CN116744548A - 电路板组件及其加工方法、电子设备 - Google Patents

电路板组件及其加工方法、电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种电路板组件及其加工方法、电子设备。该电路板组件包括:第一电路板至第三电路板。第一电路板的表面具有间隔开的第一焊盘和第二焊盘;第二电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第一电子元器件,第二电路板的厚度方向的另一侧表面具有第三焊盘,第三焊盘通过第一焊点结构与第一焊盘相连,第二电路板与第一电路板之间的间距为d2;第三电路板与第二电路板的结构相同且厚度相等,第三电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第二电子元器件,第三电路板的厚度方向的另一侧表面具有第四焊盘,第四焊盘通过第二焊点结构与第二焊盘相连,第三电路板与第一电路板之间的间距为d3,d3与d2不相等。该电路板组件的加工成本低。

Description

电路板组件及其加工方法、电子设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种电路板组件及其加工方法、电子设备。
背景技术
随着电子设备的功能越来越多,电子设备内部的电路板中需要集成越来越多的电子元器件。为了满足电子设备中电路板的布局空间、电子设备的功能需求等,电子设备内部的电路板通常采用电路板叠层结构。例如,电路板组件包括层叠设置的主板以及架高板。其中,架高板的远离主板的一侧表面用于设置电子元器件,即通过在主板上堆叠架高板,并将电子元器件设置在架高板远离主板的一面,从而可以将该电子元器件架高。
相关技术中,电路板组件中往往集成多个不同厚度的架高板。利用不同厚度的架高板分别将电子元器件堆叠至不同的高度,以满足电子设备对不同的电子元器件的位置需求。然而,这就导致电路板组件需要多套规格不同的架高板。在电路板组件的实际加工过程中,需要对不同规格的架高板分别生产加工,加工工艺复杂,导致成本增加。
发明内容
本申请实施例提供一种电路板组件及其加工方法、电子设备,可以至少在一定程度上简化电路板组件的加工工艺,降低成本。
为达到上述目的,本申请的实施例采用如下技术方案:
第一方面,本申请提供了一种电路板组件,该电路板组件包括:第一电路板、第二电路板和第三电路板。第一电路板的表面具有间隔开的第一焊盘和第二焊盘;第二电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第一电子元器件,第二电路板的厚度方向的另一侧表面具有第三焊盘,第三焊盘通过第一焊点结构与第一焊盘相连,第二电路板与第一电路板通过第一焊点结构间隔开,第二电路板与第一电路板之间的间距为d2;第三电路板与第二电路板的结构相同且厚度相等,第三电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第二电子元器件,第三电路板的厚度方向的另一侧表面具有第四焊盘,第四焊盘通过第二焊点结构与第二焊盘相连,第三电路板与第一电路板通过第二焊点结构间隔开,第三电路板与第一电路板之间的间距为d3,d3与d2不相等。由于第二电路板与第一电路板通过第一焊点结构间隔开,第三电路板与第一电路板通过第二焊点结构间隔开,当d3与d2不相等时,可以确定第二焊点结构和第一焊点结构的高度不同。如此一来,可以从调整焊点结构的高度的角度出发,利用第二电路板和第一焊点结构整体对第一电子元器件架高,利用第三电路板和第二焊点结构整体对第二电子元器件架高,以使得第一电子元器件和第二电子元器件相对于第一电路板分别处于不同的高度,以满足电子设备中对第一电子元器件和第二电子元器件的位置需求。这样一来,与采用不同厚度的第二电路板和第三电路板使得第一电子元器件和第二电子元器件相对于第一电路板分别处于不同的高度相比,可实现第二电路板和第三电路板厚度的均一化,可以实现在电路板组件中利用厚度相同且结构相同的第二电路板和第三电路板,从而在对第二电路板和第三电路板的加工过程中,无需对第二电路板和第三电路板分别加工,有利于通过利用一块大的电路板半成品分板得到第三电路板和第二电路板即可,进而简化第二电路板和第三电路板的加工工艺,降低生产成本。
在一些实施例中,d2大于或等于0.1毫米。如此一来,可以将第一焊点结构设置为植球焊点,由于植球焊点中的材料含有含锡焊料球,含锡焊料球的直径不同,最终形成的焊点结构的高度不同,即使相关技术中第二电路板和第三电路板的厚度差比较大,也能利用不同直径的含锡焊料球来弥补二者的厚度差,实现二者厚度的均匀化,可以适应于相关技术中具有不同厚度差的第二电路板和第三电路板的厚度均一化。其中,“植球焊点”是指形成该焊点结构的材料中包括含锡焊料球。也就是说,“植球焊点”的一部分是含锡焊料球加热熔融形成。
在一些实施例中,为了防止因第一焊点结构的高度过大,而导致的第一焊点结构的结构强度弱的问题,d2小于或等于1毫米。
在一些实施例中,第一焊点结构形成为球台状。如此一来,可以确定第一焊点结构为植球焊点,即使相关技术中第二电路板和第三电路板的厚度差比较大,也能利用不同直径的含锡焊料球来弥补二者的厚度差,实现二者厚度的均匀化。
在一些实施例中,第三焊盘的中心轴线过第一焊点结构所在球体的球心。由此,可提高第一焊点结构对第二电路板与第一电路板连接的可靠性。
在一些实施例中,第一焊点结构的材质为锡银铜合金。由此,可提高第二电路板与第一电路板之间的连接可靠性。
在一些实施例中,第一焊点结构包括:第一焊料壳和第一内核,第一内核设置于第一焊料壳的内部,第一内核的熔点高于第一焊料壳的熔点。由于第一内核的熔点较高,在电路板组件的装配过程中,第一内核不会融化扁塌,从而可以利用第一内核起到支撑第二电路板和第一电路板的作用,以便于利用第一内核对第二电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。而且有利于提高第一焊点结构的结构强度,在一定程度上防止第一焊点结构开裂。
在一些实施例中,第一内核的材质为铜、铁或铝,第一焊料壳的材质为锡银铜合金。由此,一方面可以利用第一焊料壳提高第二电路板与第一电路板之间的连接可靠性。另一方面,由于铜、铁或铝的熔点高于第一焊料壳较多,从而可以提高第一内核对第二电路板和第一电路板的支撑作用,以便于利用第一内核对第二电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。而且有利于提高第一焊点结构的结构强度,在一定程度上防止第一焊点结构开裂。
在一些实施例中,第一内核为球状。如此,可以简化植球工艺。
示例性的,第一内核的直径等于d2。由此一来,可以提高第一内核对第二电路板和第一电路板的支撑作用,以便于利用第一内核对第二电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第三焊盘的中心轴线过第一内核的球心。由此,可以提高第一内核对第二电路板和第一电路板的支撑作用,以便于利用第一内核对第二电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第三焊盘为圆形,第三焊盘的直径等于第一内核的直径。
在一些实施例中,d3大于或等于0.1毫米。如此一来,可以将第二焊点结构设置为植球焊点,由于植球焊点中的材料含有含锡焊料球,含锡焊料球的直径不同,最终形成的焊点结构的高度不同,即使相关技术中第二电路板和第三电路板的厚度差比较大,也能利用不同直径的含锡焊料球来弥补二者的厚度差,实现二者厚度的均匀化,可以适应于相关技术中具有不同厚度差的第二电路板和第三电路板的厚度均一化。
在一些实施例中,为了防止因第二焊点结构的高度过大,而导致的第二焊点结构的结构强度弱的问题,d3小于或等于1毫米。
在一些实施例中,第二焊点结构形成为球台状。如此一来,可以确定第二焊点结构为植球焊点,即使相关技术中第二电路板和第三电路板的厚度差比较大,也能利用不同直径的含锡焊料球来弥补二者的厚度差,实现二者厚度的均匀化。
在一些实施例中,d3与d2的差值的绝对值小于或等于0.2毫米。由此,可以对相关技术中的厚度差为0.2毫米以内的第二电路板和第三电路板的厚度均一化,并且还有利于保证第一电路板的布局面积。
在一些实施例中,电路板组件还包括:第四电路板,第四电路板的厚度方向的一侧表面设置有第三电子元器件,第四电路板的厚度方向的另一侧表面具有第五焊盘,第一电路板的表面具有第六焊盘,第六焊盘与第一焊盘和第二焊盘均间隔开,第五焊盘通过第三焊点结构与第六焊盘相连,第四电路板与第一电路板通过第三焊点结构间隔开,第四电路板与第一电路板之间的间距为d4,d4大于或等于0.1毫米;其中,第四电路板的朝向第一电路板的表面,和/或,第一电路板的朝向第四电路板的表面设置有第四电子元器件,第四电子元器件的自由端和与第四电子元器件的自由端相邻的电路板之间间隔开,第四电子元器件与第三焊点结构间隔开。由此,有利于增大电路板组件的布局面积。
在一些实施例中,第三焊点结构形成为球台状。由此,可以确定,第三焊点结构为植球焊点,从而有利于增大电路板组件的布局面积。
在一些实施例中,为了防止因第三焊点结构的高度过大,而导致的第三焊点结构的结构强度弱的问题,d4小于或等于1毫米。
在一些实施例中,第四电子元器件的自由端和与第四电子元器件的自由端相邻的电路板之间的间距为dm,dm大于或等于0.15毫米。由此,可确保电路板组件工作的可靠性,进一步防止第四电子元器件和与第四电子元器件的自由端相邻的电路板之间产生干涉。
为了防止因dm过大,而导致的电路板组件的厚度较厚的问题,在一些实施例中,dm小于或等于0.3毫米。
在一些实施例中,第五焊盘的中心轴线过第三焊点结构所在球体的球心,第五焊盘的中心轴线垂直于第五焊盘且过第五焊盘的中心。
在一些实施例中,第三焊点结构的材质为锡银铜合金。由此,可提高第四电路板与第一电路板之间的连接可靠性。
在一些实施例中,第三焊点结构包括:第三焊料壳和第三内核,第三内核设置于第三焊料壳的内部,第三内核的熔点高于第三焊料壳的熔点。由于第三内核的熔点较高,在电路板组件的装配过程中,第三内核不会融化扁塌,从而可以利用第三内核起到支撑第一电路板和第四电路板的作用,以便于利用第三内核对第四电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。而且有利于提高第三焊点结构的结构强度,在一定程度上防止第三焊点结构开裂。
在一些实施例中,第三内核的材质为铜、铁或铝,第三焊料壳的材质为锡银铜合金。
在一些实施例中,第三内核为球状。如此一来,可以简化植球工艺。
示例性的,第三内核的直径等于d4。由此一来,可以提高第三内核对第一电路板和第四电路板的支撑作用,以便于利用第三内核对第一电路板和第四电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第五焊盘的中心轴线过第三内核的球心。
在一些实施例中,第五焊盘为圆形,第五焊盘的直径等于第三内核的直径。
在一些实施例中,第四电路板的朝向第一电路板的表面设置有第四电子元器件,在由第四电路板指向第一电路板的方向上,第三内核的远离第四电路板的一端凸出于第四电路板上的第四电子元器件的自由端。由此,可保证第三内核对第四电路板和第一电路板间隔的可靠性,提高第四电子元器件工作的可靠性。
在一些实施例中,第三内核的远离第四电路板的一端凸出于第四电路板上的第四电子元器件的自由端的高度为m,m大于或等于0.15毫米。如此一来,可以提高第四电子元器件和与第四电子元器件的自由端相邻的电路板之间的间隔尺寸,提高电路板组件工作的可靠性。为了防止因m过大,而导致的电路板组件的厚度较厚的问题,m小于或等于0.3毫米。
在一些实施例中,第四电路板的远离第一电路板的一侧表面与第一电路板的朝向第四电路板的一侧表面之间的距离为d,d大于或等于1.5毫米,且小于或等于2毫米。如此一来,有利于将相关技术中的较厚的架高板转化为一块较薄的板,同时结合第三焊点结构的高度,来对第三电子元器件进行架高,从而在不改变相关技术中第三电子元器件的架高高度的基础上,增大电路板组件的布局面积,提高布局面积。
在一些实施例中,电路板组件还包括:第五电路板,第五电路板的厚度的取值范围为1.5~2.0毫米,第五电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第五电子元器件,第五电路板的厚度方向的另一侧表面具有第七焊盘,第一电路板的表面具有第八焊盘,第八焊盘与第一焊盘和第二焊盘均间隔开,第七焊盘通过第四焊点结构与第八焊盘相连,第五电路板与第一电路板通过第四焊点结构间隔开,第五电路板与第一电路板之间的间距为d5,d5大于或等于0.1毫米。从而可以从利用一块较厚的第五电路板和高度较高的第四焊点结构整体对第五电子元器件架高,替代相关技术中的两块架高板和普通焊点的整体高度的方案,以满足电子设备中对第五电子元器件的位置需求。从而有利于省去一块架高板,无需多套规格不同的架高板,可以简化电路板组件的加工工艺和装配工艺,降低生产成本。此外,第五电路板与第一电路板之间的空间还有利于设置其它的电子元器件。
在一些实施例中,第五电路板的远离第一电路板的一侧表面与第一电路板的朝向第五电路板的一侧表面之间的距离为D,D大于或等于2毫米。如此,可以满足架高要求比较高的第五电子元器件的高度需求。在此基础上,D小于或等于4毫米。如此一来,可以防止电路板组件30的整体厚度过大而占用电子设备内部过多的空间。
在一些实施例中,为了防止因第四焊点结构的高度过大,而导致的第四焊点结构的结构强度弱的问题,d5小于或等于1毫米。
在一些实施例中,第四焊点结构形成为球台状。如此一来,可以确定第四焊点结构为植球焊点。从而可以从利用一块较厚的第五电路板和高度较高的第四焊点结构整体对第五电子元器件架高,从而有利于省去一块架高板,无需多套规格不同的架高板,可以简化电路板组件的加工工艺和装配工艺,降低生产成本。
在一些实施例中,第七焊盘的中心轴线过第四焊点结构所在球体的球心,第七焊盘的中心轴线垂直于第七焊盘且过第七焊盘的中心。
在一些实施例中,第四焊点结构的材质为锡银铜合金。
在一些实施例中,第四焊点结构包括:第四焊料壳和第四内核,第四内核设置于第四焊料壳的内部,第四内核的熔点高于第四焊料壳的熔点。由于第四内核的熔点较高,在电路板组件的装配过程中,第四内核不会融化扁塌,从而可以利用第四内核起到支撑第五电路板和第一电路板的作用,以便于利用第四内核对第五电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。而且有利于提高第四焊点结构的结构强度,在一定程度上防止第四焊点结构开裂。
在一些实施例中,第四内核的材质为铜、铁或铝,第四焊料壳的材质为锡银铜合金。由此,一方面可以利用第四焊料壳提高第五电路板与第一电路板之间的连接可靠性。另一方面,由于铜、铁或铝的熔点高于第四焊料壳较多,从而可以提高第四内核对第五电路板和第一电路板的支撑作用,以便于利用第四内核对第五电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第四内核为球状。如此一来,可以简化植球工艺。
示例性的,第四内核的直径等于d5。由此一来,可以提高第四内核对第五电路板和第一电路板的支撑作用,以便于利用第四内核对第五电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第七焊盘的中心轴线过第四内核的球心。由此,可以提高第四内核对第五电路板和第一电路板的支撑作用,以便于利用第四内核对第五电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。在一些实施例中,第七焊盘为圆形,第七焊盘的直径等于第四内核的直径。
在一些实施例中,电路板组件还包括:第六电路板和框架板,第一电路板、框架板和第六电路板依次层叠设置,第六电路板的朝向第一电路板的表面上具有第九焊盘和第十焊盘,第九焊盘通过第五焊点结构连接第六电子元器件,第五焊点结构的材质为锡铜银合金,框架板具有在框架板的厚度方向上贯穿框架板的通孔,通孔用于容纳第六电子元器件,框架板具有第十一焊盘,第十一焊盘通过第六焊点结构与第十焊盘相连,框架板与第六电路板通过第六焊点结构间隔开,框架板与第六电路板之间的间距为d6,d6大于或等于0.1毫米;其中,第六焊点结构的材质为锡铋合金,或者,第六焊点结构包括第六焊料壳和第六内核,第六内核的熔点高于第六焊料壳的熔点,第六焊料壳的材质为锡铋合金。由于第五焊点结构的材质为锡铜银合金,可以确定第六电子元器件与第六电路板之间为高温焊接,第五焊点结构的结构强度比较高。
在一些实施例中,为了防止因第六焊点结构的高度过大,而导致的第六焊点结构的结构强度弱的问题,d6小于或等于1毫米。
在一些实施例中,第六焊点结构形成为球台状。
在一些实施例中,第十一焊盘的中心轴线过第六焊点结构所在球体的球心,第十一焊盘的中心轴线垂直于第十一焊盘且过第十一焊盘的中心。
在一些实施例中,第六内核的材质为铜、铁或铝。
在一些实施例中,第六内核为球状。如此一来,可以简化植球工艺。示例性的,第六内核的直径等于d6。由此一来,可以提高第六内核对第六电路板和框架板的支撑作用,以便于第六电路板和框架板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第十一焊盘的中心轴线过第六内核的球心。由此,可以提高第六内核对第六电路板和框架板的支撑作用,以便于第六电路板和框架板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第十一焊盘为圆形,第十一焊盘的直径等于第六内核的直径。
第二方面,本申请还提出一种电路板组件的加工方法,电路板组件包括第一电路板、第二电路板和第三电路板,第一电路板的表面具有间隔开的第一焊盘和第二焊盘,第二电路板的厚度方向的一侧表面上设有第一电子元器件,第二电路板的厚度方向的另一侧表面具有第三焊盘,第三电路板与第二电路板的结构相同且厚度相等,第三电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第二电子元器件,第三电路板的厚度方向的另一侧表面具有第四焊盘;电路板组件的加工方法包括:通过植球工艺在第三焊盘或者在第一焊盘上植入固态的第一含锡焊料球;加热熔融第一含锡焊料球,以用于形成第一引脚;将第二电路板和第一电路板层叠设置,且使得第一引脚处于第三焊盘和第一焊盘之间,加热熔融第一引脚,以用于形成连接第一焊盘和第三焊盘的第一焊点结构,其中,第二电路板与第一电路板之间的间距为d2;将第四焊盘与第二焊盘焊接,以形成第二焊点结构,第三电路板与第一电路板之间的间距为d3,d2与d3不相等。如此一来,可以从调整焊点结构的高度的角度出发,利用第二电路板和第一焊点结构整体对第一电子元器件架高,利用第三电路板和第二焊点结构整体对第二电子元器件架高,以使得第一电子元器件和第二电子元器件相对于第一电路板分别处于不同的高度,以满足电子设备中对第一电子元器件和第二电子元器件的位置需求。这样一来,与采用不同厚度的第二电路板和第三电路板使得第一电子元器件和第二电子元器件相对于第一电路板分别处于不同的高度相比,可实现第二电路板和第三电路板厚度的均一化,可以实现在电路板组件中利用厚度相同且结构相同的第二电路板和第三电路板,从而在对第二电路板和第三电路板的加工过程中,无需对第二电路板和第三电路板分别加工,有利于通过利用一块大的电路板半成品分板得到第三电路板和第二电路板即可,进而简化第二电路板和第三电路板的加工工艺,降低生产成本。
在一些实施例中,形成第一引脚的具体步骤包括:在第三焊盘或者在第一焊盘上设置第一锡膏;通过植球工艺向第一锡膏上植入第一含锡焊料球;加热熔融第一含锡焊料球和第一锡膏,以使第一含锡焊料球和第一锡膏融合为一个整体以形成第一引脚。由于用于形成第一焊点结构的材料包括上述的第一锡膏,与采用助焊剂相比,有利于提高第一焊点结构的高度。有利于防止助焊剂残留于第一焊点结构中,有利于保证第一焊点结构的材料成分的均匀性,提高第一焊点结构的结构强度。
在一些实施例中,在形成第一引脚之后,形成第一焊点结构的具体步骤包括:在第一引脚的表面设置第一焊接锡膏、或者在第三焊盘和第一焊盘中未设置第一引脚的焊盘上设置第一焊接锡膏、或者在第一引脚的表面以及在第三焊盘和第一焊盘中未设置第一引脚的焊盘上均设置第一焊接锡膏,通过第一焊接锡膏将第一引脚粘接于第三焊盘和第一焊盘中未设置第一引脚的焊盘上;加热熔融第一引脚和第一焊接锡膏,第一引脚和第一焊接锡膏融合后形成的结构为第一焊点结构。如此一来,有利于提高第一焊点结构的高度。而且未使用助焊剂,有利于防止助焊剂残留于第一焊点结构中。
在一些实施例中,形成第二焊点结构的步骤包括:通过植球工艺向第四焊盘或第二焊盘上植入固态的第二含锡焊料球,其中,第二含锡焊料球的直径与第一焊锡焊料球的直径不同;加热熔融第二含锡焊料球,以用于形成第二引脚;将第三电路板和第一电路板层叠设置,且使得第二引脚处于第四焊盘和第二焊盘之间,加热熔融第二引脚,以用于形成连接第四焊盘和第二焊盘的第二焊点结构。
在一些实施例中,形成第二引脚的具体步骤包括:在第四焊盘或者在第二焊盘上设置第二锡膏;通过植球工艺向第二锡膏上植入第二含锡焊料球;加热熔融第二含锡焊料球和第二锡膏,以使第二含锡焊料球和第二锡膏熔合为一个整体以形成第二引脚。由于用于形成第二焊点结构的材料包括第二锡膏,与采用助焊剂相比,有利于提高第二焊点结构的高度,有利于防止助焊剂残留于第二焊点结构中,有利于保证第二焊点结构的材料成分的均匀性,提高第二焊点结构的结构强度。
在一些实施例中,在形成第二引脚之后,形成第二焊点结构的具体步骤包括:在第二引脚的表面设置第二焊接锡膏、或者在第四焊盘和第二焊盘中未设置第二引脚的焊盘上设置第二焊接锡膏、或者在第二引脚的表面以及在第四焊盘和第二焊盘中未设置第二引脚的焊盘上均设置第二焊接锡膏,通过第二焊接锡膏将第二引脚粘接于第四焊盘和第二焊盘中未设置第二引脚的焊盘上;加热熔融第二引脚和第二焊接锡膏,每个第二引脚和第二焊接锡膏融合后形成的结构为第二焊点结构。由于用于形成第二焊点结构的材料包括第二锡膏和第二焊接锡膏,与采用助焊剂相比,有利于提高第二焊点结构的高度。而且未使用助焊剂,有利于防止助焊剂残留于第二焊点结构中,有利于保证第二焊点结构的材料成分的均匀性,提高第二焊点结构的结构强度。
在一些实施例中,第一含锡焊料球的直径的取值范围可以为[d2+0.05,d2+0.1]毫米。由此一来,可以对第二电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,第二含锡焊料球的直径的取值范围可以为[d3+0.05,d3+0.1]毫米。由此一来,可以对第二电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,电路板组件包括第四电路板,第四电路板的厚度方向的一侧表面设置有第三电子元器件,第四电路板的厚度方向的另一侧表面具有第五焊盘,第一电路板的表面具有第六焊盘,第六焊盘与第一焊盘和第二焊盘均间隔开,其中,第四电路板和/或第一电路板上设置有第四电子元器件;电路板组件的加工方法包括:通过植球工艺向第五焊盘或第六焊盘上植入固态的第三含锡焊料球。加热熔融第三含锡焊料球,以用于形成第三引脚;将第四电路板和第一电路板层叠设置,且使得第三引脚处于第五焊盘和第六焊盘之间,加热熔融第三引脚,以用于形成连接第五焊盘和第六焊盘的第三焊点结构。其中,在形成第三焊点结构之前,将第四电子元器件设置于对应的电路板上,以便于在形成第三焊点结构之后,第四电子元器件处于第一电路板和第四电路板之间。
在一些实施例中,形成第三引脚的具体步骤包括:在第五焊盘或者在第六焊盘上设置第三锡膏;通过植球工艺向第三锡膏上植入第三含锡焊料球;加热熔融第三含锡焊料球和第三锡膏,以使第三含锡焊料球和第三锡膏熔合为一个整体以形成第三引脚。由于用于形成第三焊点结构的材料包括第三锡膏,与采用助焊剂相比,有利于提高第三焊点结构的高度,有利于防止助焊剂残留于第三焊点结构中,有利于保证第三焊点结构的材料成分的均匀性,提高第三焊点结构的结构强度。
在一些实施例中,在形成第三引脚之后,形成第三焊点结构的具体步骤包括:在第三引脚的表面设置第三焊接锡膏、或者在第五焊盘和第六焊盘中未设置第三引脚的焊盘上设置第三焊接锡膏、或者在第三引脚的表面以及在第五焊盘和第六焊盘中未设置第三引脚的焊盘上均设置第三焊接锡膏,通过第三焊接锡膏将第三引脚粘接于第五焊盘和第六焊盘中未设置第三引脚的焊盘上;加热熔融第三引脚和第三焊接锡膏,第三引脚和第三焊接锡膏融合后形成的结构为第三焊点结构。由于用于形成第三焊点结构的材料包括第三锡膏和第三焊接锡膏,与采用助焊剂相比,有利于提高第三焊点结构的高度。而且未使用助焊剂,有利于防止助焊剂残留于第三焊点结构中,有利于保证第三焊点结构的材料成分的均匀性,提高第三焊点结构的结构强度。
在一些实施例中,第四电路板与第一电路板之间的间距为d4,第三含锡焊料球的直径的取值范围可以为[d4+0.05,d4+0.1]毫米。由此,可以对第四电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,电路板组件包括第五电路板,第五电路板的厚度的取值范围为1.5~2.0毫米,第五电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第五电子元器件,第五电路板的厚度方向的另一侧表面具有第七焊盘,第一电路板的表面具有第八焊盘,第八焊盘与第一焊盘和第二焊盘均间隔开;电路板组件的加工方法包括:通过植球工艺向第七焊盘或第八焊盘上植入固态的第四含锡焊料球。加热熔融第四含锡焊料球,以用于形成第四引脚;将第五电路板和第一电路板层叠设置,且使得第四引脚处于第七焊盘和第八焊盘之间,加热熔融第四引脚,以用于形成连接第七焊盘和第八焊盘的第四焊点结构。从而可以从利用一块较厚的第五电路板和高度较高的第四焊点结构整体对第五电子元器件架高,替代相关技术中的两块架高板和普通焊点的整体高度的方案,以满足电子设备中对第五电子元器件的位置需求。从而有利于省去一块架高板,无需多套规格不同的架高板,可以简化电路板组件的加工工艺和装配工艺,降低生产成本。此外,第五电路板与第一电路板之间的空间还有利于设置其它的电子元器件。
在一些实施例中,形成第四引脚的具体步骤包括:在第七焊盘或第八焊盘上设置第四锡膏;通过植球工艺向第四锡膏上植入第四含锡焊料球;加热熔融第四含锡焊料球和第四锡膏,以使第四含锡焊料球和第四锡膏融合为一个整体以形成第四引脚。由于用于形成第四焊点结构的材料包括第四锡膏,与采用助焊剂相比,有利于提高第四焊点结构的高度,有利于防止助焊剂残留于第四焊点结构中,有利于保证第四焊点结构的材料成分的均匀性,提高第四焊点结构的结构强度。
在一些实施例中,在形成第四引脚之后,形成第四焊点结构的具体步骤包括:在第四引脚的表面,和/或,第七焊盘和第八焊盘中未设置第四引脚的焊盘上设置第四焊接锡膏,通过第四焊接锡膏将第四引脚粘接于第七焊盘和第八焊盘中未设置第四引脚的焊盘上;加热熔融第四引脚和第四焊接锡膏,第四引脚和第四焊接锡膏融合后形成的结构为第四焊点结构。由于用于形成第四焊点结构的材料包括第四锡膏和第四焊接锡膏,与采用助焊剂相比,有利于提高第四焊点结构的高度。而且未使用助焊剂,有利于防止助焊剂残留于第四焊点结构中,有利于保证第四焊点结构的材料成分的均匀性,提高第四焊点结构的结构强度。
在一些实施例中,第五电路板与第一电路板之间的间距为d5,第四含锡焊料球的直径的取值范围可以为[d5+0.05,d5+0.1]毫米。由此,可以对第五电路板和第一电路板之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,电路板组件包括第六电路板和框架板,第六电路板的厚度方向的一侧表面上具有第九焊盘和第十焊盘,第九焊盘通过第五焊点结构连接第六电子元器件,第五焊点结构的材质为锡铜银合金,框架板具有在框架板的厚度方向上贯穿框架板的通孔,框架板的厚度方向的一侧表面具有第十一焊盘;电路板组件的加工方法包括:在框架板的第十一焊盘上设置第五锡膏;其中,第五锡膏的材料为锡铋合金;通过植球工艺向第五锡膏上植入固态的第五含锡焊料球;其中,第五含锡焊料球的材料为锡铋合金,或者,第五含锡焊料球包括第六内核和包裹在第六内核的表面的第六焊料层,第六焊料层的材料为锡铋合金;加热熔融第五含锡焊料球和第五锡膏,以使第五含锡焊料球和第五锡膏融合为一体以形成第五引脚;在第五引脚的表面设置第五助焊剂;通过第五助焊剂将第五引脚粘接于设置有所述第六电子元器件的第六电路板的第十焊盘上,其中,第六电子元器件位于通孔内;加热熔融第五引脚,并使第五助焊剂挥发,以使第五引脚与第十焊盘相接成一个整体,第五引脚形成第六焊点结构。由此一来,通过在框架板的第十一焊盘的第五锡膏上植第五含锡焊料球,第五含锡焊料球和第五锡膏融合形成的第五引脚的高度比较高,有利于第五引脚上第五助焊剂的设置,可以防止因不在框架板的第十一焊盘上植第五含锡焊料球而导致的第五引脚的高度较矮的问题,进而防止因第五引脚的高度较矮,第五引脚上没有足够的第五助焊剂附着面积,而导致的第五助焊剂无法设置的问题。并且,通过设置第五助焊剂粘接第五引脚和第十焊盘,从而可以无需在第六电路板的朝向第一电路板的整个板面上设置低温锡膏,有利于仅在第六电路板的朝向第一电路板的表面的对应第六电子元器件的位置设置高温锡膏,避免了第六电子元器件的高低温混焊的问题,避免了第五焊点结构的开裂问题,有利于提高第六电子元器件与第六电路板连接的可靠性。
根据本申请的一些实施例,在形成第六焊点结构之后,将第一电路板与框架板的远离第六电路板的一侧焊接。通过先固定框架板与第六电路板,然后再将框架板与第六电路板作为一个整体,利用框架板与第一电路板焊接,有利于减弱第六电路板的翘曲,保证第六电路板的平整性。
在一些实施例中,框架板与第六电路板之间的间距为d6,第五含锡焊料球的直径的取值范围可以为[d6+0.05,d6+0.1]毫米。由此一来,可以对第六电路板和框架板的间距进行把控,保证装配精度。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括:壳体、功能器件和电路板组件,该电路板组件包括上述第一方面中的任意一种技术方案。功能器件设置于壳体内;电路板组件设置于壳体内,且电路板组件与功能器件电连接。
其中,第三方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中的任意一个方面中的不同技术方案所带来的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
图1为相关技术中一些实施例的电路板组件的结构示意图;
图2为相关技术中另一些实施例的电路板组件的示意图;
图3为相关技术中的再一些实施例的电路板组件的示意图;
图4为相关技术中的又一些实施例的电路板组件的结构示意图;
图5为本申请一些实施例提供的电子设备的立体图;
图6为图5所示电子设备的爆炸图;
图7a为根据图6所示的电路板组件的示意图;
图7b为图7a所示的电路板组件中第一电路板的一种截面结构示意图;
图8a为根据图6所示的电路板组件电的一种局部截面结构示意图;
图8b为根据图8a所示的第一电路板的局部截面结构示意图;
图8c为本申请中的植球焊点与普通焊点的晶相对比图;
图9为根据图8a所示的电路板组件的加工过程流程图;
图10为设置有第一引脚的第二电路板的晶相图;
图11为根据图8a所示的电路板组件的局部截面结构示意图;
图12为本申请实施例提供的另一些电路板组件的示意图;
图13a为本申请另一些实施例的提供的电路板组件的局部截面结构示意图;
图13b为根据图13a所示的电路板组件的加工过程流程图;
图14a为本申请再一些实施例提供的电路板组件的局部截面结构示意图;
图14b为根据图14a中所示的电路板组件的加工流程图;
图15为本申请其它一些实施例提供的电路板组件的局部截面结构示意图;
图16为根据图15所示的电路板组件的加工流程图。
具体实施方式
在本申请实施例中,术语“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。术语“和/或”,是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
如本文所使用的那样,“共线”、“相等”包括所阐述的情况以及与所阐述的情况相近似的情况,该相近似的情况的范围处于可接受偏差范围内,其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性)所确定。例如,“共线”包括绝对共线和近似共线,其中近似共线的可接受偏差范围例如可以是5°以内偏差;“相等”包括绝对相等和近似相等,其中近似相等的可接受偏差范围内例如可以是相等的两者之间的差值小于或等于其中任一者的5%。
受布局空间限制、功能需求等因素的影响,相关技术中,电路板组件常采用电路板叠层结构。叠层设置的两个电路板之间通过焊点相连。具体实施过程中,叠层设置的两个电路板中,采用锡膏印刷工艺在其中一个电路板的焊盘,或者在两个电路板的焊盘上均设置锡膏。然后采用焊接工艺(包括但不限于回流焊、激光焊),加热熔融锡膏,以使得锡膏与两个电路板的焊盘相连为一体,熔融后的锡膏即成为焊点(以下称为普通焊点)。受限于锡膏的液态或半固态这一物体形态以及锡膏印刷工艺,两个电路板之间的锡膏很少。此种方式形成的普通焊点的高度比较小,两个电路板之间的间距尺寸一般在0.05~0.08毫米之间。
下面结合图1至图4所示的电路板组件,对相关技术中的电路板组件涉及的两种电路板叠层结构的场景进行示例性说明,并且对基于不同的场景下电路板组件中所存在的技术问题进行分别说明。当然,也存在其它涉及电路板叠层结构的场景,本申请实施例不作穷举。
场景一
请参照图1,图1为相关技术中一些实施例的电路板组件的结构示意图。需要说明的是,在某些场景下,需要将原本设置在电路板,例如主板或子板(如射频子板)上的电子元器件架高,以满足电子设备对电子元器件的位置需求。图1以主板为例对架高电子元器件的结构进行示意。如图1所示,电路板组件包括层叠设置的主板以及架高板。其中,主板通过普通焊点与架高板焊接。架高板的远离主板的一侧表面用于设置电子元器件,即通过在主板上堆叠架高板,并将电子元器件设置在架高板远离主板的一面,从而可以将该电子元器件架高。其中可以理解的是,架高板一方面起到架高主板与电子元器件的作用,另一方面,架高板通过普通焊点还与主板电连接,以实现电子元器件与主板之间的电连接。
然而,基于上述场景一,相关技术中的电路板组件中往往还存在以下技术问题。下面将基于场景一的相关技术中的电路板组件所存在的技术问题进行说明。
1、为了将不同的电子元器件分别堆叠至不同的高度。请参阅图2,图2为相关技术中另一些实施例的电路板组件的示意图。电路板组件中往往集成多个不同厚度的架高板。例如,电路板组件中存在厚度为0.6mm的架高板以及厚度为0.75mm的架高板。利用不同厚度的架高板分别将电子元器件堆叠至不同的高度,以满足电子设备对不同的电子元器件的位置需求。然而,这就导致电路板组件存在技术问题一:即电路板组件中需要多套规格不同的架高板。在电路板组件的实际加工过程中,需要对不同规格的架高板分别生产加工,加工工艺复杂,导致成本增加。
2、如上文中所述的,受限于锡膏印刷工艺,由于架高板与主板之间的普通焊点的高度较小,导致架高板与主板的间距尺寸一般在0.05~0.08毫米之间。这样一来,电路板组件中存在技术问题二:架高板与主板之间的间距尺寸较小,二者之间的空间无法得到充分利用,例如,二者之间的空间不足以设置电子元器件,电路板组件的整体的布局空间受到限制,不利于对电路板组件的布局面积的进一步提升。尤其的,在一些特殊场景下,由于架高板的远离主板一侧的电子元器件的堆叠高度需求,电路板组件中需要利用厚度较厚(例如厚度在1.5mm~2mm之间)的架高板。对于厚度较厚的架高板来说,完全具备在架高板的厚度两侧分别布局电子元器件的能力。然而由于普通焊点的高度限制,导致架高板的布局面积受到限制。
3、电路板加工过程中,往往利用钻孔工艺在电路板内部钻设内层金属埋孔,利用激光镭射工艺在电路板的靠近表层的部分上设置金属微孔,以便于实现电路板不同的线路层之间的电连接。受限于微孔和内层埋孔的深度均与电路板的厚度存在比例关系,在不改变目前的孔径大小,不影响走线布局的前提下,当前电子设备例如手机中的电路板的厚度无法加工的更大,也即电路板存在厚度加工上限。在一些特殊场景下,为了满足电子元器件的架高高度,电路板组件中往往存在使用到超厚(例如,2毫米以上)的架高板的需求。然而基于上述原因,架高板的厚度又无法加工的更厚,因此无法满足架高板对电子元器件的堆叠高度需求。为了解决该技术问题,请参阅图3,图3为相关技术中的再一些实施例的电路板组件的示意图。电路板组件中采用两块层叠设置的架高板为一个整体堆叠于主板,并且在距离主板最远的架高板的远离主板的一侧表面上设置电子元器件,以满足该电子元器件的位置要求。然而,这就导致电路板组件中存在技术问题三:即电路板组件中需要利用多个层叠设置的架高板来架高电子元器件,导致结构复杂,成本增加。甚至多个层叠设置的架高板中,还可以可能是规格不同的架高板,这就又导致在电路板组件的实际加工过程中,需要对不同规格的架高板分别生产加工,工艺复杂,导致成本增加。
场景二
为满足用户对电子设备更多功能以及更优性能的追求,电子设备内部的电路板组件中需要布局越来越多的电子元器件。因此,需要增加电子元器件的布局密度,以满足用户的需求。请参照图4,图4为相关技术中的又一些实施例的电路板组件的结构示意图。电路板组件设计为叠层结构。电路板组件包括层叠设置两个电路板以及框架板。框架板堆叠于该两个电路板之间以将二者间隔开,从而可以充分利用两个电路板之间的空间布局电子元器件。示例性的,该两个电路板以其中一个电路板为主板、另一个电路板为射频子板为例进行说明。其中,主板和射频子板分别通过普通焊点与框架板焊接,最终形成“三明治结构”。如此,主板朝向射频子板的区域可以设置电子元器件,如器件B;射频子板朝向主板的表面可以设置电子元器件,如器件A,而无需额外占用主板的面积。可见,通过采用叠层设计的方式,可以增加主板单位面积上电子元器件的布局数量。与此同时,框架板具有沿电路板的厚度方向贯穿的通孔,以容纳射频子板靠近框架板的一面设置器件A,和/或主板靠近框架板的一面设置的器件B。其中可以理解的是,框架板一方面起到隔开主板和射频子板的作用,另一方面,框架板通过普通焊点还与主板以及射频子板之间电连接,以实现射频子板上的电子元器件与主板之间的电连接。
在图4所示的技术方案的具体实施过程中,先将框架板与主板进行焊接,然后二者作为一个整体与射频子板焊接,并且将射频子板焊接在框架板的远离主板的一侧。具体而言,为了提高主板与堆叠于主板上的框架板之间的连接可靠性,主板的焊盘与框架板的焊盘之间设置有高温锡膏,也即主板与框架板之间为高温焊接,高温锡膏熔融后形成高温的普通焊点。然而,为了便于对主板与射频子板之间的电子元器件的维修,框架板与射频子板之间通常为低温焊接,射频子板的焊盘与框架板的焊盘之间设置有低温锡膏,低温锡膏熔融后形成低温的普通焊点,以便于框架板与射频子板之间的拆卸。然而,为了简化加工工艺,便于射频子板与框架板的低温焊接,通常的做法是在射频子板的朝向主板的整个表面印刷低温锡膏。与此同时,为了提高射频子板上的器件A与射频子板之间的连接强度,器件A的引脚往往为高温锡球。这样一来,电路板组件中存在技术问题四:也即在回流焊的过程中,器件A的引脚与射频子板上的低温锡膏存在高低温混焊的问题,这就导致焊接以后,器件A的引脚与低温锡膏熔合后形成的普通焊点的结构强度较弱的问题。
下面对本申请实施例的电子设备的结构进行说明。
本申请提供一种电子设备,电子设备为具有电路板组件的一类电子设备。具体的,电子设备可以为平板电脑、手机、平板导航仪、电子阅读器、遥控器、个人计算机(personalcomputer,PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视等。本申请实施方式以所述电子设备是手机为例进行说明。
请参阅图5和图6,图5为本申请一些实施例提供的电子设备100的立体图,图6为图5所示电子设备100的爆炸图。在本实施例中,电子设备100为平板手机。具体的,电子设备100包括壳体10、功能器件20和电路板组件30。
请继续参阅图5和图6所示,壳体10由前盖板(图中未示出)、边框11和后盖12拼接形成。前盖板、边框11和后盖12的材料包括但不限于玻璃、金属、陶瓷中的一种或者多种,且前盖板、边框11和后盖12的材料可以相同,也可以不同,在本申请实施例中不做具体限定。
功能器件20设置于壳体10内,功能器件20用于实现电子设备100的某一项或者多项功能。功能器件20包括但不限于摄像头模组、显示屏、扬声器、受话器、天线、麦克风、通用串行总线(universal serial bus,USB)接口、用户标识模块(subscriber identificationmodule,SIM)卡接口、按键等等。
电子设备100内的功能器件20的数量可以为一个,也可以为多个。当电子设备100内的功能器件20的数量为一个时,该功能器件20可以为摄像头模组、显示屏、扬声器、受话器、天线、麦克风、USB接口、SIM卡接口、按键中的一个。当电子设备100内的功能器件20的数量为多个时,该多个功能器件20可以分别为摄像头模组、显示屏、扬声器、受话器、天线、麦克风、USB接口、SIM卡接口、按键中的多个。
电路板组件30设置于壳体10内,且电路板组件30与功能器件20电连接。电路板组件30用于对功能器件20进行信号控制、数据信号处理以及数据信号存储等操作。
请参阅图7a,图7a为根据图6所示的电路板组件30的示意图。电路板组件30可以包括第一电路板31。
第一电路板31上的表面上直接设置有多个电子器件C。电子器件C包括但不限于电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路器件等。其中,集成电路器件包括但不限于应用处理器(applicationprocessor,AP)、双倍速率同步动态随机存储器(double data rate,DDR)和通用闪存存储(universal flash storage,UFS)。电子器件C的封装方式可以为晶圆级封装(wafer levelpackage,WLP),也可以为非晶圆级封装。其中,晶圆级封装包括但不限于扇入型晶圆级芯片尺寸封装(fan-in wafer level chip scale package,Fan-in WLCSP)和扇出型晶圆级芯片尺寸封装(fan-out wafer level chip scale package,Fan-out WLCSP)。非晶圆级封装包括但不限于倒装芯片型芯片尺寸封装(flip chip-chip scale package,FC-CSP)、倒装芯片型球栅格阵列(flip chip-ball grid array,FCBGA)封装和引线键合型球栅格阵列(wire bonding-ball grid array,WBBGA)封装,在此不作具体限定。
第一电路板31用于承载该多个电子器件C,并实现该多个电子器件C之间的电连接。第一电路板31包括但不限于印制电路板(printed circuit board,PCB)和柔性电路(flexible printed circuit,FPC)板。在图7a所示的实施例中,第一电路板31为PCB板。示例性的,第一电路板31可以为主板,也可以为电子设备100的其它电路板,比如为平板手机内用于承载扬声器(speaker)和USB接口的电路板,在此不作具体限定。第一电路板31的形状包括但不限于矩形、正方形、多边形、圆形等等。
请参阅图7b,图7b为图7a所示的电路板组件30中第一电路板31的一种截面结构示意图。第一电路板31包括多层金属层31a和多层绝缘介质层31b。其中,金属层31a和绝缘介质层31b依次交替并堆叠设置,从而使得第一电路板31形成多层布线结构。一些实施例中,第一电路板31还包括设置于多层布线结构的表面的阻焊层31c。为了提高电路板组件30的布局空间,以及电子设备100对电子元器件的位置需求,本申请实施例的电路板组件30采用电路板叠层结构。
值得说明的是,为了对上文中的相关技术中的不同的技术问题对应的解决方案进行分别说明,下文中以不同的示例的形式分别示出。可以理解的是,不同的示例之间可以相互独立,也即,示例一、示例二、示例三和示例四是四个相互独立的技术方案,四者之间无组合关系。当然,不同的示例之间中的任意两个、任意三个或四个也可以组合形成一个整体技术方案。例如,示例一和示例二为一个整体技术方案,示例一和示例三为一个整体技术方案,示例一和示例四为一个整体技术方案。示例一、示例二和示例三为一个整体技术方案。示例二和示例三为一个整体技术方案。示例四和示例三为一个整体技术方案。示例四和示例二为一个整体技术方案。示例二、示例三和示例四为一个整体技术方案。示例一、示例二、示例三和示例四为一个整体技术方案。
示例一
请参阅图8a,图8a为根据图6所示的电路板组件30电的一种局部截面结构示意图。第一电路板31的表面具有第一焊盘311和第二焊盘312。第一焊盘311与第二焊盘312间隔开设置。
示例性的,第一焊盘311为多个或一个,例如,多个第一焊盘311呈阵列排布。第一焊盘311的形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、椭圆形或异形。示例性的,第二焊盘312为多个或一个,例如,多个第二焊盘312呈阵列排布。第二焊盘312的形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、椭圆形或异形。
具体的,请继续参阅图8a,第二焊盘312与第一焊盘311处于第一电路板31的厚度方向的同一侧表面上。当然,可以理解的是,在其它的示例中,第二焊盘312与第一焊盘311还可以分别处于第一电路板31的厚度方向上的两侧表面上。本申请对此不作具体限定。
请参阅图8b,图8b为根据图8a所示的第一电路板31的局部截面结构示意图。第一电路板31的表面设有第一凹槽31d和第二凹槽31e。第一凹槽31d的数量可以为一个,也可以为多个。第二凹槽31e的数量可以为一个,也可以为多个。
第一凹槽31d的底面设置有第一焊盘311。一些实施例中,第一凹槽31d贯穿多层布线结构的至少一层金属层31a和至少一层绝缘介质层31b。具体的,第一凹槽31d可以贯穿多层布线结构的一层金属层31a和一层绝缘介质层31b,也可以贯穿多层布线结构的相邻的两层金属层31a和相邻的两层绝缘介质层31b,具体可以根据第一电路板31的厚度以及第一电路板31内金属层31a和绝缘介质层31b的层数进行综合确定,只要该第一凹槽31d所贯穿的金属层31a和绝缘介质层31b的层数不影响第一电路板31的结构强度即可,在此不作具体限定。
第二凹槽31e的底面设置有第二焊盘312。一些实施例中,第二凹槽31e贯穿多层布线结构的至少一层金属层31a和至少一层绝缘介质层31b。具体的,第二凹槽31e可以贯穿多层布线结构的一层金属层31a和一层绝缘介质层31b,也可以贯穿多层布线结构的相邻的两层金属层31a和相邻的两层绝缘介质层31b,具体可以根据第一电路板31的厚度以及第一电路板31内金属层31a和绝缘介质层31b的层数进行综合确定,只要该第二凹槽31e所贯穿的金属层31a和绝缘介质层31b的层数不影响第一电路板31的结构强度即可,在此不作具体限定。其中,可以理解的是,第一凹槽31d贯穿的金属层31a和绝缘介质层31b的层数与第二凹槽31e贯穿的金属层31a和绝缘介质层31b的层数可以相同,也可以不同。在图8b所示的实施例中,第一凹槽31d311贯穿了多层布线结构的一层金属层31a和一层绝缘介质层31b,第二凹槽31e贯穿了多层布线结构的一层金属层31a和一层绝缘介质层31b。
需要说明的是,当第一电路板31还包括设置于多层布线结构的表面的阻焊层31c时,第一凹槽31d和第二凹槽31e还贯穿该阻焊层31c。
具体的,第一焊盘311位于多层布线结构的一层金属层31a内。这样,由多层布线结构的一层金属层31a形成该多个第一焊盘311,无需再另外设置第一焊盘311,因此能够降低电路板组件30的结构复杂度和加工难度。具体的,第二焊盘312位于多层布线结构的一层金属层31a内。这样,由多层布线结构的一层金属层31a形成该多个第二焊盘312,无需再另外设置第二焊盘312,因此能够降低电路板组件30的结构复杂度和加工难度。当然,可以理解的是,在其它的示例中,第一电路板31上也可以不设置第一凹槽和第二凹槽,而是直接在第一电路板31的表面设置与金属层电连接的第一焊盘和第二焊盘。
请继续参阅图8a,电路板组件30包括第二电路板32和第三电路板33。
第二电路板32包括但不限于印制电路板和柔性电路板。第二电路板32的形状包括但不限于矩形、正方形、多边形、圆形等等。
第二电路板32与第一电路板31层叠设置。第二电路板32的远离第一电路板31的表面设置有第一电子元器件C1。如此,第二电路板32可以用作架高板,利用第二电路板32来架高第一电子元器件C1,以满足电子设备100对第一电子元器件C1的位置需求。
第一电子元器件C1包括但不限于电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路器件等。其中,集成电路器件包括但不限于应用处理器(application processor,AP)、双倍速率同步动态随机存储器(double data rate,DDR)和通用闪存存储(universal flash storage,UFS)。第一电子元器件C1的封装方式可以参照电子器件C,在此不作具体限定。
请继续参阅图8a,第二电路板32的朝向第一电路板31的表面具有第三焊盘323。示例性的,第二电路板32的具体结构可以参照上文中第一电路板31的结构,也即,第二电路板32为多层布线结构,此处对第二电路板32的具体结构不再赘述。第三焊盘323在第二电路板32上的形成方式可以参照上文中的第一焊盘311在第一电路板31上的形成方式,此处同样不再赘述。
第三焊盘323通过第一焊点结构H1与第一焊盘311相连。并且,第二电路板32与第一电路板31通过第一焊点结构H1间隔开。第二电路板32与第一电路板31之间的间距为d2。如此一来,第一焊点结构H1的位于第一电路板31和第二电路板32之间的部分的高度即为d2。
第三电路板33包括但不限于印制电路板和柔性电路板。第三电路板33的形状包括但不限于矩形、正方形、多边形、圆形等等。
第三电路板33与第一电路板31层叠设置。第三电路板33的远离第一电路板31的表面上设置有第二电子元器件C2。如此,第三电路板33可以用作架高板,从而可以利用第三电路板33来架高第二电子元器件C2,以满足电子设备100对第二电子元器件C2的位置需求。
第二电子元器件C2包括但不限于电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路器件等。其中,集成电路器件包括但不限于应用处理器(application processor,AP)、双倍速率同步动态随机存储器(double data rate,DDR)和通用闪存存储(universal flash storage,UFS)。第二电子元器件C2的封装方式可以参照电子器件C,在此不作具体限定。
第三电路板33的朝向第一电路板31的表面具有第四焊盘334。示例性的,第三电路板33的具体结构可以参照上文中第一电路板31的结构,也即,第三电路板33为多层布线结构,此处对第三电路板33的具体结构不再赘述。第四焊盘334在第三电路板33上的形成方式可以参照上文中的第一焊盘311在第一电路板31上的形成方式,此处同样不再赘述。
第四焊盘334通过第二焊点结构H2与第二焊盘312相连。并且,第三电路板33与第一电路板31通过第二焊点结构H2间隔开。第三电路板33与第一电路板31之间的间距为d3。如此一来,第二焊点结构H2的位于第一电路板31和第三电路板33之间的部分的高度即为d3。
d3和d2不相等。且第二电路板32和第三电路板33的结构相同且厚度相等。具体而言,由于第二电路板32与第一电路板31通过第一焊点结构H1间隔开,第三电路板33与第一电路板31通过第二焊点结构H2间隔开,当d3和d2不相等时,可以确定第二焊点结构H2和第一焊点结构H1的高度不同。如此一来,可以从调整焊点结构的高度的角度出发,利用第二电路板32和第一焊点结构H1整体对第一电子元器件C1架高,利用第三电路板33和第二焊点结构H2整体对第二电子元器件C2架高,以使得第一电子元器件C1和第二电子元器件C2相对于第一电路板31分别处于不同的高度,以满足电子设备100中对第一电子元器件C1和第二电子元器件C2的位置需求。这样一来,不但有利于优化电路板组件30的结构布局,而且与采用不同厚度的第二电路板32和第三电路板33使得第一电子元器件C1和第二电子元器件C2相对于第一电路板31分别处于不同的高度相比,可实现第二电路板32和第三电路板33厚度的均一化,可以实现在电路板组件30中利用厚度相同且结构相同的第二电路板32和第三电路板33,从而在对第二电路板32和第三电路板33的加工过程中,无需对第二电路板32和第三电路板33分别加工,有利于通过利用一块大的电路板半成品分板得到第三电路板33和第二电路板32即可,进而简化第二电路板32和第三电路板33的加工工艺,降低生产成本。
其中,第三电路板33和第二电路板32的结构相同且厚度相等是指第三电路板33中的多层布线结构中的金属层31a的数量与第二电路板32中的多层布线结构中的金属层31a的数量相同,第三电路板33中的多层布线结构中的绝缘介质层31b的数量与第二电路板32中的多层布线结构中的绝缘介质层31b的数量也相同。对于第三电路板33和第二电路板32的长度和宽度是否相同不作限制,也就是说,第三电路板33和第二电路板32的结构相同且厚度相等包括第三电路板33和第二电路板32的长度和宽度相同的情况,也包括第三电路板33和第二电路板32的长度和宽度不同的情况。
如上文中所述的,由于普通焊点的高度一般在0.05毫米~0.08毫米之间,假若第一焊点结构H1和第二焊点结构H2均为普通焊点,由此,第一焊点结构H1和第二焊点结构H2的高度差比较小,二者的高度差最大才能达到0.03毫米。在从调整焊点结构的高度的角度出发,利用第二电路板32和第一焊点结构H1整体对第一电子元器件C1架高,利用第三电路板33和第二焊点结构H2整体对第二电子元器件C2架高,在达到第一电子元器件C1和第二电子元器件C2相对于第一电路板31能够处于预设的高度前提下,仅能满足相关技术中厚度差较小的两个电路板的厚度均一化,甚至可能因为尺寸公差的存在,连相关技术中厚度差较小的两个电路板的厚度均一化都无法实现。而“植球焊点”,由于在电路板组件的加工过程中,在电路板的焊盘上植入了含锡焊料球。含锡焊料球的直径不同,最终形成的焊点结构的高度也不同,含锡焊料球的直径越小,最终形成的焊点结构的高度越小;含锡焊料球的直径越大,最终能够形成的焊点结构的高度越大。因此,可以通过选择不同直径的含锡焊料球,去得到不同高度的焊点结构。如此一来,为了满足第一焊点结构H1和第二焊点结构H2的高度差异化需求,可以将第一焊点结构H1和第二焊点结构H2中的至少一个设置为植球焊点,也即可以是第一焊点结构H1为植球焊点,第二焊点结构H2为普通焊点,或者二者均为植球焊点。至于第一焊点结构H1和第二焊点结构H2中的哪一个设置为植球焊点,具体要根据第一电子元器件C1和第二电子元器件C2的架高高度要求进行设置。为了便于说明,在下面的描述中,以第一焊点结构H1和第二焊点结构H2均为植球焊点为例进行说明。
此外,受限于含锡焊料球的加工工艺,含锡焊料球的直径一般会大于或等于0.1毫米,因此,可以得到较高的焊点结构。当第一焊点结构H1和第二焊点结构H2均为植球焊点时,可以确保第一焊点结构H1和第二焊点结构H2的高度均比较高,一般可以使得d3大于或等于0.1毫米,d2大于或等于0.1毫米。如此一来,不但有利于电路板组件30的结构布局优化,而且即使相关技术中第二电路板32和第三电路板33的厚度差比较大,也能实现二者厚度的均匀化,可以适应于相关技术中具有不同厚度差的第二电路板32和第三电路板33的厚度均一化。
在此基础上,在一些实施例中,为了防止因第一焊点结构H1的高度过大,而导致的第一焊点结构H1的结构强度弱的问题,d2小于或等于1毫米。例如,d2为0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米或0.9毫米。
在一些实施例中,为了防止因第二焊点结构H2的高度过大,而导致的第二焊点结构H2的结构强度弱的问题,d3小于或等于1毫米。例如,d3为0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米或0.9毫米。
请参阅图8c,图8c为本申请中的植球焊点与普通焊点的晶相对比图。如图8c中的(a)为植球焊点的晶相图。图8c中的(b)为普通焊点的晶相图。植球焊点的截面呈跑道形或近似跑道形,如此一来,植球焊点可以呈球台状或近似球台状。普通焊点的截面呈扁平状。通过对比可以发现,植球焊点的高度明显高于普通焊点的高度。示例性的,植球焊点的截面的外轮廓线上的两段圆弧的圆心角∠AOB均大于或等于45°。又示例性的,∠AOB小于或等于120°。例如,∠AOB为60°、75°、80°、85°、90°、95°或100°。
其中,需要说明的是,“植球焊点”是指形成该焊点结构的材料中包括含锡焊料球,例如锡球或复合焊料球。也就是说,“植球焊点”的一部分是含锡焊料球加热熔融形成。具体而言,含锡焊料球可以通过植球工艺植入电路板的焊盘上。植球工艺是首先对电路板进行涂覆助焊剂或锡膏,然后将涂覆有助焊剂或锡膏的电路板放入特制的工装夹具中。在涂覆助焊剂或锡膏的电路板上放上植球钢网,然后在植球钢网上均匀撒上含锡焊料球。含锡焊料球通过植球钢网上开设的小孔被植入电路板的焊盘上。通过手工抖动方式将多余的含锡焊料球排出,然后取下植球钢网,用手工镊子检查补齐含锡焊料球,再进行回流焊接将含锡焊料球对应焊接到电路板上的焊盘位置。
为了对图8a所示的电路板组件30的加工方法进行说明,请参阅图9和图10,图9为根据图8a所示的电路板组件30的加工过程流程图,图10为设置有第一引脚Z1的第二电路板32的晶相图。如图9中的(a1)到(b1),在第二电路板32的第三焊盘323上设置第一锡膏X1。如图9中的(c1),通过植球工艺向第三焊盘323的第一锡膏X1上植入固态的第一含锡焊料球Y1。如图9中的(d1),加热熔融第一含锡焊料球Y1和第一锡膏X1,以使第一含锡焊料球Y1和第一锡膏X1融合为一个整体以形成第一引脚Z1。由于第一含锡焊料球Y1在加热熔融时,会产生一定的扁塌,此时形成的第一引脚Z1的形状为球缺状或近似球缺状,如图10所示。在此基础上,请继续参阅图9中的(e1),在第一引脚Z1的表面和/或第一焊盘311上设置第一焊接锡膏L1。通过第一焊接锡膏L1将第一引脚Z1粘接于第一电路板31的第一焊盘311上。如图9中的(f),加热熔融第一引脚Z1和第一焊接锡膏L1,第一引脚Z1与第一焊接锡膏L1融合后形成的结构为第一焊点结构H1。此时形成的第一焊点结构H1为球台状或近似球台状,为植球焊点。
其中,“球缺”是指一个球被平面截下的一部分。“球台”是指球的处于与球相交的两个平行平面之间的部分。
为了实现第三电路板33与第一电路板31的连接,如图9中的(a2)到(b2),在第三电路板33的第四焊盘334上设置第二锡膏X2。如图9中的(c2),通过植球工艺向第四焊盘334的第二锡膏X2上植入固态的第二含锡焊料球Y2。其中,第二含锡焊料球Y2的直径与第一含锡焊料球Y1的直径不同。如图9中的(d2),加热熔融第二含锡焊料球Y2和第二锡膏X2,以使第二含锡焊料球Y2和第二锡膏X2融合为一个整体以形成第二引脚Z2。由于第二含锡焊料球Y2在加热熔融时,会产生一定的扁塌,此时形成的第二引脚Z2的形状为球缺状或近似球缺状。在此基础上,如图9中的(e2),在第二引脚Z2的表面和/或第二焊盘312上设置第二焊接锡膏L2。通过第二焊接锡膏L2将第二引脚Z2粘接于第一电路板31的第二焊盘312上。
如图9中的(f),加热熔融第二引脚Z2和第二焊接锡膏L2,第二引脚Z2与第二焊接锡膏L2融合后形成的结构为第二焊点结构H2。此时形成的第二焊点结构H2为球台状或近似球台状。
其中需要说明的是,加热熔融第二引脚Z2和第二焊接锡膏L2的步骤以及加热熔融第一引脚Z1和第一焊接锡膏L1的步骤可以同时进行,例如通过整版的回流焊工艺,同时加热熔融第二引脚Z2和第二焊接锡膏L2以及加热熔融第一引脚Z1和第一焊接锡膏L1。当然,可以理解的是,在其它的示例中,也可以在完成第二电路板32与第一电路板31的焊接之后,再焊接第三电路板33与第一电路板31。
由于用于形成第一焊点结构H1的材料包括上述的第一锡膏X1和第一焊接锡膏L1,与采用助焊剂相比,有利于提高第一焊点结构H1的高度。而且未使用助焊剂,有利于防止助焊剂残留于第一焊点结构H1中,有利于保证第一焊点结构H1的材料成分的均匀性,提高第一焊点结构H1的结构强度。由于用于形成第二焊点结构H2的第二锡膏X2和第二焊接锡膏L2,与采用助焊剂相比,有利于提高第二焊点结构H2的高度。而且未使用助焊剂,有利于防止助焊剂残留于第二焊点结构H2中,有利于保证第二焊点结构H2的材料成分的均匀性,提高第二焊点结构H2的结构强度。
当然,本申请不限于此,在其它的示例中,上述的第一焊接锡膏L1、和/或第二焊接锡膏L2、和/或第一锡膏X1、和/或第二锡膏X2可以由助焊剂代替。
值得说明的是,上文中是以在第二电路板32植入第一含锡焊料球Y1为例进行的说明,在其它的示例中,也可以在第一电路板31上植入第一含锡焊料球。还值得说明的是,上文中是以在第三电路板33植入第二含锡焊料球Y2为例进行的说明,在其它的示例中,也可以在第一电路板31上植入第二含锡焊料球。
在上述实施例的基础上,在一些实施例中,为了在实现第二电路板32与第一电路板31的连接的基础上,提高第一焊点结构H1对第二电路板32和第一电路板31支撑的可靠性,请参阅图11,图11为根据图8a所示的电路板组件30的局部截面结构示意图。第一焊点结构H1可以包括第一焊料壳H11和第一内核H12。第一内核H12设置在第一焊料壳H11的内部,也即是第一焊料壳H11包裹在第一内核H12的外表面。第一内核H12的熔点高于第一焊料壳H11的熔点。如此一来,第一含锡焊料球Y1可以选用复合焊料球。其中,复合焊料球包括第一内核H12和包裹在第一内核H12的表面的第一焊料层。第一内核H12的熔点高于第一焊料层的熔点。这样,在第二电路板32与第一电路板31的装配过程中,设置于第三焊盘323上的第一锡膏X1、第一焊料层和第一焊接锡膏L1在加热熔融后形成第一焊料壳H11,从而起到连接第二电路板32和第一电路板31的作用。由于第一内核H12的熔点较高,在电路板组件30的装配过程中,第一内核H12不会融化扁塌,从而可以利用第一内核H12起到支撑第二电路板32和第一电路板31的作用,以便于利用第一内核H12对第二电路板32和第一电路板31之间的间距进行把控,保证装配精度,从而更加有利于保证第二电路板32与第三电路板33的厚度一致性。而且有利于提高第一焊点结构H1的结构强度,在一定程度上防止第一焊点结构H1开裂。
在一些实施例中,为了简化植球工艺,在植球的过程中,无需考虑第一含锡焊料球Y1的植入方向,请继续参阅图11,第一内核H12可以形成为球状。当然,本申请不限于此,在其它的示例中,第一内核H12还可以形成为圆柱体状,棱柱状或异形。
在一些实施例中,第一内核H12的材质为铜、铁或铝。由于铜、铁或铝的熔点高于第一焊料壳H11,从而可以提高第一内核H12对第二电路板32和第一电路板31的支撑作用,以便于利用第一内核H12对第二电路板32和第一电路板31之间的间距进行把控,保证装配精度。
在一些实施例中,为了提高第二电路板32与第一电路板31连接的可靠性,第一焊料壳H11的材质为锡银铜合金。由于低温锡焊料的主要成分一般为锡铋合金,中温锡焊料的主要成分为锡银铋合金,高温锡焊料的主要成分为锡银铜合金。如此一来,可以确定,第一焊料层的材质为高温锡层。当第二电路板32与第一电路板31的装配过程中采用第一锡膏X1、第一焊接锡膏L1时,第一锡膏X1、第一焊接锡膏L1为高温锡膏。如此一来,第一焊料壳H11的熔点比较高(大于200℃),从而可以提高第二电路板32与第一电路板31之间的连接可靠性。示例性的,高温锡层的材质和高温锡膏的材质为SAC305,其熔点在217℃。
当然,可以理解的是,在其它的示例中,整个第一焊点结构H1的材质为锡铜银合金。由此一来,可以确定第一含锡焊料球Y1为高温锡球。当第二电路板32与第一电路板31的装配过程中采用第一锡膏X1、第一焊接锡膏L1时,第一锡膏X1和第一焊接锡膏L1为高温锡膏。其熔点比较高(大于200℃),从而可以提高第二电路板32与第一电路板31之间的连接可靠性。示例性的,高温锡球的材质和高温锡膏的材质为SAC305,其熔点在217℃。
此外,需要说明的是,由于第一含锡焊料球Y1在加热熔融后会产生一定的扁塌,可以根据第二电路板32和第一电路板31之间的间距,选择第一含锡焊料球Y1的尺寸,使得第一含锡焊料球Y1的直径大于d2。例如,第一含锡焊料球Y1的直径的取值范围可以为[d2+0.05,d2+0.1]毫米。当第一含锡焊料球Y1为复合焊料球时,第一内核H12在第二电路板32与第一电路板31的间隔方向上的尺寸可以等于d2。示例性的,当第一内核H12为球状时,第一内核H12的直径等于d2。
为了提高第一焊点结构H1对第二电路板32与第一电路板31连接的可靠性,在一些实施例中,第三焊盘323的中心轴线过第一焊点结构H1所在球体的球心。也就是说,第一焊点结构H1所在球体的球心位于第三焊盘323的中心轴线上。其中,第三焊盘323的中心轴线垂直于第三焊盘323且过第三焊盘323的中心。示例性的,第三焊盘323的中心轴线与第一焊盘311的中心轴线共线,如此一来,第一焊点结构H1所在球体的球心位于第一焊盘311的中心轴线上。
示例性的,当第一焊点结构H1包括第一内核H12时,第三焊盘323的中心轴线过第一内核H12的球心。在此基础上,为了防止第一含锡焊料球Y1选择的过大,而导致第一焊点结构H1的尺寸过大,而影响第一电路板31和第二电路板32的布局面积,第三焊盘323为圆形,第三焊盘323的直径等于第一内核H12的直径。当然,可以理解的是,在其它的示例中,第三焊盘323的直径还可以大于第一内核H12的直径,或者小于第一内核H12的直径。
需要说明的是,第二焊点结构H2为植球焊点,第二焊点结构H2的具体结构、形状、材质以及与第二焊盘312和第四焊盘334的相对位置关系可以参照上文中关于第一焊点结构H1的实现方式,此处将不再赘述。
请参阅图12,图12为本申请实施例提供的另一些电路板组件30的示意图。图12所示的实施例与图8a至图11所示的实施例的不同之处在于:第二焊点结构H2为普通焊点。由此,d3的取值范围为0.05~0.08毫米。
在图8a-图12所示的任一实施例的基础上,由于焊点结构的高度越大,含锡焊料球的尺寸就越大,在电路板上开设的焊盘的面积就需要越大,焊盘的面积增大,可能会额外占用第一电路板31上的布局空间,导致第一电路板31上其它的电子元器件的布局面积减小,为了在不影响第一电路板31的布局面积的前提下,实现第二电路板32和第三电路板33的厚度均一化,|d3-d2|小于或等于0.2毫米。由此,可以对相关技术中的厚度差为0.2毫米以内的第二电路板32和第三电路板33的厚度均一化,并且还有利于保证第一电路板31的布局面积。示例性的,|d3-d2|为0.05毫米、0.1毫米、0.12毫米、0.13毫米、0.14毫米、0.15毫米、0.16毫米、0.17毫米、0.18毫米或0.19毫米。
示例二
请参阅图13a,图13a为本申请另一些实施例的提供的电路板组件30的局部截面结构示意图。第一电路板31的表面具有第六焊盘316。其中,可以理解的是,当第一电路板31上还设有其它的焊盘(例如上述的第一焊盘311和第二焊盘312)时,第六焊盘316与其它的焊盘均间隔开。示例性的,第六焊盘316在第一电路板31上的形成方式可以参照上文中的第一焊盘311在第一电路板31上的形成方式,此处不再赘述。
示例性的,第六焊盘316为多个,例如,多个第六焊盘316呈阵列排布。第六焊盘316的形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、椭圆形或异形。
请继续参阅图13a,电路板组件30还包括第四电路板34。第四电路板34包括但不限于印制电路板和柔性电路板。第四电路板34的形状包括但不限于矩形、正方形、多边形、圆形等等。
第四电路板34与第一电路板31层叠设置。当第一电路板31上堆叠有其它的电路板例如上述的第二电路板32和第三电路板33时,第四电路板34与其它的电路板均间隔开。
第四电路板34的远离第一电路板31的表面上设置有第三电子元器件C3。如此,第四电路板34用作架高板,从而可以利用第四电路板34来架高第三电子元器件C3,以满足电子设备100对第三电子元器件C3的位置需求。
第三电子元器件C3包括但不限于电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路器件等。其中,集成电路器件包括但不限于应用处理器(application processor,AP)、双倍速率同步动态随机存储器(double data rate,DDR)和通用闪存存储(universal flash storage,UFS)。第三电子元器件C3的封装方式可以参照上述的电子器件C,在此不作具体限定。
第四电路板34的朝向第一电路板31的表面具有第五焊盘345。示例性的,第四电路板34的具体结构可以参照上文中第一电路板31的结构,也即,第四电路板34为多层布线结构,此处对第四电路板34的具体结构不再赘述。第五焊盘345在第四电路板34上的形成方式可以参照上文中的第一焊盘311在第一电路板31上的形成方式,此处同样不再赘述。
第五焊盘345通过第三焊点结构H3与第六焊盘316相连。并且,第四电路板34与第一电路板31通过第三焊点结构H3间隔开。第四电路板34与第一电路板31之间的间距为d4。如此一来,第三焊点结构H3的位于第一电路板31和第四电路板34之间的部分的高度即为d4。d4大于或等于0.1毫米。如上文中所述的,由于普通焊点的高度一般在0.05毫米~0.08毫米之间,假若第三焊点结构H3为普通焊点,第四电路板34与第一电路板31之间的间距尺寸较小,无法为电子元器件的设置预留足够的空间,电路板组件30的整体的布局空间受到限制,不利于对电路板组件30的布局面积的进一步提升。而“植球焊点”的高度较大,从而可以将第三焊点结构H3设置为植球焊点,可以增大第四电路板34与第一电路板31之间的布局空间,以便于在第四电路板34的朝向第一电路板31的表面和/或第一电路板31的朝向第四电路板34的表面上设置第四电子元器件C4,从而可以提高电路板组件30的布局面积,有利于电路板组件30的结构布局优化。在此基础上,为了确保电路板组件30的工作的可靠性,第四电子元器件C4的自由端与与该自由端相邻的电路板之间间隔开,且二者之间的间距尺寸为dm。
在一些实施例中,请继续参阅图13a,可以是第四电路板34的朝向第一电路板31的表面设置第四电子元器件C4。在此基础上,为了确保电路板组件30的工作的可靠性,第四电子元器件C4的自由端为与第一电路板31相邻的一端,其与第一电路板31间隔开,二者之间的间距为dm,并且第四电子元器件C4与第三焊点结构H3也是间隔开的。在另一些实施例中,可以是第一电路板31的朝向第四电路板34的表面设置第四电子元器件C4,为了确保电路板组件30的工作的可靠性,第四电子元器件C4邻近第四电路板34的一端为自由端,其与第四电路板34间隔开,二者之间的间距为dm,并且第四电子元器件C4与第三焊点结构H3也是间隔开的。当然,本申请不限于此,在其它的示例中,还可以是第四电路板34的朝向第一电路板31的表面设置第四电子元器件C4,且该第四电子元器件C4邻近第一电路板31的一端与第一电路板31间隔开,且第一电路板31的朝向第四电路板34的表面设置第四电子元器件C4且该第四电子元器件C4邻近第四电路板34的一端与第四电路板34间隔开。
第四电子元器件C4包括但不限于电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路器件等。其中,集成电路器件包括但不限于应用处理器(application processor,AP)、双倍速率同步动态随机存储器(double data rate,DDR)和通用闪存存储(universal flash storage,UFS)。第四电子元器件C4的封装方式可以参考上文中的电子器件C,在此不作具体限定。
在一些实施例中,为了防止因第三焊点结构H3的高度过大,而导致的第三焊点结构H3的结构强度弱的问题,d4小于或等于1毫米。例如,第四电路板34与第一电路板31之间的间距d4为0.15毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米或0.9毫米。
在一些实施例中,d4大于0.15毫米。如此一来,更加有利于增大第四电路板34与第一电路板31之间的布局空间,以便于设置高度较高的第四电子元器件C4。在此基础上,为了确保电路板组件30工作的可靠性,进一步防止第四电子元器件C4和与第四电子元器件C4的自由端相邻的电路板之间产生干涉,在一些实施例中,第四电子元器件C4和与第四电子元器件C4的自由端相邻的电路板之间的间距dm大于或等于0.15毫米。为了防止因dm过大,而导致的电路板组件30的厚度较厚的问题,在一些实施例中,dm小于或等于0.3毫米。示例性的,dm为0.16毫米、0.17毫米、0.18毫米、0.19毫米或0.2毫米。
在上述任一实施例的基础上,请继续参阅图13a,第四电路板34的远离第一电路板31的一侧表面与第一电路板31的朝向第四电路板34的一侧表面之间的距离为d,d大于或等于1.5毫米,且小于或等于2毫米。如此一来,有利于将相关技术中的较厚的架高板(例如厚度为1.5毫米~2毫米之间)转化为一块较薄的板,同时结合第三焊点结构H3的高度,来对第三电子元器件C3进行架高,从而在不改变相关技术中第三电子元器件C3的架高高度的基础上,增大电路板组件30的布局面积,提高布局面积。
需要说明的是,第三焊点结构H3的具体结构、形状、材质以及与第五焊盘和第六焊盘的相对位置关系可以参照上文中关于第一焊点结构H1的实现方式,下面将对第三焊点结构H3与第一焊点结构H1的不同之处进行说明。其中,为了便于区别,当第三焊点结构H3所采用的含锡焊料球为复合焊料球时,将第三焊点结构H3中的内核称为第三内核,将第三焊点结构H3中的焊料壳称为第三焊料壳。
在上述第三焊点结构H3包括第三焊料壳和第三内核的实施例的基础上,为了保证第三内核对第四电路板34和第一电路板31的间隔的可靠性,在一些实施例中,当第四电路板34上设置有第四电子元器件C4时,在由第四电路板34指向第一电路板31的方向上,第三内核的远离第四电路板34的一端凸出于第四电路板34上的第四电子元器件C4的自由端,且凸出高度为m。当第一电路板31上设置有第四电子元器件C4时,在由第一电路板31指向第四电路板34的方向上,第三内核的远离第一电路板31的一端凸出于第一电路板31上的第四电子元器件C4的自由端,且凸出高度为m。
具体的,m大于或等于0.15毫米。如此一来,可以提高第四电子元器件C4和与第四电子元器件C4的自由端相邻的电路板之间的间隔尺寸,提高电路板组件30工作的可靠性。为了防止因m过大,而导致的电路板组件30的厚度较厚的问题,m小于或等于0.3毫米。示例性的,m为0.16毫米、0.17毫米、0.18毫米、0.19毫米或0.2毫米。
为了对图13a所示的电路板组件30的加工方法进行说明,请参阅图13b,图13b为根据图13a所示的电路板组件30的加工过程流程图。如图13b中的(a)到(b),在第四电路板34的第五焊盘345上设置第三锡膏X3。如图13b中的(c),通过植球工艺向第五焊盘345的第三锡膏X3上植入固态的第三含锡焊料球Y3。如图13b中的(d),加热熔融第三含锡焊料球Y3和第三锡膏X3,以使第三含锡焊料球Y3和第三锡膏X3融合为一个整体以形成第三引脚Z3。由于第三含锡焊料球Y3在加热熔融时,会产生一定的扁塌,此时形成的第三引脚Z3的形状为球缺状或近似球缺状。在此基础上,如图13b中的(e),将第三引脚Z3与第一电路板31的第六焊盘316焊接。具体的,在第三引脚Z3的表面和/或第六焊盘316上设置第三焊接锡膏L3。通过第三焊接锡膏L3将第三引脚Z3粘接于第一电路板31的第六焊盘316上。如图13b中的(f),加热熔融第三引脚Z3和第三焊接锡膏L3,以使得第三引脚Z3与第六焊盘316相接成一个整体。第三引脚Z3与第三焊接锡膏L3融合后形成的结构为第三焊点结构H3。此时,第三焊点结构H3为球台状或近似球台状,第三焊点结构H3为植球焊点。其中可以理解的是,在形成第三焊点结构H3之前,需要将第四电子元器件C4焊接到对应的电路板上,以便于在形成第三焊点结构H3之后,可以使得第四电子元器件C4处于第一电路板31和第四电路板34之间。
由此,通过设置第三锡膏X3和第三焊接锡膏L3,有利于提高第三焊点结构H3的高度。并且未使用助焊剂,有利于提高第三焊点结构H3的材质成本的均匀性,提高第三焊点结构H3的结构强度。
在其它的示例中,上述的第三锡膏X3和/或第三焊接锡膏L3也可以替换成助焊剂。此外,上文中是以在第四电路板34植入第三含锡焊料球Y3为例进行的说明,在其它的示例中,也可以在第一电路板31上植入第三含锡焊料球。
示例三
请参阅图14a,图14a为本申请另一些实施例提供的电路板组件30的局部截面结构示意图。第一电路板31的表面具有第八焊盘318。可以理解的是,当第一电路板31上还设在有其它的焊盘(例如上述的第一焊盘311和第二焊盘312)时,第八焊盘318与其它的焊盘均间隔开。示例性的,第八焊盘318在第一电路板31上的形成方式可以参照上文中的第一焊盘311在第一电路板31上的形成方式,此处不再赘述。
示例性的,第八焊盘318为多个,例如,多个第八焊盘318呈阵列排布。第八焊盘318的形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、椭圆形或异形。
请继续参阅图14a,电路板组件30包括第五电路板35。第五电路板35包括但不限于印制电路板和柔性电路板。第五电路板35的形状包括但不限于矩形、正方形、多边形、圆形等等。
第五电路板35与第一电路板31层叠设置。当电路板组件30上堆叠有其它的电路板例如上述的第二电路板32和第三电路板33时,第五电路板35与其它的电路板均间隔开。
第五电路板35的远离第一电路板31的表面设置有第五电子元器件C5。如此,第五电路板35可以用作架高板,从而可以利用第五电路板35来架高第五电子元器件C5,以满足电子设备100对第五电子元器件C5的位置需求。
第五电子元器件C5包括但不限于电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路器件等。其中,集成电路器件包括但不限于应用处理器(application processor,AP)、双倍速率同步动态随机存储器(double data rate,DDR)和通用闪存存储(universal flash storage,UFS)。第五电子元器件C5的封装方式可以参照上文中的电子器件C。
第五电路板35的朝向第一电路板31的表面具有第七焊盘357。示例性的,第五电路板35的具体结构可以参照上文中第一电路板31的结构,也即,第五电路板35为多层布线结构,此处对第五电路板35的具体结构不再赘述。第七焊盘357在第五电路板35上的形成方式可以参照上文中的第一焊盘311在第一电路板31上的形成方式,此处同样不再赘述。
第七焊盘357通过第四焊点结构H4与第八焊盘318相连。并且,第五电路板35与第一电路板31通过第四焊点结构H4间隔开。第五电路板35与第一电路板31之间的间距为d5。如此一来,第四焊点结构H4的位于第一电路板31和第五电路板35之间的部分的高度即为d5。
第五电路板35的厚度的取值范围为1.5~2.0毫米。d5大于或等于0.1毫米。如上文所述的,由于普通焊点的高度一般在0.05毫米~0.08毫米之间,假若第四焊点结构H4为普通焊点,假若利用厚度较厚的第五电路板35结合普通焊点的方式对第五电子元器件C5架高,很难满足第五电子元器件C5的架高位置要求。而“植球焊点”高度比较大,在此基础上,由于第五电路板35与第一电路板31之间的间距尺寸大于或等于0.1毫米,可以有利于将第四焊点结构H4设置为植球焊点。从而可以从利用一块较厚的第五电路板35和高度较高的第四焊点结构H4整体对第五电子元器件C5架高,替代相关技术中的两块架高板和普通焊点的整体高度的方案,以满足电子设备100中对第五电子元器件C5的位置需求。从而有利于省去一块架高板,无需多套规格不同的架高板,可以简化电路板组件30的加工工艺和装配工艺,降低生产成本,有利于电路板组件30的结构布局优化。此外,第五电路板35与第一电路板31之间的空间还有利于设置其它的电子元器件。
在一些实施例中,为了防止因第四焊点结构H4的高度过大,而导致的第四焊点结构H4的结构强度弱的问题,d5小于或等于1毫米。例如,d4为0.15毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米或0.9毫米。
在一些实施例中,第五电路板35的远离第一电路板31的一侧表面与第一电路板31的朝向第五电路板35的一侧表面之间的距离为D,D大于或等于2毫米。由此,可以利用一块较厚的第五电路板35和高度较高的第四焊点结构H4整体对第五电子元器件C5架高,以满足第五电子元器件C5的高度需求。
在此基础上,D小于或等于4毫米。如此一来,可以防止电路板组件30的整体厚度过大而占用电子设备内部过多的空间。示例性的,D为2.1毫米、2.2毫米、2.3毫米、2.4毫米、2.5毫米、2.6毫米、2.7毫米、2.8毫米、2.9毫米、3毫米、3.1毫米、3.2毫米、3.3毫米、3.4毫米、3.5毫米、3.6毫米、3.7毫米、3.8毫米或3.9毫米。
为了对图14a所示的电路板组件30的加工方法进行说明,请参阅图14b,图14b为根据图14a中所示的电路板组件30的加工流程图。如图14b中的(a)到(b),第七焊盘357上设置第四锡膏X4。如图14b中的(c),通过植球工艺向第七焊盘357的第四锡膏X4上植入固态的第四含锡焊料球Y4。如图14b中的(d),加热熔融第四含锡焊料球Y4和第四锡膏X4,以使第四含锡焊料球Y4和第四锡膏X4融合为一个整体以形成第四引脚Z4。由于第四含锡焊料球Y4在加热熔融时,会产生一定的扁塌,此时形成的第四引脚Z4的形状为球缺状或近似球缺状。在此基础上,将第四引脚Z4与第一电路板31的焊盘焊接。具体的,如图14b中的(e),在第四引脚Z4的表面和/或第七焊盘357上设置第四焊接锡膏L4。如图14b中的(f),通过第四焊接锡膏L4将第四引脚Z4粘接于第一电路板31的第八焊盘318上。加热熔融第四引脚Z4和第四焊接锡膏L4,以使得第四引脚Z4与第八焊盘318相接成一个整体。每个第四引脚Z4与第四焊接锡膏L4融合后形成的结构为第四焊点结构H4。此时,第四焊点结构H4为球台状或近似球台状,第四焊点结构H4为植球焊点。
由此,通过设置第四焊接锡膏L4和第四锡膏X4,有利于提高第四焊点结构H4的高度。并且未使用助焊剂,有利于提高第四焊点结构H4的材质成本的均匀性,提高第四焊点结构H4的结构强度。
在其它的示例中,上述的第四锡膏X4和/或第四焊接锡膏L4也可以替换成助焊剂。此外,上文中是以在第五电路板35植入第四含锡焊料球Y4为例进行的说明,在其它的示例中,也可以在第一电路板31上植入第四含锡焊料球。
需要说明的是,第三焊点结构H3的具体结构、形状、材质以及与第七焊盘357和第八焊盘318的相对位置关系可以参照上文中关于第一焊点结构H1的实现方式。此处不再赘述。
示例四
请参阅图15,图15为本申请另一些实施例提供的电路板组件30的示意图。电路板组件30包括:第六电路板36和框架板37。
第六电路板36包括但不限于印制电路板(printed circuit board,PCB)和柔性电路(flexible printed circuit,FPC)板。第六电路板36的形状包括但不限于矩形、正方形、多边形、圆形等等。示例性的,第六电路板36为子板。例如,第六电路板36为射频子板。
第一电路板31、框架板37和第六电路板36依次层叠设置。当电路板组件30中堆叠有其它的电路板例如上述的第二电路板32和第三电路板33时,第六电路板36和框架板37整体与其它的电路板均间隔开。
第六电路板36的朝向第一电路板31的表面具有第九焊盘369和第十焊盘360。第九焊盘369与第十焊盘360间隔开设置。示例性的,第六电路板36的具体结构可以参照上文中第一电路板31的结构,也即,第六电路板36为多层布线结构,此处对第六电路板36的具体结构不再赘述。第九焊盘369和第十焊盘360在第六电路板36上的形成方式可以参照上文中的第一焊盘311在第一电路板31上的形成方式,此处同样不再赘述。
示例性的,第九焊盘369为多个,例如,多个第九焊盘369呈阵列排布。第九焊盘369的形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、椭圆形或异形。示例性的,第十焊盘360为多个,例如,多个第十焊盘360在第六电路板36的周向上间隔开,且排列成环形。第十焊盘360的形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、椭圆形或异形。
第九焊盘369通过第五焊点结构H5连接第六电子元器件C6。第六电子元器件C6包括但不限于电阻、电容、电感、电位器、电子管、散热器、机电元件、连接器、半导体分立器件、电声器件、激光器件、电子显示器件、光电器件、传感器、电源、开关、微特电机、电子变压器、继电器、印制电路板、集成电路器件等。其中,集成电路器件包括但不限于应用处理器(application processor,AP)、双倍速率同步动态随机存储器(double data rate,DDR)和通用闪存存储(universal flash storage,UFS)。第六电子元器件C6的封装方式可以参照上文中的电子元器件C,在此不作具体限定。
框架板37具有通孔372。通孔372在框架板37的厚度方向(也即电路板组件30的堆叠方向)上贯穿框架板37。且通孔372用于容纳第六电子元器件C6。示例性的,框架板37呈闭环形,以限定出该通孔372。由此一来,可以为第六电子元器件C6的设置进行避让,以便于第六电子元器件C6的布局。在其它的示例中,第一电路板31的正对通孔372的位置也可以设置有电子元器件,且该电子元器件伸入到通孔372内。
框架板37上具有第十一焊盘371。示例性的,第十一焊盘371为多个,例如,多个第十一焊盘371围绕通孔372的外周布置。第十一焊盘371的形状包括但不限于圆形、矩形、三角形、椭圆形或异形。
第十一焊盘371通过第六焊点结构H6与第十焊盘360相连。其中,第六焊点结构H6的材质为锡铋合金。或者,第六焊点结构H6包括第六焊料壳和第六内核。第六内核的熔点高于第六焊料壳的熔点。第六焊料壳的材质为锡铋合金。第五焊点结构H5的材质为锡铜银合金。
由于低温锡焊料的主要成分为锡铋合金,高温锡焊料的主要成分为锡铜银合金。由于第六焊点结构H6的材质为锡铋合金,或者第六焊点结构H6的第六焊料壳的材质为锡铋合金,可以确定框架板37与第六电路板36之间为低温焊接,从而有利于框架板37与第六电路板36之间的拆卸。并且,由于第五焊点结构H5的材质为锡铜银合金,可以确定第六电子元器件C6与第六电路板36之间为高温焊接,可以确定第六电子元器件C6不存在高低温混焊的问题,第五焊点结构H5的结构强度比较高。
框架板37与第六电路板36通过第六焊点结构H6间隔开。框架板37与第六电路板36之间的间距为d6,d6大于或等于0.1毫米。由于普通焊点的高度一般在0.05毫米~0.08毫米之间,由此可以确定,第六焊点结构H6不是普通焊点。而对于“植球焊点”来说,焊点结构的高度比较高。在此基础上,由于第五电路板35与第一电路板31之间的间距尺寸大于或等于0.1毫米,从而可以将第六焊点结构H6设置为植球焊点。这样,一方面,第六电路板36与第一电路板31之间的间距较大,更加有利于高度较高的电子元器件设置于第六电路板36与第一电路板31之间,有利于优化电路板组件的结构布局,另一方面在第六电路板36与框架板37的装配过程中,可以在第六电路板36上的第十一焊盘371上植入含锡焊料球,含锡焊料球更加有利于下文中的第五助焊剂的附着,防止第五助焊剂溢出到框架板37的螺钉孔而堵塞螺钉孔的问题。此外,当第六焊点结构H6包括第六内核时,第六内核可以有利于提高第六焊点结构H6的结构强度,在一定程度上防止第六焊点结构H6开裂。
为了对图15所示的电路板组件的加工方法进行说明。请参阅图16,图16为根据图15所示的电路板组件30的加工流程图。如图16中的(a1)到(b1),在框架板37的第十一焊盘371上设置第五锡膏X5。其中,第五锡膏X5为低温锡膏,例如,第五锡膏X5的材质为锡铋合金。
如图16中的(c1),通过植球工艺向第十一焊盘371的第五锡膏X5上植入固态的第五含锡焊料球Y5。第五含锡焊料球Y5为低温锡球或复合焊料球。其中,当第五含锡焊料球Y5为低温锡球时,示例性的,低温锡球的材料为锡铋合金。当第五含锡焊料球Y5为复合焊料球时,复合焊料球包括第六内核和包裹在第六内核的表面的第六焊料层。第六内核的熔点高于第六焊料层的熔点。第六焊料层为低温锡层,例如,第六焊料层的材质为锡铋合金。
如图16中的(d1),加热熔融第五含锡焊料球Y5和第五锡膏X5,以使第五含锡焊料球Y5和第五锡膏X5融合为一个整体以形成第五引脚Z5。由于第五含锡焊料球Y5在加热熔融时,会产生一定的扁塌,此时形成的第五引脚Z5的形状为球缺状或近似球缺状。
如图16中的(e1),在第五引脚Z5的表面设置第五助焊剂K。
如图16中的(f),通过第五助焊剂K将第五引脚Z5粘接于设置有第六电子元器件C6的第六电路板36的第十焊盘360上。并且,加热熔融第五引脚Z5,并使得第五助焊剂K挥发,以使得第五引脚Z5与第十焊盘360相接成一个整体。第五引脚Z5形成第六焊点结构H6,此时形成的第六焊点结构H6为球台状或近似球台状,如此,第六焊点结构H6为植球焊点。
如图16中的(g),在形成第六焊点结构H6之后,将第一电路板31与框架板37的远离第六电路板的一侧焊接。也就是说,第六电路板36与框架板37作为一个整体,且借助框架板37去与第一电路板31焊接。示例性的,第一电路板31与框架板37之间的焊点结构可以为普通焊点。当然,可以理解的是,在其它的示例中,也可以在步骤(e1)与步骤f之间,将框架板37先与第一电路板31焊接,然后二者作为一个整体,借助框架板37与第六电路板36焊接。
由此一来,通过在框架板37的第十一焊盘371的第五锡膏X5上植第五含锡焊料球Y5,第五含锡焊料球Y5和第五锡膏X5融合形成的第五引脚Z5的高度比较高,有利于第五引脚Z5上第五助焊剂K的设置,可以防止因不在框架板37的第十一焊盘371上植第五含锡焊料球Y5而导致的第五引脚Z5的高度较矮的问题,进而防止因第五引脚Z5的高度较矮,第五引脚Z5上没有足够的第五助焊剂K附着面积,而导致的第五助焊剂K无法设置的问题。并且,通过设置第五助焊剂K粘接第五引脚Z5和第十焊盘360,从而可以无需在第六电路板36的朝向第一电路板31的整个板面上设置低温锡膏,也避免了第六电子元器件C6的高低温混焊的问题,避免了第五焊点结构H5的开裂问题,有利于提高第六电子元器件C6与第六电路板36连接的可靠性。此外,通过先固定框架板37与第六电路板36,然后再将框架板37与第六电路板36作为一个整体,利用框架板37与第一电路板31焊接,有利于减弱第六电路板36的翘曲,保证第六电路板36的平整性。
其中,需要说明的是,当第五含锡焊料球Y5为复合焊料球时,这样,在第六电路板36与框架板37的装配过程中,设置于第十一焊盘371上的第五锡膏X5和第六焊料层在加热熔融后形成第六焊料壳,从而起到连接第六电路板36和框架板37的作用。由于第六内核的熔点较高,在装配过程中,第六内核不会融化,复合焊料球中的第六内核即为第六焊点结构H6中的第六内核,从而可以利用第六内核起到支撑第六电路板36和框架板37的作用,并且为第五助焊剂K的附着增大了附着面积,同时还可以防止第五助焊剂K溢出到框架板37上。
为了实现第六电子元器件C6与第六电路板36的焊接,在一些实施例中,请继续参阅图16中的(a2)到(b2),在第六电路板36的第九焊盘369上设置第六锡膏X6。其中,第六锡膏X6为高温锡膏,例如,第六锡膏X6的材质为锡铜银合金。如图16中的(c2),通过第六锡膏X6将第六电子元器件C6的多个第六引脚粘接于第九焊盘369上;加热熔融第六引脚和第九焊盘369上的第六锡膏X6,以使多个第六引脚与第九焊盘369上的第六锡膏X6熔合成为一个整体,每个第六引脚与对应的第六焊盘316上的第九焊盘369熔合后形成的结构为第五焊点结构H5。由于所采用的第六锡膏X6为高温锡膏。高温锡膏的主要成分为锡银铜合金。如此得到的第五焊点结构H5的材质为锡铜银合金。因此,可以提高第六电子元器件C6与第九焊盘369的连接可靠性。
在一些实施例中,为了简化植球工艺,在植球的过程中,无需考虑含锡焊料球的植入方向,第六内核可以形成为球状。当然,本申请不限于此,在其它的示例中,第六内核还可以形成为圆柱体状,棱柱状或异形。其中,当第六内核为圆柱体状或棱柱状时,第六内核的中心轴线与第六电路板36垂直。
在一些实施例中,第六内核的材质为铜、铁或铝。由于铜、铁或铝的熔点高于第六焊料壳较多,从而可以防止在焊接过程中,因焊接温度异常而导致的第六内核的熔化,进而防止第五助焊剂K5溢出到框架板37上。
此外,需要说明的是,由于第五含锡焊料球Y5在加热熔融后会产生一定的扁塌,可以根据d6,选择第五含锡焊料球Y5的尺寸,使得第五含锡焊料球Y5的直径大于d6。例如,第五含锡焊料球Y5的直径的取值范围可以为[d6+0.05,d6+0.1]毫米。当第五含锡焊料球Y5为复合焊料球时,第六内核为球状时,第六内核的直径等于d6。
为了提高第六焊点结构H6对框架板37和第六电路板36连接的可靠性,在一些实施例中,第十一焊盘371的中心轴线过第六焊点结构H6所在球体的球心。也就是说,第六焊点结构H6所在球体的球心位于第十一焊盘371的中心轴线上。其中,第十一焊盘371的中心轴线垂直于第十一焊盘371且过第十一焊盘371的中心。示例性的,第十一焊盘371的中心轴线与第十焊盘360的中心轴线共线,如此一来,第六焊点结构H6所在球体的球心位于第十焊盘360的中心轴线上。
示例性的,当第六焊点结构H6包括第六内核时,第十一焊盘371的中心轴线过第六内核的球心。在此基础上,为了防止第五含锡焊料球选择的过大,而导致第五含锡焊料球的尺寸过大,而影响第六电路板36的布局面积,第十一焊盘371为圆形,第十一焊盘371的直径等于第六内核的直径。当然,可以理解的是,在其它的示例中,第十一焊盘371的直径还可以大于第六内核的直径,或者小于第六内核的直径。
在一些实施例中,为了防止因第六焊点结构H6的高度过大,而导致的第六焊点结构H6的结构强度弱的问题,d6小于或等于1毫米。例如,d6为0.15毫米、0.2毫米、0.3毫米、0.4毫米、0.5毫米、0.6毫米、0.7毫米、0.8毫米或0.9毫米。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。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应当理解: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 (25)

1.一种电路板组件,其特征在于,包括:
第一电路板,所述第一电路板的表面具有间隔开的第一焊盘和第二焊盘;
第二电路板,所述第二电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第一电子元器件,所述第二电路板的厚度方向的另一侧表面具有第三焊盘,所述第三焊盘通过第一焊点结构与所述第一焊盘相连,所述第二电路板与所述第一电路板通过第一焊点结构间隔开,所述第二电路板与所述第一电路板之间的间距为d2;
第三电路板,所述第三电路板与所述第二电路板的结构相同且厚度相等,所述第三电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第二电子元器件,所述第三电路板的厚度方向的另一侧表面具有第四焊盘,所述第四焊盘通过第二焊点结构与所述第二焊盘相连,所述第三电路板与所述第一电路板通过所述第二焊点结构间隔开,所述第三电路板与所述第一电路板之间的间距为d3,所述d3与所述d2不相等。
2.根据权利要求1所述的电路板组件,其特征在于,所述d2大于或等于0.1毫米。
3.根据权利要求1或2所述的电路板组件,其特征在于,所述第一焊点结构形成为球台状。
4.根据权利要求3所述的电路板组件,其特征在于,所述第三焊盘的中心轴线过所述第一焊点结构所在球体的球心。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一焊点结构的材质为锡银铜合金。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一焊点结构包括:第一焊料壳和第一内核,所述第一内核设置于所述第一焊料壳的内部,所述第一内核的熔点高于所述第一焊料壳的熔点。
7.根据权利要求6所述的电路板组件,其特征在于,所述第一内核的材质为铜、铁或铝;所述第一焊料壳的材质为锡银铜合金。
8.根据权利要求6或7所述的电路板组件,其特征在于,所述第一内核为球状。
9.根据权利要求8所述的电路板组件,其特征在于,所述第三焊盘的中心轴线过所述第一内核的球心。
10.根据权利要求9所述的电路板组件,其特征在于,所述第三焊盘为圆形,所述第三焊盘的直径等于所述第一内核的直径。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述d3大于或等于0.1毫米。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述d3与所述d2的差值的绝对值小于或等于0.2毫米。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的电路板组件,其特征在于,还包括:第四电路板,所述第四电路板的厚度方向的一侧表面设置有第三电子元器件,所述第四电路板的厚度方向的另一侧表面具有第五焊盘,所述第一电路板的表面具有第六焊盘,所述第六焊盘与所述第一焊盘和所述第二焊盘均间隔开,所述第五焊盘通过第三焊点结构与所述第六焊盘相连,所述第四电路板与所述第一电路板通过所述第三焊点结构间隔开,所述第四电路板与所述第一电路板之间的间距为d4,所述d4大于或等于0.1毫米;
其中,所述第四电路板的朝向所述第一电路板的表面,和/或,所述第一电路板的朝向所述第四电路板的表面设置有第四电子元器件,所述第四电子元器件的自由端和与所述第四电子元器件的自由端相邻的电路板之间间隔开,所述第四电子元器件与所述第三焊点结构间隔开。
14.根据权利要求13所述的电路板组件,其特征在于,所述第四电子元器件的自由端和与所述第四电子元器件的自由端相邻的电路板之间的间距为dm,所述dm大于或等于0.15毫米。
15.根据权利要求13或14所述的电路板组件,其特征在于,所述第三焊点结构包括:第三焊料壳和第三内核,所述第三内核设置于所述第三焊料壳的内部,所述第三内核的熔点高于所述第三焊料壳的熔点。
16.根据权利要求15所述的电路板组件,其特征在于,所述第四电路板的朝向所述第一电路板的表面设置有所述第四电子元器件,在由所述第四电路板指向所述第一电路板的方向上,所述第三内核的远离所述第四电路板的一端凸出于所述第四电路板上的第四电子元器件的自由端。
17.根据权利要求16所述的电路板组件,其特征在于,所述第三内核的远离所述第四电路板的一端凸出于所述第四电路板上的第四电子元器件的自由端的高度为m,所述m大于或等于0.15毫米。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第四电路板的远离所述第一电路板的一侧表面与所述第一电路板的朝向所述第四电路板的一侧表面之间的距离为d,所述d大于或等于1.5毫米,且小于或等于2毫米。
19.根据权利要求1-18中任一项所述的电路板组件,其特征在于,还包括:第五电路板,所述第五电路板的厚度的取值范围为1.5~2.0毫米,所述第五电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第五电子元器件,所述第五电路板的厚度方向的另一侧表面具有第七焊盘,所述第一电路板的表面具有第八焊盘,所述第八焊盘与所述第一焊盘和所述第二焊盘均间隔开,所述第七焊盘通过第四焊点结构与所述第八焊盘相连,所述第五电路板与所述第一电路板通过所述第四焊点结构间隔开,所述第五电路板与所述第一电路板之间的间距为d5,所述d5大于或等于0.1毫米。
20.根据权利要求19所述的电路板组件,其特征在于,所述第五电路板的远离所述第一电路板的一侧表面与所述第一电路板的朝向所述第五电路板的一侧表面之间的距离为D,所述D大于或等于2毫米。
21.根据权利要求1-20中任一项所述的电路板组件,其特征在于,还包括:第六电路板和框架板,所述第一电路板、所述框架板和所述第六电路板依次层叠设置,所述第六电路板的朝向所述第一电路板的表面上具有第九焊盘和第十焊盘,所述第九焊盘通过第五焊点结构连接第六电子元器件,所述第五焊点结构的材质为锡铜银合金,所述框架板具有在所述框架板的厚度方向上贯穿所述框架板的通孔,所述通孔用于容纳所述第六电子元器件,所述框架板具有第十一焊盘,所述第十一焊盘通过第六焊点结构与所述第十焊盘相连,所述框架板与所述第六电路板通过所述第六焊点结构间隔开,所述框架板与所述第六电路板之间的间距为d6,所述d6大于或等于0.1毫米;其中,所述第六焊点结构的材质为锡铋合金,或者,所述第六焊点结构包括第六焊料壳和第六内核,所述第六内核的熔点高于所述第六焊料壳的熔点,所述第六焊料壳的材质为锡铋合金。
22.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;
功能器件,所述功能器件设置于所述壳体内;
根据权利要求1-21任一项所述的电路板组件,所述电路板组件设置于所述壳体内,且所述电路板组件与所述功能器件电连接。
23.一种电路板组件的加工方法,其特征在于,所述电路板组件包括第一电路板、第二电路板和第三电路板,所述第一电路板的表面具有间隔开的第一焊盘和第二焊盘,所述第二电路板的厚度方向的一侧表面上设有第一电子元器件,所述第二电路板的厚度方向的另一侧表面具有第三焊盘,所述第三电路板与所述第二电路板的结构相同且厚度相等,所述第三电路板的厚度方向的一侧表面上设置有第二电子元器件,所述第三电路板的厚度方向的另一侧表面具有第四焊盘,所述电路板组件的加工方法包括:
通过植球工艺在所述第三焊盘或者在所述第一焊盘上植入固态的第一含锡焊料球;
加热熔融所述第一含锡焊料球,以用于形成第一引脚;
将第二电路板和第一电路板层叠设置,且使得所述第一引脚处于所述第三焊盘和所述第一焊盘之间,加热熔融所述第一引脚,以用于形成连接所述第一焊盘和所述第三焊盘的第一焊点结构,其中,所述第二电路板与所述第一电路板之间的间距为d2;
将所述第四焊盘与所述第二焊盘焊接,以形成所述第二焊点结构,所述第三电路板与所述第一电路板之间的间距为d3,所述d2与所述d3不相等。
24.根据权利要求23所述的电路板组件的加工方法,其特征在于,所述第一含锡焊料球的直径的取值范围为:[d2+0.05,d2+0.1]毫米。
25.根据权利要求23或24所述的电路板组件的加工方法,其特征在于,所述电路板组件包括第六电路板和框架板,所述第六电路板的厚度方向的一侧表面上具有第九焊盘和第十焊盘,所述第九焊盘通过第五焊点结构连接第六电子元器件,所述第五焊点结构的材质为锡铜银合金,所述框架板具有在所述框架板的厚度方向上贯穿所述框架板的通孔,所述框架板的厚度方向的一侧表面具有第十一焊盘;
所述电路板组件的加工方法包括:
在所述第十一焊盘上设置第五锡膏;其中,所述第五锡膏的材料为锡铋合金;
通过植球工艺向所述第五锡膏上植入固态的第五含锡焊料球;其中,所述第五含锡焊料球的材料为锡铋合金,或者,所述第五含锡焊料球包括第六内核和包裹在所述第六内核的表面的第六焊料层,所述第六焊料层的材料为锡铋合金;
加热熔融所述第五含锡焊料球和所述第五锡膏,以使所述第五含锡焊料球和所述第五锡膏融合为一体以形成第五引脚;
在所述第五引脚的表面设置第五助焊剂;
通过所述第五助焊剂将所述第五引脚粘接于设置有所述第六电子元器件的所述第六电路板的所述第十焊盘上,其中,所述第六电子元器件位于所述通孔内;
加热熔融所述第五引脚,并使第五助焊剂挥发,以使所述第五引脚与所述第十焊盘相接成一个整体,所述第五引脚形成第六焊点结构。
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