端的绿油，避免绿油出现回流的现象导致堵塞导通孔27，起到防止堵塞的作用。
以上内容是结合具体的优选实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.电路板元器件封装结构，包括板体和封装盒，其特征在于：所述板体与封装盒为分离式结构，板体的表面电性连接有若干个电子器件，电子器件的一端为顶板，电子器件的另一端为底板，顶板与底板之间安装有用于进行导通电路的引脚，顶板与底板的表面均设有磁吸片，顶板的表面开设有若干个定位孔，底板的表面连接有与定位孔配对安装的限位杆，板体的表面开设有封装槽，封装槽呈矩形，封装盒的一端设有与封装槽配对安装的封装外框；
所述封装盒的内部开设有用于对电子器件进行容纳的容纳腔，容纳腔的内部用于装载环氧树脂，容纳腔与封装盒之间开设有流道，封装盒的表面开设有注射口，注射口依次贯穿封装盒和流道，且延伸至容纳腔的内部，容纳腔的内表面开设有导流孔，导流孔延伸至流道的内部，封装槽的内部设有若干个连接孔，封装外框的表面设有与连接孔配对安装的配合孔，板体的表面连接有散热组件。
2.根据权利要求1所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述散热组件包括半导体制冷片和电源连接线，半导体制冷片与电源连接线的一端为电性连接，电源连接线的另一端用于连接外部电源，半导体制冷片包括冷端面和热端面，半导体制冷片的冷端面与板体的表面贴合。
3.根据权利要求2所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述半导体制冷片的外部安装有散热外壳，散热外壳的表面开设有若干个排气槽，排气槽用于排出半导体制冷片热端面所产生的热量，散热外壳的一端与板体的表面抵接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述板体的表面电性连接有接插件，接插件的两端均设有用于辅助接插件进行安装的限位卡板。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述板体的表面安装有散热鳍片，散热鳍片由散热片构成，散热鳍片用于对板体通电产生的热量进行散热。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述板体的表面电性连接有排母，排母用于连接外部排针，板体的表面安装有电池模组，电池模组可用于储蓄电能。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述板体的表面开设有导通孔，板体的内部设有若干条分流槽，分流槽的一端延伸至导通孔的内表面，分流槽的表面设有用于吸附液体的吸水海绵。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述封装盒与封装外框呈阶梯状，封装外框的高度与封装槽的高度一致，封装外框与封装槽为可拆卸结构。
9.根据权利要求1-3任意一项所述的电路板元器件封装结构，其特征在于：所述板体的表面连接有焊盘。
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