CN116801482B - 电路板组件及其加工方法、电子设备 - Google Patents

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CN116801482B CN202210272332.XA CN202210272332A CN116801482B CN 116801482 B CN116801482 B CN 116801482B CN 202210272332 A CN202210272332 A CN 202210272332A CN 116801482 B CN116801482 B CN 116801482B
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Abstract

本申请提供了电路板组件及其加工方法、电子设备。电路板组件包括:第一电路板和第二电路板,第一电路板和第二电路板通过焊球和第一焊盘电气连接;第一电路板包括第一电路板基体、第一焊盘、第一导电件和多个阻焊层,第一焊盘和第一导电件固定在电路板基体的同侧,多个阻焊层层叠设置,多个阻焊层在第一导电件的远离电路板基体的一侧至少覆盖第一导电件,多个阻焊层与第一导电件的高度和大于第一焊盘的高度;多个阻焊层为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层的高度满足,第一电路板和第二电路板压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。本申请可以降低压合高度过小的可能性,进而降低在相邻两个焊盘之间连锡的可能性,提升电路板组件的机械稳定性。

Description

电路板组件及其加工方法、电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备领域,更为具体的,涉及电路板组件及其加工方法、电子设备。
背景技术
电子设备具有轻、薄、短、小的特征和发展趋势。电子设备内部的器件和组件需要具有高集成度、薄堆叠厚度、小单元尺寸等特性。为了使电子设备小型化,在不牺牲功能的前提下需要压缩电子设备的内部空间。如果相邻两个电路板之间的间距相对较小,则有利于减少电路板组件占用电子设备的内部空间。然而,缩小相邻两个电路板之间的间距,在将两个电路板压合时,压合高度难以控制,可能会使焊球被过度压缩,增大连锡等工艺风险,降低电路板组件的机械稳定性。
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,目的在于降低压合高度过小的可能性,进而降低在相邻两个焊盘之间连锡的可能性,提升电路板组件的机械稳定性。
第一方面,提供了一种电路板组件,该电路板组件包括:
第一电路板,该第一电路板包括第一电路板基体、第一焊盘、第一导电件和多个阻焊层,该第一焊盘和第一导电件固定在该第一电路板基体的同侧,该多个阻焊层层叠设置,该多个阻焊层在该第一导电件的远离第一电路板基体的一侧至少覆盖该第一导电件,该多个阻焊层与该第一导电件的高度和大于该第一焊盘的高度;
第二电路板,通过焊球和第一焊盘,与第一电路板电气连接;
其中,该多个阻焊层为压合工艺的高度限位层,该多个阻焊层的高度满足,第一电路板和第二电路板压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。
根据本申请实施例提供的电路板组件,通过在第一电路板上设置多个阻焊层,当第二电路板通过焊球和第一焊盘与第一电路板电气连接时,第一电路板上设置的多个阻焊层能够起到高度限位的作用,使得在压合第一电路板和第二电路板的过程中,相邻的两个焊球被间隔开。因此,本申请实施例提供的电路组件通过设置多个阻焊层起到高度限位的作用,有利于控制第一电路板和第二电路板之间的距离,防止压合高度过低导致连锡问题,进而可以增加电路板组件的机械稳定性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该多个阻焊层包括第一阻焊层,该第一阻焊层覆盖该第一导电件,且与第一电路板基体接触。
根据本申请实施例提供的电路板组件,该多个阻焊层包括第一阻焊层,且第一阻焊层覆盖第一导电件并且与第一电路板基体接触,从而可以隔绝电路板上的电连接线路,以尽可能避免电连接线路暴露在空气中而发生氧化。此外,第一阻焊层覆盖第一导电件,也可以增加第一导电件的稳固性,得到相对稳定的电路板组件结构。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该多个阻焊层还包括第二阻焊层,该第二阻焊层与该第一导电件接触,且位于第一阻焊层和第一导电件之间。
根据本申请实施例提供的电路板组件,通过增加第二阻焊层,并且该第二阻焊层位于第一阻焊层和第一导电件之间,先局部设置第二阻焊层再整体设置第一阻焊层,可以进一步确保第二阻焊层的稳固性,得到相对稳固的垫高结构,从而能够起到高度限位的作用,减小产生连锡问题的可能性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该多个阻焊层还包括第二阻焊层,该第一阻焊层与该第一导电件接触,且位于第二阻焊层和第一导电件之间。
根据本申请实施例提供的电路板组件,该多个阻焊层包括第一阻焊层和第二阻焊层,并且该第一阻焊层位于第二阻焊层和第一导电件之间,通过先整体设置第一阻焊层再局部设置第二阻焊层,也能够得到相对稳定的垫高结构,可以起到高度限位的作用,从而减小发生连锡问题的可能性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一阻焊层还覆盖第一焊盘的部分区域,该第一焊盘的剩余区域与焊球连接。
根据本申请实施例提供的电路板组件,通过设置第一阻焊层覆盖第一焊盘的部分区域,能够进一步减少焊盘焊接过程中第一焊盘脱落的可能性,从而能够提高电路板组件的稳定性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一阻焊层设置于第一导电件和第一焊盘之间的间隔区域以外。
根据本申请实施例提供的电路板组件,第一阻焊层设置于第一导电件和第一焊盘之间的间隔区域以外,可以为焊盘焊接提供更大的表面积,允许更宽的线宽和更多的通孔灵活性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第二阻焊层与第一导电件相对设置。
根据本申请实施例提供的电路板组件,第二阻焊层与第一导电件相对设置,第二阻焊层在第一电路板基体的投影区域与第一导电件在第一电路板基体的投影区域交叉或者重叠。也就是说,第二阻焊层尺寸应当小于或等于第一导电件,从而可以避免左右对位公差使第二阻焊层落入未垫高的区域或者与其他焊盘接触,影响电路板的加工和使用。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第二阻焊层的材料包括阻焊油墨、感光显影覆盖膜PIC、普通覆盖膜。
根据本申请实施例提供的电路板组件,第二阻焊层的材料包括阻焊油墨、感光显影覆盖膜PIC、普通覆盖膜,在电路板进行垫高处理时,可以有更多的材质选择,根据不同的需求选择合适的材料进行加工处理,从而能够降低电路板加工成本,并且在垫高电路板的基础之上也能够尽可能保证电路板组件的轻薄。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第二阻焊层为圆柱状。
根据本申请实施例提供的电路板组件,将第二阻焊层设置为圆柱状,使得第二阻焊层粘贴的更加可靠,圆柱状结构相对稳定,不易脱落,从而能够提高电路板组件的稳定性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一导电件位于该第一电路板的边缘位置。
在一种可能的实现方式中,该边缘位置可以设置在电路板四边的转角区域。
根据本申请实施例提供的电路板组件,第一导电件位于第一电路板的边缘位置,且第一导电件上设置有多层阻焊层,从而可以为电路板提供较为均一的垫高结构,更好地起到高度限位的作用,从而可以减小产生连锡问题的可能性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一电路板的长度为L,该电路板组件包括多个第一导电件,多个第一导电件的数量为n,n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
在一种可能的实现方式中,该第一导电件的数量相对第一电路板的长度设置,在第一电路板的长度方向每间隔15mm至少设置一个该第一导电件。
根据本申请实施例提供的电路板组件,当电路板长度大于或等于15mm时,可以额外增加至少一个第一导电件,通过在该至少一个第一导电件上设置多层阻焊层(例如:第一阻焊层和第二阻焊层),能够进一步保证第一电路板上形成的垫高结构更加稳定,从而可以更好地起到高度限位的作用,减少连锡问题的发生。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一导电件包括以下中的一个或多个:导电层和焊盘。
根据本申请实施例提供的电路板组件,第一导电件可以包括导电层、焊盘或者导电层和焊盘,通过在不同的第一导电件上设置阻焊层,可以提供稳固的垫高结构,从而可以起到高度限位的作用,在一定程度上避免产生连锡问题。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第一电路板还包括第二导电件,该第二导电件和第一导电件设置在该第一电路板基体的同侧,第一导电件与第二导电件间距小于2mm。
根据本申请实施例提供的电路板组件,在设置第一导电件的基础之上还可以额外设置第二导电件,通过在多个导电件上设置阻焊层,能够提供更加稳固的垫高结构,从而可以起到高度限位的作用,在一定程度上避免产生连锡问题。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一焊盘和第一导电件相邻设置。
根据本申请实施例提供的电路板组件,通过使第一焊盘和第一导电件相邻设置,能够更加准确的设置垫高的位置,更好地起到高度限位的作用,从而可以尽量避免产生连锡问题。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,多个阻焊层的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
根据本申请实施例提供的电路板组件,保证多个阻焊层的高度介于三分之一的焊球的高度至二分之一的焊球的高度,能够进一步确保多个阻焊层能够起到高度限位的作用,防止电路板压合时高度过低而产生连锡问题,以及电路板压合时高度过高产生虚焊的风险。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第一电路板为以下任意一种:主板、框架板、射频板、应用处理器或模块板。
根据本申请实施例提供的电路板组件,第一电路板可以为主板、框架板、射频板、应用处理器或模块板,电路板组件能够应用于三明治结构板中,能够获得更加稳定的三明治结构。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,多个阻焊层的总高度介于20μm至40μm之间。
应理解,该多个阻焊层相对于第一焊盘或第一导电件的高度介于20μm至40μm之间。
根据本申请实施例提供的电路板组件,保证多个阻焊层的总高度介于20μm至40μm之间,能够更好地起到高度限位的作用,可以防止电路板压合时高度过低而产生连锡问题,以及电路板压合时高度过高产生虚焊的风险。
在一种可能的实现方式中,该多个阻焊层的总高度为30μm,即该多个阻焊层比第一焊盘或第一导电件的高度高30μm。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,该第二电路板包括第二电路板基体、第二焊盘和第三阻焊层,该第二焊盘固定在该第二电路板基体上,该第二焊盘与该第一导电件相对设置,该第三阻焊层设置于该第二焊盘以外的区域,且与该第二电路板基体接触。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,多个阻焊层的总高度介于25μm至45μm之间。
应理解,该多个阻焊层相对于第一焊盘或第一导电件的高度介于25μm至45μm之间。
根据本申请实施例提供的电路板组件,第二电路板与第一导电件相对应的第二焊盘上可以不设置阻焊层,从而可以避免在第二焊盘上设置阻焊层带来的高度公差,可以进一步提高焊接良率。同时,第一电路板上设置的多个阻焊层的总高度也可以进一步提高,可以进一步防止电路板压合时高度过低而产生连锡问题,以及电路板压合时高度过高产生虚焊的风险,从而可以提升电路板组件的机械稳定性。
第二方面,提供了一种电子设备,包括如上述第一方面任一项所述的电路板组件。
第三方面,提供了一种电路板组件的加工方法,所述方法包括:
获取第一电路板,该第一电路板包括第一电路板基体、第一焊盘、第一导电件和多个阻焊层,第一焊盘和第一导电件固定在第一电路板基体的同侧,多个阻焊层层叠设置,该多个阻焊层在第一导电件的远离第一电路板基体的一侧至少覆盖该第一导电件,多个阻焊层与第一导电件的高度和大于第一焊盘的高度;
将第二电路板与该第一电路板压合,使得该第二电路板通过焊球和第一焊盘与该第一电路板电气连接,其中,多个阻焊层为压合工艺的高度限位层,该多个阻焊层的高度满足,第一电路板和第二电路板压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。
根据本申请实施例提供的电路板组件的加工方法,获取的第一电路板上包括多个阻焊层,当将第一电路板和第二电路板进行压合时,第一电路板和第二电路板可以通过焊球和第一焊盘实现电气连接,第一电路板上的多个阻焊层能够起到高度限位的作用,使得相邻的两个焊球被间隔开,从而可以降低压合高度过小的可能性,进而降低在相邻两个焊盘之间连锡的可能性,提升电路板组件的机械稳定性。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该多个阻焊层包括第一阻焊层和第二阻焊层,获取第一电路板包括:
在第一电路板基体和第一导电件的一侧设置第一阻焊层;
在第一阻焊层的远离该第一电路板基体的一侧设置第二阻焊层。
根据本申请实施例提供的电路板组件的加工方法,通过在第一电路板基体和第一导电件的一侧设置第一阻焊层,在第一阻焊层的远离第一电路板基体的一侧设置第二阻焊层,能够得到相对稳定的垫高结构,可以起到高度限位的作用,能够在一定程度上防止产生连锡问题。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,该多个阻焊层包括第一阻焊层和第二阻焊层,获取第一电路板包括:
在第一导电件上设置第二阻焊层;
在该第一电路板基体,和第二阻焊层的远离该第一电路板基体的一侧设置第一阻焊层。
根据本申请实施例提供的电路板组件的加工方法,通过在第一导电件上设置第二阻焊层,在第一电路板基体和第二阻焊层的远离第一电路板基体的一侧设置第一阻焊层,可以进一步确保第二阻焊层的稳固性,得到更加稳固的垫高结构,从而可以起到高度限位的作用,能够在一定程度上降低发生连锡问题的概率。
附图说明
图1是一种电子设备的示意性结构图。
图2是一种常规三明治结构板示意图。
图3是一种电路板组件的加工方法的示意性流程图。
图4是另一种电路板组件的加工方法的示意性流程图。
图5是本申请实施例提供的一种电路板组件结构示意性。
图6是本申请实施例中焊球被挤压时侧面结构示意图。
图7是本申请实施例提供的一种电路板组件的加工方法的示意性流程图。
图8是本申请实施例提供的另一种电路板组件的加工方法的示意性流程图。
图9是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图10是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图11是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图12是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图13是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图14是本申请实施例提供的另一种电路板组件的加工方法的示意性流程图。
图15是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图16是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图17是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图18是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图19是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图20是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图21是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图22是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图23是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图24是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图25是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图26是本申请实施例提供的另一种电路板组件结构示意性。
图27是本申请实施例提供的垫高位置示意性。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
需要说明的是,本说明书中所述的“覆盖”表示掩盖、遮掩,并未与物体进行直接的接触,例如:A覆盖B,表示的含义是A设置在B的上层,但A并未与B发生直接的接触。本说明书中所述的“接触”表示物体与物体直接有直接的接触。
图1是本申请实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。
电子设备100可以是手机、平板电脑、电子阅读器、笔记本电脑、数码相机、车载设备、或可穿戴设备等设备。图1所示实施例以电子设备100是手机为例进行说明。
电子设备100包括壳体10、显示屏20和电路组件30。显示屏20和电路组件30安装于壳体10。具体的,壳体10包括边框和后盖。边框环绕在显示屏20的外周且环绕在后盖的外周,显示屏20与后盖间隔设置。显示屏20、边框、后盖之间形成的空腔用于放置电路组件30,壳体10可以用于固定电路组件30。电子设备100还包括用于为电路组件30供电的电源40。电源40例如可以是锂电子电池。
电路板可以是印刷电路板(printed circuit board,PCB)、柔性电路板、集成电路(或称为芯片)等。根据电路板上承载的电子元件的数量,电路板可以是单面板、双面板。单面板可以指单侧承载电子元件的电路板。双面板可以指双侧承载电子元件的电路板。根据电路板上承载的电子元件的类型,电路板可以是主板、模块板、框架板(frame board,FB)、射频(radio frequency,RF)板、应用处理器(application processor,AP)板等。主板可以是电子设备内的主电路板。RF板可以用于承载射频芯片(radio frequency integratedcircuit,RF IC)、射频功率放大器(radio frequency power amplifier,RF PA)、无线保真(wireless fidelity,WIFI)芯片等。AP板例如可以用于承载片上系统(system on chip,SOC)元件、双倍数据率(double data rate,DDR)存储器、主电源管理芯片(powermanagement unit,PMU)、辅PMU等。
电路板组件30可以包括三明治结构板以及与三明治结构板中的电路板电连接的多个电子元件。常规的三明治结构通常由射频(radio frequency,RF)板、框架板(frameboard,FB)、应用处理器(application processor,AP)板组成。
图2是一种常规三明治结构板示意图。如图2所示的三明治结构板由AP板210、FB板220和RF板230组成,并且AP板、FB板和RF板上可以承载不同的电子元件240。AP板和FB板之间、FB板和RF板之间、AP板和RF板之间均可以通过结构250进行连接。为进一步缩小电子设备内部空间,可以对结构250进一步压缩,从而使得三明治结构板中能够放置更多器件,节约电子设备内其他空间。
在现有工艺中,对结构250进行的加工可以分为两种,一种是采用防焊限定焊垫设计(solder-mask defined pad design,SMD),SMD使用绿漆/绿油(solder-mask)覆盖于较大面积的铜箔上,然后在绿漆的开口处(绿漆没有覆盖)的地方裸露出铜箔来形成焊垫(pad),形成的焊垫的尺寸取决于solder-mask开孔的大小。采用该工艺可以减少焊接或焊接过程中焊接板脱落的可能性。另一种是采用非防焊限定焊垫(non-solder maskdefined,NSMD),又称为铜箔独立焊垫(copper defined pad design,CDPD),该工艺把铜箔设计得比防焊绿油的开孔还要小,可以为焊点连接提供了更大的表面积,并且焊盘之间的间隙更大允许更宽的线宽和更多的通孔灵活性。一般情况下,对小焊盘进行加工采用SMD工艺,对大焊盘进行加工可以采用SMD工艺,也可以采用NSMD工艺。
下面将结合图2和图3分别对SMD工艺和NSMD工艺进行阐述。
图3是一种电路板组件的加工方法的示意性流程图。图3示出了SMD工艺各步骤的剖面示意图。
301,获取电路板基体311以及固定在电路板基体311一侧的焊盘312。
电路板载体基体311可以为电路板的原材提供机械支撑作用,在电路板基体311外层完成电镀并且把没有用的铜蚀刻,露出有用线路结构(图中未示出)和焊盘312,该线路结构例如可以是金属连线、导电栓、导电通孔等,该焊盘材质可以是电子级铜箔,纯度在99.7%以上。
电路板基体311的材料包括半固化片(prepreg,PP),半固化片例如可以包括树脂和增强材料,其中增强材料可以包括以下至少一种:玻纤布、纸基、复合材料等。电路板基体311的材料例如还可以是金属材料(如铜、钢、铁、铝)、玻璃、有机材料(如树脂)等。
302,在电路板基体311表面涂布阻焊层313。
在电路板基体311和焊盘312的表面上涂布阻焊层313,该阻焊层313将电路板基体311和焊盘312表面完全覆盖,并且该阻焊层313高出焊盘312一定高度,该高度一般为15μm。阻焊层313可以覆盖电路板上的电连接线路,以尽可能避免电连接线路暴露在空气中而发生氧化。在一些示例中,该阻焊层313可以选择使用一般的阻焊油墨涂布,该阻焊油墨本质是由树脂、颜料和填料组成,该阻焊油墨例如可以是绿漆、绿油、黑漆、黑油等。在另一些示例中,该阻焊层313可选用其他介电材料,例如环氧树脂(epoxy resin)、聚亚酰胺(polyimide)、聚苯醚(polyphenylene oxide,PPE)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚四氟乙烯(polytetrafluorethylene,PTFE)或甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)。
需要说明的是,该阻焊层313为阻焊油墨时,可以采用以下中的一个或多个加工:丝网印刷、喷涂,本申请对此不作限定。
303,对阻焊层313进行曝光显影,露出要焊接的焊垫314,且焊垫314面积小于焊盘312面积。
在电路板基体311和焊盘312上涂布阻焊层313后,通过预烘烤、一次曝光显影等操作后露出焊接的盘与孔,形成焊垫314,其他地方仍然覆盖着阻焊层,防止焊接时出现短路。在SMD工艺中,露出的焊垫314面积小于焊盘312面积。
通过步骤301至步骤303的加工,可以得到第一电路板310和第二电路板330。第一电路板310包括电路板基体311、固定在电路板基体311一侧的焊盘312、以及覆盖电路板基体311和焊盘312表面的阻焊层313。第二电路板330包括电路板基体331、固定在电路板基体331一侧的焊盘332、以及覆盖电路板基体331和焊盘332表面的阻焊层333。
304,通过焊球320电气连接第一电路板310和第二电路板330。
第一电路板310和第二电路板330之间通过焊球320连接固定。焊球320一侧与第一电路板310上的焊盘312接触,另一侧第二电路板330上的焊盘332接触,第一电路板310和第二电路板330通过焊球320进行压合以实现焊盘312与焊盘332的电气连接。焊盘312与焊盘332材料相同或相似,本质也是电子级铜箔。图3中的黑色鼓形的图案表示用于机械固定和/或电连接的焊球320。需要说明的是,本申请中描述的焊球实际是指机械连接和/或电连接电路板与电路板的焊材,或者是指机械连接和/或电连接电路板与电子元件的焊材。本申请中描述的焊球的真实形状未必是球形,其可以是多面体、球形、椭球形、圆台形、倒角形等。为了便于描述,本申请将各类形状的焊材统称为焊球。在没有特殊说明的情况下,焊球所起到的连接作用包括机械连接和/或电连接。即连接在电路板与电子元件之间的焊球,可以表示机械连接和/或电连接在电路板与电子元件之间的焊球;即连接在两个电路板之间的焊球,可以表示机械连接和/或电连接在该两个电路板之间的焊球。
通过图3对图2中的结构250的SMD加工工艺进行说明,结合图2和图3可知,图3所示的电路板组件中的第一电路板310和第二电路板330的材质可以相同。在三明治结构板中,该第一电路板310可以为AP板,该第二电路板330可以为FB板,或者,该第一电路板310可以为FB板,该第二电路板330可以为AP板,或者,该第一电路板310可以为FB板,该第二电路板330可以为RF板,或者,该第一电路板310可以为RF板,该第二电路板330可以为FB板,或者,第一电路板310可以为AP板,第二电路板330可以为RF板,或者,第一电路板310可以为RF板,第二电路板330可以为AP板,此外,第一电路板、第二电路板也可是模块板,本申请对此不作限定。
图4是另一种电路板组件的加工方法的示意性流程图。图4示出了NSMD工艺各步骤的剖面示意图。
401,获取电路板基体411以及固定在电路板基体411一侧的焊盘412。
402,在电路板基体411表面涂布阻焊层413。
步骤401和步骤402的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤301和步骤302,在此不再赘述。
403,对阻焊层413进行曝光显影,露出要焊接的焊垫414,且焊垫414面积大于焊盘412面积。
在电路板基体411和焊盘412上涂布阻焊层413后,通过预烘烤、一次曝光显影等操作后露出焊接的盘与孔,形成焊垫414,其他地方仍然覆盖着阻焊层,防止焊接时出现短路。在NSMD工艺中,露出的焊垫414面积大于焊盘412面积。
通过步骤401至步骤403的加工,可以得到第一电路板410和第二电路板430。第一电路板410包括电路板基体411、固定在电路板基体411一侧的焊盘412、以及覆盖电路板基体411和焊盘412表面的阻焊层413。第二电路板430包括电路板基体431、固定在电路板基体431一侧的焊盘432、以及覆盖电路板基体431和焊盘432表面的阻焊层433。
404,通过焊球420电气连接第一电路板410和第二电路板430。
步骤404的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤304,在此不再赘述。
通过图4对图2中的结构250的NSMD加工工艺进行说明,结合图2和图4可知,图4所示的电路板组件中的第一电路板410和第二电路板430的材质可以相同。在三明治结构板中,该第一电路板410可以为AP板,该第二电路板430可以为FB板,或者,该第一电路板410可以为FB板,该第二电路板430可以为AP板,或者,该第一电路板410可以为FB板,该第二电路板430可以为RF板,或者,该第一电路板410可以为RF板,该第二电路板430可以为FB板,或者,第一电路板410可以为AP板,第二电路板430可以为RF板,或者,第一电路板410可以为RF板,第二电路板430可以为AP板,此外,第一电路板、第二电路板也可是模块板,本申请对此不作限定。
通过图3和图4可以看出,三明治结构板采用现有SMD工艺或者NSMD工艺进行加工时,在将两个电路板压合时,压合高度难以控制,压合高度过小,上下电路板之间的电气连接可能会产生问题,同时可能会导致虚焊的风险,从而可能会导致焊球与电路板之间的连接不稳定;压合高度过大,可能会使焊球过度压缩,从而可能会导致焊球破裂,两个及多个焊点被焊料连接在一起,从而造成产品功能及外观不良,产生连锡问题。此外,由于电路板在加工过程中会有胀缩,可能会产生不均一的小翘曲,难以通过控制压合时的力和间距来控制不连锡。因此,虽然当前行业最高焊盘间距精度能够达到0.35mm(钻孔的大小0.15mm,左右公差0.1mm),但是由于连锡问题,实际产品中焊盘间距通常只能做到0.65mm。
本申请提供了一种电路板组件及其加工方法、电子设备,目的在于降低压合高度过小的可能性,进而降低在相邻两个焊盘之间连锡的可能性,提升电路板组件的机械稳定性。
图5和图9是本申请实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
电路板组件500包括第一电路板510,第一电路板510包括电路板基体511、焊盘512、导电件513和多个阻焊层(例如阻焊层514和阻焊层515)。
电路板基体511可以为电路板的原材提供机械支撑作用,该电路板基体511的材料包括半固化片,半固化片例如可以包括树脂和增强材料,其中增强材料可以包括以下至少一种:玻纤布、纸基、复合材料等。电路板基体511的材料例如还可以是金属材料(如铜、钢、铁、铝)、玻璃、有机材料(如树脂)等。
焊盘512和导电件513固定在电路板基体511的同侧,导电件513位于第一电路板510的边缘位置(具体可以参考图27)。导电件513可以为焊盘或者导电层,焊盘512和导电件513材质可以是电子级铜箔,纯度在99.7%以上。在一种可能的实现方式中,焊盘512和导电件513相邻设置。
在一个实施例中,导电件的数量相对第一电路板510的长度设置,在第一电路板510的长度方向每间隔15mm至少设置一个导电件。也就是说,第一电路板510的长度为L,电路板组件500可以包括多个导电件,多个导电件的数量设为n,则n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
在一个实施例中,第一电路板510还包括第二导电件,第二导电件和第一导电件设置在电路板基体511的同侧,第一导电件与第二导电件间距小于2mm。示例性的,该第一导电件可以为导电件513。
该多个阻焊层层叠设置,多个阻焊层在导电件513的远离电路板基体511的一侧至少覆盖导电件513,多个阻焊层与导电件513的高度和大于焊盘512的高度,从而可以进行局部垫高处理。
在一种可能的实现方式中,该多个阻焊层包括图5或图9中的阻焊层514和阻焊层515,阻焊层514与焊盘512、导电件513和电路板基体511接触,阻焊层515覆盖导电件513,且与阻焊层514接触。在一个实施例中,阻焊层514与导电件513的侧面接触。在另一个实施例中,阻焊层514由电路板基体511延伸至导电件513的远离电路板基体511的一侧。此外,阻焊层515与导电件513相对设置,也就是说,阻焊层515在电路板基体511的投影区域与导电件513在电路板基体511的投影区域交叉或者重叠。
需要说明的是,阻焊层514和阻焊层515的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
其中,阻焊层514可以为一般的阻焊油墨,该阻焊油墨本质是由树脂、颜料和填料组成,该阻焊油墨例如可以是绿漆、绿油、黑漆、黑油等。阻焊层515的材料包括阻焊油墨、感光显影覆盖(photoimageable coverlay,PIC)膜、普通覆盖膜。通过选择上述材料设置多层阻焊层,能够在一定程度上减少电路板加工的成本,且得到的电路板组件也相对轻薄。
应理解,当阻焊层514和阻焊层515为阻焊油墨时,可以采用以下中的一个或多个加工:丝网印刷、喷涂。
在一些实施例中,阻焊层515材料可以为阻焊油墨,阻焊层515可以设置为圆柱状,油墨柱直径应大于或等于200μm,油墨柱的尺寸比需垫高导电件513的尺寸小50μm最优,避免对位公差使阻焊层515有部分不在焊盘上,从而对电路板的加工产生影响。
在一些实施例中,阻焊层515材料可以为普通覆盖膜,普通覆盖膜由聚酰亚胺(polyimide,PI)和胶组成,可以按照需求搭配厚度达到30μm±3μm或者35μm±3μm,满足垫高的需求。在进行加工时,普通覆盖膜可以利用机器进行贴膜,当前机器贴膜的左右公差的极限精度能够达到50μm,可以满足垫高工艺要求。
在一些实施例中,阻焊层515材料可以为感光显影覆盖(photoimageablecoverlay,PIC)膜,其作用与阻焊油墨相同,均可以起到局部垫高的作用。当阻焊层515为PIC膜时,PIC膜可以铺设在整个阻焊层514表面,然后通过二次曝光显影保留PIC膜,PIC膜的厚度能够达到20μm以上,使得阻焊层514与PIC膜的厚度和高于导电件513约20μm至40μm或者25μm至45μm,从而满足垫高的要求。
应理解,阻焊层515可以设置圆柱状,圆柱状的阻焊层515与阻焊层514之间的粘贴会更加牢固,从而能够提高电路板组件的稳定性。
在一种可能的实现方式中,阻焊层514还覆盖焊盘512的部分区域,焊盘的剩余区域与焊球520连接。该具体加工方式可以参考图7和图8,在此不再赘述。
电路板组件500包括第二电路板530,通过焊球520和焊盘512,与第一电路板510电气连接。第二电路板530包括电路板基体531、焊盘532、焊盘533和阻焊层534,焊盘533和导电件513相对设置,这里的相对设置可以理解为,焊盘533在电路板基体511的投影区域与导电件513在电路板基体511的投影区域完全重叠,或者,焊盘533在电路板基体531的投影区域与导电件513在电路板基体531的投影区域完全重叠。第二电路板530具体加工方式可以参考图3,在此不再赘述。第一电路板510和第二电路板530可以为主板、AP板、FB板、RF板、模块板等。
在一些实施例中,第二电路板530上的阻焊层534设置在焊盘532和焊盘533的远离电路板基体531的一侧,且与电路板基体531、焊盘532和焊盘533接触。在这种情况下,第一电路板510上的阻焊层514和阻焊层515相对于导电件513的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),具体可以参考图5。
在一些实施例中,第二电路板530上的阻焊层534设置于焊盘533以外的区域,且与电路板基体531接触。在这种情况下,第一电路板510上的阻焊层514和阻焊层515相对于导电件513的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优),具体可以参考图9。通过图9中所示的电路板结构,与第一电路板上需要进行垫高处理的焊盘相对应的第二电路板上的焊盘上不设置阻焊层,这样可以避免由于设置阻焊层带来的高度公差,同时也能够提高焊接良率。
应理解,第一电路板基体可以为电路板基体511,第二电路板基体可以为电路板基体531。第一焊盘固定在第一电路板510上,并与第二电路板530上的焊盘532通过焊球520连接的焊盘,即第一焊盘可以为焊盘512。第一导电件为需要进行局部垫高的导电层或焊盘,即第一导电件可以为导电件513。多个阻焊层可以包括阻焊层514和阻焊层515,其中阻焊层515为新增的阻焊层。第二焊盘固定在第二电路板530上,并且第二焊盘与第一导电件相对设置,即第二焊盘可以为焊盘533。第三阻焊层为覆盖在第二电路板上的阻焊层,即第三阻焊层可以为阻焊层534。
需要说明的是,多个阻焊层可以为电路板压合提供高度底线支撑作用,阻焊层514和阻焊层515为压合工艺的高度限位层,阻焊层514和阻焊层515的高度满足,第一电路板510和第二电路板530压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板510和第二电路板530之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过导电件512、阻焊层514和阻焊层515间隔开来。如此,通过设置新增的阻焊层515可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。
电路板组件500首先整体覆盖阻焊层并采用SMD工艺进行处理,然后选择电路板中的导电件(例如,焊盘)进行局部垫高,有利于减少焊盘脱落的可能性,并且可以为三明治结构板提供有力的底线高度支撑的,从而降低焊球有被过度压缩的可能性,能够减少出现连锡问题。同时也可以使得三明治板主板上焊盘间距由0.65mm减小到0.5mm甚至0.4mm,增大电路板内部的布局空间,助力电子设备小型化。
应理解,焊球的压合高度和焊球被挤压时左右宽度值之间具有一定关系,从而可以根据压合高度,控制焊球与焊球之间产生连锡问题。电路板之间的焊球被挤压时,焊球由球形压为鼓形,焊球上下高度会减小,而左右宽度会增大,上下左右被挤压形成的球冠体积大致相等,在挤压过程中焊球总体积保持不变。当焊球间距小于焊球的横向直径时,则可能会出现连锡问题。
如图6所示,图6示出了焊球被挤压时侧面示意图,图6示出的焊球形状为球形。
焊球未被挤压时,焊球半径为R,焊球被挤压时,焊球的上下间距d,挤压形成的球冠高度EF距离为h,球冠所在的圆心半径为r。
未被挤压时的焊球体积为计算公式为:
焊球被挤压形成的圆柱体部分的体积为:
V=π*BC2*d (公式2)
球冠体积计算公式为:
根据焊球总体积不变的原理,可以得到如下计算公式:
V-V=2V (公式5)
在ΔAFG中,根据勾股定理可以得到:
结合公式5和公式6,可以得出:
4h3+3hd2=16R3-12dR2+3d3 (公式7)
根据公式7可知,由于焊球半径R是确定的,则球冠高度h与焊球压合高度d之间具有一定的联系,因此,在压合两个电路板时,可以根据压合高度的设置来控制焊球连锡的问题。
目前,为解决小间距焊盘的连锡问题,一个可行的思路是在三明治结构板的中间层,加上一层高度高于焊盘20μm至50μm的垫片,从而尽量避免产生连锡问题,但垫片的加入会增加制备工序以及PCB的成本。另一个可行的思路是利用油墨垫高的工艺,选择在局部焊盘直接做垫高油墨环,从而尽量避免产生连锡问题,但垫高油墨环存在容易脱落的风险,可靠性较低,并且垫高油墨环存在对位偏差,可能会使焊盘焊接面积不足导致虚焊的风险。此外,垫高油墨后同样的应力释放方式PCB板的翘曲会变大,不使用合理的叠层与应力释放方式会导致焊接时虚焊。
本申请实施例中通过选择局部点位设置多层阻焊层,且阻焊层可以设置为圆柱状,在起到高度限位的作用的同时,也会更加稳固,不易脱落,从而可以控制第一电路板和第二电路板之间的距离,防止压合高度过低导致连锡问题,进而可以增加电路板组件的机械稳定性。此外,本申请实施例中阻焊层材料可以选择以下任意一种:阻焊油墨、感光显影覆盖膜PIC、普通覆盖膜,能够减少加工成本,得到的电路板组件也会相对轻薄。
下面通过图7和图8,阐述图5所示电路板组件500的多种可能的加工方法。
图7是如图5所示的电路板组件500的一种加工方法。
701,获取电路板基体511以及固定在电路板基体511一侧的焊盘512和导电件513。
702,在电路板基体511表面涂布阻焊层514。
703,对阻焊层514进行曝光显影,露出要焊接的焊垫710,且焊垫710面积小于焊盘512面积。
步骤701至步骤703的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤301至步骤303,在此就不必赘述。
704,在阻焊层514的远离电路板基体511的一侧设置阻焊层515。
阻焊层515材料可以为PIC膜,也可以为整板涂布的阻焊油墨。PIC膜或整板涂布的阻焊油墨整体覆盖在阻焊层514的远离电路板基体511的一侧,即PIC膜或整板涂布的阻焊油墨与阻焊层514和电路板基体511直接接触。
705,对阻焊层515进行曝光显影,保留位于导电件513正上方的阻焊层515。
需要说明的是,阻焊层515与导电件513相对设置,也就是说,阻焊层515在电路板基体511的投影区域与导电件513在电路板基体511的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以保证阻焊层515可以完全覆盖在导电件513和阻焊油墨514,且与阻焊层514完全接触,从而可以避免左右对位公差使阻焊层515落入未垫高的区域,影响电路板的加工和使用。
706,通过焊球520电气连接第一电路板510和第二电路板530。
将第二电路板530与第一电路板510压合,使得第二电路板530通过焊球520和焊盘512与第一电路板510电气连接。其中,多个阻焊层为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层的高度满足,第一电路板510和第二电路板530压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板510和第二电路板530之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过导电件512、阻焊层514和阻焊层515间隔开来。如此,通过设置新增的阻焊层515可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。
步骤706的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤304,在此就不必赘述。
图8是如图5所示的电路板组件500的另一种加工方法。
801,获取电路板基体511以及固定在电路板基体511一侧的焊盘512和导电件513。
802,在电路板基体511表面涂布阻焊层514。
803,对阻焊层514进行曝光显影,露出要焊接的焊垫810,且焊垫810面积小于焊盘512面积。
步骤801至步骤803的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤301至步骤303,在此就不必赘述。
804,在阻焊层514的远离电路板基体511的一侧设置阻焊层515。
阻焊层515材料可以为局部涂布的阻焊油墨或者为普通覆盖膜。若阻焊层515为局部涂布的阻焊油墨,则可以采用二次曝光显影的方式使阻焊层515固定在阻焊层514的远离电路板基体511的一侧。若阻焊层515为普通覆盖膜,则可以利用机器进行贴膜,使阻焊层515固定在阻焊层514的远离电路板基体511的一侧。
需要说明的是,阻焊层515与导电件513相对设置,也就是说,阻焊层515在电路板基体511的投影区域与导电件513在电路板基体511的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以保证阻焊层515可以完全覆盖在导电件513和阻焊油墨514,且与阻焊层514完全接触,从而可以避免左右对位公差使阻焊层515落入未垫高的区域,从而影响电路板的使用和加工。
805,通过焊球520电气连接第一电路板510和第二电路板530。
将第二电路板530与第一电路板510压合,使得第二电路板530通过焊球520和焊盘512与第一电路板510固定连接,其中,多个阻焊层为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层的高度满足,第一电路板510和第二电路板530压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板510和第二电路板530之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过导电件512、阻焊层514和阻焊层515间隔开来。如此,通过设置新增的阻焊层515可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。
步骤805的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤304,在此就不必赘述。
通过如图7或图8所示的加工方法,首先在整个电路板上涂布阻焊层,隔绝电路板上的电连接线路,以尽可能避免电连接线路暴露在空气中而发生氧化,同时也可以减少焊接或焊接过程中焊接板脱落的可能性;然后,通过选择合适位置的导电件进行局部垫高,使电路板垫高时的高度公差在一定的误差范围内,更有利于电路板的加工。
图10和图11是本申请实施例提供的另一种电路板组件的示意性结构图。
电路板组件900包括第一电路板910,第一电路板910包括电路板基体911、焊盘912、导电件913和多个阻焊层(例如阻焊层914和阻焊层915)。
焊盘912和导电件913固定在电路板基体911的同侧,导电件913位于第一电路板910的边缘位置(具体可以参考图27)。导电件913可以为焊盘或者导电层,焊盘912和导电件913材质可以是电子级铜箔,纯度在99.7%以上。在一种可能的实现方式中,焊盘912和导电件913相邻设置。
在一个实施例中,导电件的数量相对第一电路板910的长度设置,在第一电路板910的长度方向每间隔15mm至少设置一个导电件。也就是说,第一电路板910的长度为L,电路板组件900可以包括多个导电件,多个导电件的数量设为n,则n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
在一个实施例中,第一电路板910还包括第二导电件,第二导电件和第一导电件设置在电路板基体911的同侧,第一导电件与第二导电件间距小于2mm。示例性的,该第一导电件可以为导电件913。
多个阻焊层层叠设置,多个阻焊层在导电件913的远离电路板基体911的一侧至少覆盖导电件913,阻焊层914、阻焊层915与导电件913的高度和大于焊盘912的高度,从而可以进行局部垫高处理。
在一种可能的实现方式中,该多个阻焊层包括图10或图11中的阻焊层914和阻焊层915,阻焊层914覆盖导电件913,与导电件913和电路板基体911接触,并且阻焊层914位于阻焊层915和导电件913之间,即阻焊层915与阻焊层914接触,覆盖在导电件913上。
在一个实施例中,阻焊层914与导电件913的侧面接触。
在另一个实施例中,阻焊层914由电路板基体911延伸至导电件913的远离电路板基体911的一侧。
此外,阻焊层915与导电件913相对设置,也就是说,阻焊层915在电路板基体911的投影区域与导电件913在电路板基体911的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以避免阻焊层915落入缝隙或者遮掩其他焊盘,从而可能影响电路板的加工以及电路板的性能。
应理解,阻焊层915可以设置圆柱状,圆柱状的阻焊层915与阻焊层914之间的粘贴会更加牢固,从而能够提高电路板组件的稳定性。
可选地,阻焊层914和阻焊层915的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
其中,阻焊层914可以为一般的阻焊油墨,阻焊层915的材料包括阻焊油墨、PIC膜、普通覆盖膜。通过选择上述材料设置多层阻焊层,能够在一定程度上减少电路板加工的成本,且得到的电路板组件也相对轻薄。
应理解,当阻焊层914和阻焊层915为阻焊油墨时,可以采用以下中的一个或多个加工:丝网印刷、喷涂。
在一种可能的实现方式中,阻焊层914设置于导电件913和焊盘912之间的间隔区域以外。
电路板组件900还包括第二电路板930,第二电路板930通过焊球920和焊盘912,与第一电路板910电气连接。第二电路板930包括电路板基体931、焊盘932、焊盘933和阻焊层934,焊盘933和导电件913相对设置,这里的相对设置可以理解为,焊盘933在电路板基体911的投影区域与导电件913在电路板基体911的投影区域完全重叠,或者,焊盘933在电路板基体931的投影区域与导电件913在电路板基体931的投影区域完全重叠。第二电路板930具体加工方式可以参考图4,在此不再赘述。第一电路板910和第二电路板930可以为主板、AP板、FB板、RF板、模块板等。
在一些实施例中,第二电路板930上的阻焊层934设置在焊盘932与焊盘933的远离电路板基体931的一侧,与电路板基体931和焊盘933接触。在这种情况下,第一电路板910上的阻焊层914和阻焊层915相对于导电件913的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),具体可以参考图10。
在一些实施例中,第二电路板930上的阻焊层934设置于焊盘932和焊盘933以外的区域,且与电路板基体931接触。在这种情况下,第一电路板910上的阻焊层914和阻焊层915相对于导电件913的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优)。当第二电路板930采用NSMD工艺进行加工时,局部垫高位置可以参考图11(阻焊层934未示出)。通过图11中所示的电路板结构,与第一电路板上需要进行垫高处理的焊盘相对应的第二电路板上的焊盘上不设置阻焊层,这样可以避免由于设置阻焊层带来的高度公差,同时也能够提高焊接良率。
应理解,第一电路板基体可以为电路板基体911,第二电路板基体可以为电路板基体931。第一焊盘固定在第一电路板910上,并与第二电路板930上的焊盘932通过焊球920连接的焊盘,即第一焊盘可以为焊盘912。第一导电件为需要进行局部垫高的导电层或焊盘,即第一导电件可以为导电件913。多个阻焊层可以包括阻焊层914和阻焊层915,其中阻焊层915为新增的阻焊层。第二焊盘固定在第二电路板930上,并且第二焊盘与第一导电件相对设置,即第二焊盘可以为焊盘933。第三阻焊层为覆盖在第二电路板上的阻焊层,即第三阻焊层可以为阻焊层934。
需要说明的是,阻焊层914和阻焊层915可以为电路板压合提供高度底线支撑作用,阻焊层914和阻焊层915为压合工艺的高度限位层,阻焊层914和阻焊层915的高度满足,第一电路板910和第二电路板930压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板910和第二电路板930之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过导电件912、阻焊层914和阻焊层915间隔开来。如此,通过设置新增的阻焊层915可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。
电路板组件900的加工方法可以参考图7和图8,与图7或图8不同的在于步骤703和步骤803。具体而言,电路板组件500采用的是SMD的方式进行加工,而电路板组件900采用的是NSMD的方式进行加工。
图10所示的电路板组件900与图5所示的电路板组件500或图11所示的电路板组件900与图9所示的电路板组件500之间区别在于:在电路板组件900中,阻焊层914设置于导电件913和焊盘912之间的间隔区域以外(采用的是NSMD工艺进行的加工)。而在电路板组件500中,阻焊层514覆盖焊盘512的部分区域,焊盘512的剩余区域与焊球520连接(采用的是SMD工艺进行的加工)。
电路板组件900首先整体设置阻焊层并采用NSMD工艺进行处理,然后选择电路板中的导电件(例如,焊盘)进行局部垫高,可以为焊点连接提供更大的表面积,并且焊盘之间的间隙更大允许更宽的线宽和更多的通孔灵活性。此外,电路板组件900还可以为三明治结构板提供有力的底线高度支撑的,从而降低焊球有被过度压缩的可能性,能够减少出现连锡问题。同时也可以使得三明治板主板上焊盘间距由0.65mm减小到0.5mm甚至0.4mm,增大电路板内部的布局空间,助力电子设备小型化。
图12和图13是本申请实施例提供的另一种电路板组件的示意性结构图。
电路板组件1000包括第一电路板1010,第一电路板1010包括电路板基体1011、焊盘1012、导电件1013和多个阻焊层(例如阻焊层1014和阻焊层1015)。
焊盘1012和导电件1013固定在电路板基体1011的同侧,导电件1013位于第一电路板1010的边缘位置(具体可以参考图27)。可选地,导电件1013可以为焊盘或者导电层,焊盘1012和导电件1013相邻设置。
阻焊层1014和阻焊层1015层叠设置,阻焊层1014与导电件1013接触,且位于阻焊层1015和导电件1013之间。阻焊层1015覆盖导电件1012,且与电路板基体1011和阻焊层1014接触。阻焊层1014、阻焊层1015与导电件1013的高度和大于焊盘1012的高度,从而可以进行局部垫高处理。
在一个实施例中,阻焊层1015与导电件1013的侧面接触。
在另一个实施例中,阻焊层1015由电路板基体1011延伸至导电件1013的远离电路板基体1011的一侧。
应理解,阻焊层1014可以设置圆柱状,圆柱状的阻焊层1014与阻焊层1015之间的粘贴会更加牢固,从而能够提高电路板组件的稳定性。
在一个实施例中,导电件1013的数量相对第一电路板1010的长度设置,在第一电路板1010的长度方向每间隔15mm至少设置一个导电件。也就是说,第一电路板1010的长度为L,电路板组件1000可以包括多个导电件,多个导电件的数量设为n,则n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
在一个实施例中,第一电路板1010还包括第二导电件,第二导电件和第一导电件设置在电路板基体1011的同侧,第一导电件与第二导电件间距小于2mm。示例性的,该第一导电件可以为导电件1013。
需要说明的是,阻焊层1014与导电件1013相对设置,也就是说,阻焊层1014在电路板基体1011的投影区域与导电件1013在电路板基体1011的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以避免阻焊层1014落入缝隙或者遮掩其他焊盘,从而可能影响电路板的加工以及电路板的性能。
可选地,阻焊层1014和阻焊层1015的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
其中,阻焊层1015可以为一般的阻焊油墨;阻焊层1014的材料包括阻焊油墨、PIC膜、普通覆盖膜。通过选择上述材料设置多层阻焊层,能够在一定程度上减少电路板加工的成本,且得到的电路板组件也相对轻薄。
应理解,当阻焊层1014和阻焊层1015为阻焊油墨时,可以采用以下中的一个或多个加工:丝网印刷、喷涂。
在一种可能的实现方式中,阻焊层1015还覆盖焊盘1012的部分区域,焊盘1012的剩余区域与焊球1020连接。
电路板组件1000还包括第二电路板1030,第二电路板1030通过焊球1020和焊盘1012,与第一电路板1010电气连接。该第二电路板1030包括电路板基体1031、焊盘1032、焊盘1033和阻焊层1034,焊盘1033和导电件1013相对设置,这里的相对设置可以理解为,焊盘1033在电路板基体1011的投影区域与导电件1013在电路板基体1011的投影区域完全重叠,或者,焊盘1033在电路板基体1031的投影区域与导电件1013在电路板基体1031的投影区域完全重叠。第二电路板1030具体加工方式可以参考图3,在此不再赘述。第一电路板1010和第二电路板1030可以为主板、AP板、FB板、RF板、模块板等。
在一些实施例中,第二电路板1030上的阻焊层1034设置在第二电路板1030的焊盘1032和焊盘1033的远离电路板基体1031的一侧,且与电路板基体1031、焊盘1032和焊盘1033接触。在这种情况下,第一电路板1010上的阻焊层1014和阻焊层1015相对于导电件1013的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),具体可以参考图12。
在一些实施例中,第二电路板1030上的阻焊层1034设置于焊盘1033以外的区域,且与电路板基体1031和焊盘1032接触。在这种情况下,第一电路板1010上的阻焊层1014和阻焊层1015相对于导电件1013的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优),具体可以参考图13。通过图13中所示的电路板结构,与第一电路板上需要进行垫高处理的焊盘相对应的第二电路板上的焊盘上不设置阻焊层,这样可以避免由于设置阻焊层带来的高度公差,同时也能够提高焊接良率。
应理解,第一电路板基体可以为电路板基体1011,第二电路板基体可以为电路板基体1031。第一焊盘固定在第一电路板1010上,并与第二电路板1030上的焊盘1032通过焊球1020连接的焊盘,即第一焊盘可以为焊盘1012。第一导电件为需要进行局部垫高的导电层或焊盘,即第一导电件可以为导电件1013。多个阻焊层可以包括阻焊层1014和阻焊层1015,其中阻焊层1014为新增的阻焊层。第二焊盘固定在第二电路板1030上,并且第二焊盘与第一导电件相对设置,即第二焊盘可以为焊盘1033。第三阻焊层为覆盖在第二电路板上的阻焊层,即第三阻焊层可以为阻焊层1034。
需要说明的是,多个阻焊层(阻焊层1014和阻焊层1015)为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层的高度满足,第一电路板1010和第二电路板1030压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板1010和第二电路板1030之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过导电件1013、阻焊层1014和阻焊层1015间隔开来。如此,通过设置新增阻焊层1014可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。
图12所示的电路板组件1000与图5所示的电路板组件500或图13所示的电路板组件1000与图9所示的电路板组件500之间区别在于:电路板组件1000的加工方式为首先在电路板基体1011和导电件1012的一侧设置阻焊层1014,然后在阻焊层1014的远离电路板基体1011的一侧设置阻焊层1015,且阻焊层1014为局部垫高的阻焊层。换言之,电路板组件1000首先局部设置阻焊层1014,阻焊层1014与导电件1013直接接触,然后再整体设置阻焊层1015,阻焊层1015与阻焊层1014、焊盘1012和电路板基体1011表面直接接触。电路板组件500首先是整体设置阻焊层514,阻焊层514直接与导电件513和电路板基体511接触,然后在位于阻焊层514的远离电路板基体511的一侧局部选择垫高阻焊层515。
电路板组件1000首先选择电路板中的导电件(例如,焊盘)进行局部垫高,然后再整体覆盖阻焊层并采用SMD工艺进行加工,从而可以保证垫高区域的阻焊层不易脱落,有更好地稳固性。此外,电路板组件1000还可以为三明治结构板提供有力的底线高度支撑的,从而降低焊球有被过度压缩的可能性,能够降低发生连锡问题的概率。同时也可以使得三明治板主板上焊盘间距由0.65mm减小到0.5mm甚至0.4mm,增大电路板内部的布局空间,助力电子设备小型化。
图14是如图12所示的电路板组件1000的一种加工方法。
1401,获取电路板基体1011以及固定在电路板基体1011一侧的焊盘1012和导电件1013。
步骤1401的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤301,在此就不必赘述。
1402,在电路板基体1011表面设置阻焊层1014。
阻焊层1014材料可以为阻焊油墨或者为普通覆盖膜。若阻焊层1014为阻焊油墨,则可以采用曝光显影的方式使阻焊层1014固定在导电件1013的远离电路板基体1011的一侧。若阻焊层1014为普通覆盖膜,则可以利用机器进行贴膜,使阻焊层1014固定在在导电件1013的远离电路板基体1011的一侧。
阻焊层1014材料还可以为PIC膜。若阻焊层1014为PIC膜,阻焊层1014可以整体设置在电路板基体1011上,且与导电件1013和电路板基体1011接触。通过曝光显影的方式使阻焊层1014(材质为PIC膜)固定在导电件1013的远离电路板基体1011的一侧。
需要说明的是,阻焊层1014与导电件1013相对设置,也就是说,阻焊层1014在电路板基体1011的投影区域与导电件1013在电路板基体1011的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以保证阻焊层1014可以完全覆盖在导电件1013和阻焊油墨1014,且与阻焊层1014完全接触,从而可以避免左右对位公差使阻焊层1014落入未垫高的区域,从而影响电路板的加工和使用。
1403,在阻焊层1014和电路板基体1011表面涂布阻焊层1015。
1404,对阻焊层1015进行曝光显影,露出要焊接的焊垫1410,且焊垫1110面积小于焊盘1012面积。
步骤1403和步骤1404的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤302和步骤303,在此就不必赘述。
1405,通过焊球1020电气连接第一电路板1010和第二电路板1030。
将第二电路板1020与第一电路板1010压合,使得第二电路板1030通过焊球1020和焊盘1012与第一电路板1010电气连接,其中,所述多个阻焊层为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层满足,第一电路板1010和第二电路板1030压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板1010和第二电路板1030之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过导电件1013、阻焊层1014和阻焊层1015间隔开来。如此,通过设置新增阻焊层1014可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。
步骤1405的具体实现方式可以参照图3所示实施例中的步骤304,在此就不必赘述。
通过如图14所示的加工方法,首先选择导电件进行局部阻焊层垫高,然后在整个电路板上涂布阻焊层,可以进一步确保局部垫高位置阻焊层不易脱落,从而使电路板组件具有更好地稳固性。此外,如图14所示的加工方法也可以使电路板垫高时的高度公差在一定的误差范围内,更有利于电路板的加工。
图15和图16是本申请实施例提供的另一种电路板组件的示意性结构图。
电路板组件1200包括第一电路板1212,第一电路板1212包括电路板基体1211、焊盘1212、导电件1213和多个阻焊层(例如阻焊层1214和阻焊层1215)。
焊盘1212和导电件1213固定在电路板基体1211的同侧,导电件1213位于第一电路板1210的边缘位置(具体可以参考图27)。导电件1213可以为焊盘或者导电层,在一种可能的实现方式中,焊盘1212和导电件1213相邻设置。
阻焊层1214和阻焊层1215层叠设置层叠设置,阻焊层1214与导电件1213接触,且位于阻焊层1215和导电件1213之间。阻焊层1215覆盖导电件1213,且与电路板基体1211和阻焊层1214接触。阻焊层1214、阻焊层1215与导电件1213的高度和大于焊盘1212的高度,从而可以进行局部垫高处理。
在一个实施例中,阻焊层1215与导电件1213的侧面接触。
在另一个实施例中,阻焊层1215由电路板基体1211延伸至导电件1213的远离电路板基体1211的一侧。
应理解,阻焊层1214可以设置圆柱状,圆柱状的阻焊层1214与阻焊层1215之间的粘贴会更加牢固,从而能够提高电路板组件的稳定性。
在一个实施例中,导电件的数量相对第一电路板1210的长度设置,在第一电路板1210的长度方向每间隔15mm至少设置一个导电件。也就是说,第一电路板1210的长度为L,电路板组件1200可以包括多个导电件,多个导电件的数量设为n,则n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
在一个实施例中,第一电路板1210还包括第二导电件,第二导电件和第一导电件设置在电路板基体1211的同侧,第一导电件与第二导电件间距小于2mm。示例性的,该第一导电件可以为导电件1213。
需要说明的是,阻焊层1214与导电件1213相对设置,也就是说,阻焊层1214在电路板基体1211的投影区域与导电件1213在电路板基体1211的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以避免阻焊层1214落入缝隙或者遮掩其他焊盘,从而可能影响电路板的加工以及电路板的性能。
可选地,阻焊层1214和阻焊层1215的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
其中,阻焊层1215可以为一般的阻焊油墨;阻焊层1214的材料包括阻焊油墨、PIC膜、普通覆盖膜。通过选择上述材料设置多层阻焊层,能够在一定程度上减少电路板加工的成本,且得到的电路板组件也相对轻薄。
应理解,当阻焊层1214和阻焊层1215为阻焊油墨时,可以采用以下中的一个或多个加工:丝网印刷、喷涂。
在一种可能的实现方式中,阻焊层1215设置于导电件1213和焊盘1212之间的间隔区域以外。
电路板组件1200还包括第二电路板1230,第二电路板1230通过焊球1220和焊盘1212,与第一电路板1212电气连接。该第二电路板1230包括电路板基体1231、焊盘1232、焊盘1233和阻焊层1234,焊盘1233和导电件1213相对设置,这里的相对设置可以理解为,焊盘1233在电路板基体1211的投影区域与导电件1213在电路板基体1211的投影区域完全重叠,或者,焊盘1233在电路板基体1231的投影区域与导电件1213在电路板基体1231的投影区域完全重叠。第二电路板1230具体加工方式可以参考图4,在此不再赘述。第一电路板1210和第二电路板1230可以为主板、AP板、FB板、RF板、模块板等。
在一些实施例中,第二电路板1230上的阻焊层1234与电路板基体1231和焊盘1233接触。在这种情况下,第一电路板1210上的阻焊层1214和阻焊层1215相对于导电件1213的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),具体可以参考图15。
在一些实施例中,第二电路板1230上的阻焊层1234设置于焊盘1233以外的区域,且电路板基体1231接触。在这种情况下,第一电路板1210上的阻焊层1214和阻焊层1215相对于导电件1213的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优)。当第二电路板1230采用NSMD工艺进行加工时,局部垫高位置可以参考图16(阻焊层1234未示出)。通过图16中所示的电路板结构,与第一电路板上需要进行垫高处理的焊盘相对应的第二电路板上的焊盘上不设置阻焊层,这样可以避免由于设置阻焊层带来的高度公差,同时也能够提高焊接良率。
应理解,第一电路板基体可以为电路板基体1211,第二电路板基体可以为电路板基体1231。第一焊盘固定在第一电路板1210上,并与第二电路板1230上的焊盘1232通过焊球1220连接的焊盘,即第一焊盘可以为焊盘1212。第一导电件为需要进行局部垫高的导电层或焊盘,即第一导电件可以为导电件1213。多个阻焊层可以包括阻焊层1214和阻焊层1215,其中阻焊层1214为新增的阻焊层。第二焊盘固定在第二电路板1230上,并且第二焊盘与第一导电件相对设置,即第二焊盘可以为焊盘1233。第三阻焊层为覆盖在第二电路板上的阻焊层,即第三阻焊层可以为阻焊层1234。
需要说明的是,阻焊层1214和阻焊层1215为压合工艺的高度限位层,阻焊层1214和阻焊层1215的高度满足,第一电路板1210和第二电路板1230压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板1210和第二电路板1230之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过导电件1213、阻焊层1214和阻焊层1215间隔开来。如此,通过设置新增阻焊层1214可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。
图15所示的电路板组件1200与图12所示的电路板组件1000或图16所示的电路板组件900与图13所示的电路板组件500之间区别在于:在电路板组件1200中,阻焊层1214设置于导电件1213和焊盘1212之间的间隔区域以外(采用的是NSMD工艺进行的加工)。在电路板组件1000中,阻焊层1014覆盖焊盘1012的部分区域,焊盘1012的剩余区域与焊球1020连接(采用的是SMD工艺进行的加工)。
电路板组件1200首先选择电路板中的导电件(例如,焊盘)进行局部垫高,然后再整体设置阻焊层并采用NSMD工艺进行加工,从而可以为焊点连接提供更大的表面积,并且焊盘之间的间隙更大允许更宽的线宽和更多的通孔灵活性。此外,电路板组件1200还可以为三明治结构板提供有力的底线高度支撑的,从而降低焊球有被过度压缩的可能性,能够减少出现连锡问题。同时也可以使得三明治板主板上焊盘间距由0.65mm减小到0.5mm甚至0.4mm,增大电路板内部的布局空间,助力电子设备小型化。
通过上述电路板组件的结构可知,电路板组件1000和电路板组件1200相对于电路板组件500和电路板组件900,局部垫高的阻焊层不容易脱落,从而会有更高的稳定性。电路板组件1000和电路板组件500采用SMD工艺进行加工,电路板组件1200和电路板组件900采用NSMD工艺进行加工,采用SMD工艺可以减少焊接或焊接过程中焊接板脱落的可能性,结构也更加稳固。而采用NSMD工艺则可以为焊点连接提供更大的表面积,并且焊盘之间的间隙更大允许更宽的线宽和更多的通孔灵活性,但相对而言,NSMD工艺稳定性相较于SMD工艺较差。具体选择哪种电路板组件,可以根据实际需求进行选择。
上述实施例主要是从导电件为焊盘或者导电件为导电层(例如,铜箔)的角度进行垫高处理,从而可以为电路板提供底线高度支撑。在选择局部焊盘进行垫高处理的同时,还可以选择导电层(例如:铜箔)进行额外的垫高处理,从而可以提供更加有力的底线高度支撑,保证电路板垫高的效果。
下面将结合图17至图26说明在焊盘和导电层上均进行局部垫高处理的结构示意图。其中,图17至图21示出了在SMD工艺加工方法下在焊盘和导电层上均进行局部垫高处理,图22至图26示出了在NSMD工艺加工方法下在焊盘和导电层上均进行局部垫高处理。下面结合附图进行具体阐述。
图17至图21是本申请实施例提供的多种电路板组件的示意性结构图。
电路板组件1300包括第一电路板,第一电路板包括电路板基体1311、焊盘1312、焊盘1313、导电层1314(上述实施例中的导电件包括焊盘1313和导电层1314)和多个阻焊层(例如阻焊层1315、阻焊层1316和阻焊层1317)。
焊盘1312、焊盘1313和导电层1314固定在电路板基体1311的同侧,焊盘1313位于第一电路板1310的边缘位置(具体可以参考图27)。可选地,焊盘1312和焊盘1313、焊盘1313和导电层1314、焊盘1312和导电层1314均可以相邻设置。
应理解,阻焊层1316和阻焊层1317均可以设置圆柱状,圆柱状的阻焊层1316和阻焊层1317与阻焊层1315之间的粘贴会更加牢固,从而能够提高电路板组件的稳定性。
在一个实施例中,焊盘1313的数量相对第一电路板1310的长度设置,在第一电路板1310的长度方向每间隔15mm至少设置一个焊盘。也就是说,第一电路板1310的长度为L,电路板组件1300可以包括多个焊盘或多个导电层,多个焊盘或多个导电层的数量设为n,则n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
在一个实施例中,导电层1314和焊盘1313设置在电路板基体1311的同侧,导电层1314和至少一个焊盘1313间距小于2mm。
在一种可能的实现方式中,例如在图13所示的结构中,阻焊层1315与焊盘1312、焊盘1313、导电层1314和电路板基体1311接触。阻焊层1316覆盖焊盘1313,阻焊层1317覆盖导电层1314。阻焊层1315位于阻焊层1316和焊盘1313之间,同时阻焊层1315也位于阻焊层1317和导电层1314之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点位,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。
在一种可能的实现方式中,例如在图14所示的结构中,阻焊层1315与焊盘1312、阻焊层1316、导电层1314和电路板基体1311接触。阻焊层1316与焊盘1313接触,阻焊层1317覆盖导电层1314。阻焊层1315位于阻焊层1317和导电层1314之间,阻焊层1316位于阻焊层1315和焊盘1313之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点位,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。此外,阻焊层1316设置在阻焊层1315和焊盘1313之间,能够尽量避免阻焊层1316产生脱落的问题,从而可以得到更稳定的电路板组件。
在一种可能的实现方式中,例如在图15所示的结构中,阻焊层1315与焊盘1312、焊盘1313、阻焊层1317和电路板基体1311接触。阻焊层1316覆盖焊盘1313,阻焊层1317与导电层1314接触。阻焊层1315位于阻焊层1316和焊盘1313之间,阻焊层1317位于阻焊层1315和导电层1314之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点位,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。此外,阻焊层1317设置在阻焊层1315和导电层1314之间,能够尽量避免阻焊层1317产生脱落的问题,从而可以得到相对稳定的电路板组件。
在一种可能的实现方式中,例如在图16所示的结构中,阻焊层1315与焊盘1312、阻焊层1316、阻焊层1317和电路板基体1311接触。阻焊层1316与焊盘1313接触,阻焊层1317与导电层1314接触。阻焊层1316位于阻焊层1315和焊盘1313之间,阻焊层1317位于阻焊层1315和导电层1314之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点位,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。此外,将阻焊层1316和阻焊层1317均设置在阻焊层1315和导电件之间,能够尽量避免阻焊层1316和阻焊层1317发送脱落的问题,从而可以进一步得到更加稳定的电路板组件。
需要说明的是,阻焊层1316与焊盘1313相对设置,阻焊层1317与导电层1314相对设置。也就是说,阻焊层1316在电路板基体1311的投影区域与焊盘1313在电路板基体1311的投影区域交叉或者重叠,阻焊层1317在电路板基体1311的投影区域与导电层1314在电路板基体1311的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以避免阻焊层1316和阻焊层1317落入缝隙或者遮掩其他焊盘,从而可能影响电路板的加工以及电路板的性能。
可选地,阻焊层1315和阻焊层1316或者阻焊层1315和阻焊层1317的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
其中,阻焊层1315可以为一般的阻焊油墨;阻焊层1316和阻焊层1317的材料包括阻焊油墨、PIC膜、普通覆盖膜。通过选择上述材料设置多层阻焊层,能够在一定程度上减少电路板加工的成本,且得到的电路板组件也相对轻薄。
应理解,当阻焊层1315、阻焊层1316和阻焊层1317为阻焊油墨时,可以采用以下中的一个或多个加工:丝网印刷、喷涂。
在一种可能的实现方式中,阻焊层1315还覆盖焊盘1312的部分区域,焊盘1312的剩余区域与焊球1320连接。
电路板组件1300还包括第二电路板,第二电路板1330通过焊球1320和焊盘1312,与第一电路板1310电气连接。第二电路板1330包括电路板基体1331、焊盘1332、焊盘1333、导电层1334和阻焊层1335,焊盘1333和焊盘1313相对设置,这里的相对设置可以理解为,焊盘1333在电路板基体1311的投影区域与焊盘1313在电路板基体1311的投影区域完全重叠,或者,焊盘1333在电路板基体1331的投影区域与焊盘1313在电路板基体1331的投影区域完全重叠。第二电路板1330具体加工方式可以参考图3,在此不再赘述。第一电路板1310和第二电路板1330可以为主板、AP板、FB板、RF板、模块板等。
在一些实施例中,第二电路板1330上的阻焊层1335与电路板基体1331、焊盘1332、焊盘1333和导电层1334接触。在这种情况下,阻焊层1315和阻焊层1316相对于焊盘1313的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),阻焊层1315和阻焊层1317相对于导电层1314的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),具体可以参考图17至图20。
在一些实施例中,第二电路板1330上的阻焊层1335设置于焊盘1333以外以及导电层1334除阻焊层1317投影区域以外的区域,且与电路板基体1331、焊盘1332和导电层1334接触。在这种情况下,阻焊层1315和阻焊层1316相对于焊盘1313的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优),阻焊层1315和阻焊层1317相对于导电层1314的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优),具体可以参考图21。通过图21中所示的电路板结构,与第一电路板上需要进行垫高处理的焊盘相对应的第二电路板上的焊盘上不设置阻焊层,这样可以避免由于设置阻焊层带来的高度公差,同时也能够提高焊接良率。
应理解,第一电路板基体可以为电路板基体1311,第二电路板基体可以为电路板基体1331。第一焊盘固定在第一电路板1310上,并与第二电路板1330上的焊盘1332通过焊球1320连接的焊盘,即第一焊盘可以为焊盘1312。第一导电件为需要进行局部垫高的导电层或焊盘,即第一导电件可以为导电件1313,也可以为导电层1314。多个阻焊层可以包括阻焊层1315、阻焊层1316和阻焊层1317,其中阻焊层1316和阻焊层1317为新增的阻焊层。第二焊盘固定在第二电路板1330上,并且第二焊盘与第一导电件相对设置,即第二焊盘可以为焊盘1333。第三阻焊层为覆盖在第二电路板上的阻焊层,即第三阻焊层可以为阻焊层1335。
需要说明的是,多个阻焊层(阻焊层1315、阻焊层1316、阻焊层1317)为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层的高度满足,第一电路板1310和第二电路板1330压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板1310和第二电路板1330之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过第二焊盘1313、阻焊层1315和阻焊层1316间隔开来。如此,通过设置新增阻焊层1316可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。同时也可以使得三明治板主板上焊盘间距由0.65mm减小到0.5mm甚至0.4mm,增大电路板内部的布局空间,助力电子设备小型化。
图17至图21所示的电路板组件1300中,阻焊层1315还覆盖焊盘1312的部分区域,焊盘1312的剩余区域与焊球1320连接,即采用SMD工艺进行电路板的加工,可以减少焊接时焊盘脱落的风险,得到的电路板组件1300具有更好地稳定性。
图22至图26是本申请实施例提供的多种电路板组件的示意性结构图。
电路板组件1400包括第一电路板,第一电路板包括电路板基体1411、焊盘1412、焊盘1413、导电层1414(上述导电件包括焊盘1413和导电层1414)和多个阻焊层(阻焊层1415、阻焊层1416和阻焊层1417)。
焊盘1412、焊盘1413和导电层1414固定在电路板基体1411的同侧,焊盘1413位于第一电路板1410的边缘位置(具体可以参考图27)。可选地,焊盘1412和焊盘1413、焊盘1413和导电层1414、焊盘1412和导电层1414均可以相邻设置。
应理解,阻焊层1416和阻焊层1417可以设置圆柱状,圆柱状的阻焊层1416和阻焊层1417与阻焊层1415之间的粘贴会更加牢固,从而能够提高电路板组件的稳定性。
在一个实施例中,焊盘1413的数量相对第一电路板1410的长度设置,在第一电路板1410的长度方向每间隔15mm至少设置一个焊盘。也就是说,第一电路板1410的长度为L,电路板组件1400可以包括多个焊盘或多个导电层,多个焊盘或多个导电层的数量设为n,则n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
在一个实施例中,导电层1414和焊盘1413设置在电路板基体1411的同侧,导电层1414和至少一个焊盘1413间距小于2mm。
在一种可能的实现方式中,例如在图17所示的结构中,阻焊层1415与焊盘1413、导电层1414和电路板基体1411接触。阻焊层1416覆盖焊盘1413,阻焊层1417覆盖导电层1414。阻焊层1415位于阻焊层1416和焊盘1413之间,同时阻焊层1415也位于阻焊层1417和导电层1414之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。
在一种可能的实现方式中,例如在图18所示的结构中,阻焊层1415与阻焊层1416、导电层1414和电路板基体1411接触。阻焊层1416与焊盘1413接触,阻焊层1417覆盖导电层1414。阻焊层1415位于阻焊层1417和导电层1414之间,阻焊层1416位于阻焊层1415和焊盘1413之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。此外,阻焊层1416设置在阻焊层1415和焊盘1413之间,能够尽量避免阻焊层1416产生脱落的问题,从而可以得到更稳定的电路板组件。
在一种可能的实现方式中,例如在图19所示的结构中,阻焊层1415与焊盘1413、阻焊层1417和电路板基体1411接触。阻焊层1416覆盖焊盘1413,阻焊层1417与导电层1414接触。阻焊层1415位于阻焊层1416和焊盘1413之间,阻焊层1417位于阻焊层1415和导电层1414之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。此外,阻焊层1417设置在阻焊层1415和导电层1414之间,能够尽量避免阻焊层1417产生脱落的问题,从而可以得到相对稳定的电路板组件。
在一种可能的实现方式中,例如在图20所示的结构中,阻焊层1415与阻焊层1416、阻焊层1417和电路板基体1411接触。阻焊层1416与焊盘1413接触,阻焊层1417与导电层1414接触。阻焊层1416位于阻焊层1415和焊盘1413之间,阻焊层1417位于阻焊层1415和导电层1414之间。在该实现方式中,通过设置多个垫高位置点,在焊盘和导电层均可以选择局部点位进行垫高处理,相对于仅在焊盘或者仅在导电层上进行垫高处理,能够有更好地稳固性。此外,将阻焊层1416和阻焊层1417均设置在阻焊层1415和导电件之间,能够尽量避免阻焊层1416和阻焊层1417发送脱落的问题,从而可以进一步得到更加稳定的电路板组件。
需要说明的是,阻焊层1416与焊盘1413相对设置,阻焊层1417与导电层1414相对设置。也就是说,阻焊层1416在电路板基体1411的投影区域与焊盘1413在电路板基体1411的投影区域交叉或者重叠,阻焊层1417在电路板基体1411的投影区域与导电层1414在电路板基体1411的投影区域交叉或者重叠。这样设置可以减小阻焊层1416和阻焊层1417落入缝隙或者遮掩其他焊盘的可能性,从而影响电路板的加工以及电路板的性能。
可选地,阻焊层1415和阻焊层1416或者阻焊层1415和阻焊层1417的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
其中,阻焊层1415可以为一般的阻焊油墨;阻焊层1416和阻焊层1417的材料包括阻焊油墨、PIC膜、普通覆盖膜。通过选择上述材料设置多层阻焊层,能够在一定程度上减少电路板加工的成本,且得到的电路板组件也相对轻薄。
应理解,当阻焊层1415、阻焊层1416和阻焊层1417为阻焊油墨时,可以采用以下中的一个或多个加工:丝网印刷、喷涂。
在一种可能的实现方式中,阻焊层1415设置于焊盘1413和焊盘1412之间的间隔区域以外。
电路板组件1400还包括第二电路板,第二电路板1430通过焊球1420和焊盘1412,与第一电路板1410电气连接。第二电路板1430包括电路板基体1431、焊盘1432、焊盘1433、导电层1434和阻焊层1435,焊盘1433和焊盘1413相对设置,这里的相对设置可以理解为,焊盘1433在电路板基体1411的投影区域与焊盘1413在电路板基体1411的投影区域完全重叠,或者,焊盘1433在电路板基体1431的投影区域与焊盘1413在电路板基体1431的投影区域完全重叠。第二电路板1430具体加工方式可以参考图4,在此不再赘述。第一电路板1410和第二电路板1430可以为主板、AP板、FB板、RF板、模块板等。
在一些实施例中,第二电路板1430上的阻焊层1435与电路板基体1431、焊盘1433和导电层1434接触。在这种情况下,阻焊层1415和阻焊层1416相对于焊盘1413的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),阻焊层1415和阻焊层1417相对于导电层1414的总高度介于20μm至40μm之间(以30μm最优),具体可以参考图22至图25。
在一些实施例中,第二电路板1430上的阻焊层1435设置于焊盘1433以外以及导电层1434除阻焊层1417投影区域以外的区域,且与电路板基体1431和导电层1434接触。在这种情况下,阻焊层1415和阻焊层1416相对于焊盘1413的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优),阻焊层1415和阻焊层1417相对于导电层1414的总高度介于25μm至45μm之间(以35μm最优),具体可以参考图26。通过图26中所示的电路板结构,与第一电路板上需要进行垫高处理的焊盘相对应的第二电路板上的焊盘上不设置阻焊层,这样可以避免由于设置阻焊层带来的高度公差,同时也能够提高焊接良率。
应理解,第一电路板基体可以为电路板基体1411,第二电路板基体可以为电路板基体1431。第一焊盘固定在第一电路板1410上,并与第二电路板1430上的焊盘1432通过焊球1420连接的焊盘,即第一焊盘可以为焊盘1412。第一导电件为需要进行局部垫高的导电层或焊盘,即第一导电件可以为焊盘1413,也可以为导电层1414。多个阻焊层可以包括阻焊层1415、阻焊层1416和阻焊层1417,其中阻焊层1416和阻焊层1417为新增的阻焊层。第二焊盘固定在第二电路板1430上,并且第二焊盘与第一导电件相对设置,即第二焊盘可以为焊盘1433。第三阻焊层为覆盖在第二电路板上的阻焊层,即第三阻焊层可以为阻焊层1435。
需要说明的是,多个阻焊层(阻焊层1415、阻焊层1416、阻焊层1417)为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层的高度满足,第一电路板1410和第二电路板1430压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。应理解,第一电路板1410和第二电路板1430之间可以设置多个焊球,多个焊球之间通过第二焊盘1413、阻焊层1416和阻焊层1415间隔开来。如此,通过设置新增阻焊层1416可以避免相邻两个焊球之间发生连锡。同时也可以使得三明治板主板上焊盘间距由0.65mm减小到0.5mm甚至0.4mm,增大电路板内部的布局空间,助力电子设备小型化。
图22至图26所示的电路板组件1400中,阻焊层1415设置于第二焊盘1413和焊盘1412之间的间隔区域以外,即采用NSMD工艺进行电路板的加工,可以为焊点连接提供了更大的表面积,并且焊盘之间的间隙更大允许更宽的线宽和更多的通孔灵活性。
图27是本申请实施例提供的一种垫高位置示意图。
如图27所示,图27示出的是正方形电路板的俯视图,以正方形电路板为例,阐述本申请中进行局部垫高点位的选择。
图27中黑色圆圈圈出的点位2710即为需要进行局部垫高的焊盘位置,焊盘位于电路板的边缘位置。点位2710一般位于电路板四边的地孔区域,一般是在电路板的地孔区域各选4至30个焊盘进行局部垫高。此外,当电路板的长边长度超过15mm,就会在总长度的大约二分之一位置处额外增加选择一个焊盘进行垫高处理。
具体而言,局部垫高位置的选择原则一般为电路板的“转角”位置,该“转角”位置对应压合第一电路板和第二电路板的模具触点位置,触点通常由4个直径2mm的球形组成。根据电路板尺寸不同,触点的位置和大小会略有调整,故此局部垫高位置是根据模具触点的位置具体确定。点位2710一般位于触点正下方,选择4至30个焊盘进行局部垫高,最少为4个,即电路板的四边各选一个焊盘进行垫高,防止电路板四边不均匀从而产生翘曲,通过选择合适点位进行垫高处理,能够获得保证三明治结构板压合时最低高度不导致连锡风险的“限位垫”。
图27中空心圆圈圈出的点位2720即为需要进行局部垫高的导电层位置,从图27中可以看出点位2720位于点位2710附近。在一种可能的实现方式中,局部垫高的导电层位置位于局部垫高的焊盘附近,即导电层与距离导电层最近的垫高焊盘之间的距离小于2mm。通过选取需要在导电层(例如:铜箔)进行额外垫高处理的点位,能够进一步确保为三明治结构板提供高度支撑。
本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备可以包括如图5、图9至图13、图15至图26中任一附图所示的电路板组件。
本申请实施例还提供了一种电路板组件的加工方法,该方法包括:获取第一电路板,第一电路板包括第一电路板基体、第一焊盘、第一导电件和多个阻焊层,第一焊盘和第一导电件固定在第一电路板基体的同侧,多个阻焊层层叠设置,多个阻焊层在第一导电件的远离第一电路板基体的一侧至少覆盖第一导电件,多个阻焊层与第一导电件的高度和大于第一焊盘的高度;将第二电路板与第一电路板压合,使得第二电路板通过焊球和第一焊盘与第一电路板电气连接,其中,多个阻焊层为压合工艺的高度限位层,多个阻焊层的高度满足,第一电路板和第二电路板压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。
可选地,多个阻焊层包括第一阻焊层和第二阻焊层,获取第一电路板的方法可以包括:在第一电路板基体和第一导电件的一侧设置第一阻焊层;在第一阻焊层的远离第一电路板基体的一侧设置第二阻焊层。
可选地,多个阻焊层包括第一阻焊层和第二阻焊层,获取第一电路板的方法可以包括:在第一导电件上设置第二阻焊层;在第一电路板基体,和第二阻焊层的远离第一电路板基体的一侧设置第一阻焊层。
该具体加工方法可以参考图7、图8和图13,应理解,图7、图8和图13中所示的方法仅为示例性说明,本领域技术人员可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。
实际组装电路组件或电子设备时,会考虑线路布线难易、电路组件占用空间、电路组件重点保护范围等因素。因此可以根据实际情况,并参照图5至图26所示示例,灵活的在电路板组件中进行垫高处理。在受益于前述描述和相关附图中呈现的指导启示下,本领域技术人员将会想到本申请的许多改进和其他实施例。因此,应理解,本申请不限于所公开的特定实施例。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种电路板组件,其特征在于,包括:
第一电路板,所述第一电路板包括第一电路板基体、第一焊盘、第一导电件和多个阻焊层,所述第一焊盘和所述第一导电件固定在所述第一电路板基体的同侧,所述多个阻焊层包括第一阻焊层和第二阻焊层,所述第一阻焊层和所述第二阻焊层层叠设置,所述第二阻焊层覆盖在所述第一导电件的远离所述第一电路板基体的表面,所述第一阻焊层至少覆盖所述第二阻焊层的表面以及所述第二阻焊层和所述第一导电件的侧面,所述多个阻焊层与所述第一导电件的高度和大于所述第一焊盘的高度;
第二电路板,通过焊球和所述第一焊盘,与所述第一电路板电气连接;
其中,所述多个阻焊层为高度限位层,所述多个阻焊层的高度满足,所述第一电路板和所述第二电路板压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开。
2.根据权利要求1所述的电路板组件,其特征在于,所述第一阻焊层还覆盖所述第一焊盘的部分区域,所述第一焊盘的剩余区域与所述焊球连接。
3.根据权利要求1所述的电路板组件,其特征在于,所述第一阻焊层还覆盖位于所述第一焊盘和所述第一导电件之间的所述第一电路板基体的部分区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第二阻焊层与所述第一导电件相对设置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第二阻焊层的材料包括阻焊油墨、感光显影覆盖膜、普通覆盖膜。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第二阻焊层为圆柱状。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一导电件位于所述第一电路板的边缘位置。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一电路板的长度为L,所述电路板组件包括多个所述第一导电件,所述多个第一导电件的数量为n,n≥L/L’,L’为15mm,L>15mm,n为正整数。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一导电件包括以下中的一个或多个:导电层和焊盘。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一电路板还包括第二导电件,所述第二导电件和所述第一导电件设置在所述第一电路板基体的同侧,所述第一导电件与所述第二导电件间距小于2mm。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一焊盘和所述第一导电件相邻设置。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述多个阻焊层的高度介于焊球高度的三分之一至焊球高度的二分之一之间。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一电路板为以下任意一种:主板、框架板、射频板、应用处理板或模块板。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述多个阻焊层的总高度介于20μm至40μm之间。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第二电路板包括第二电路板基体、第二焊盘和第三阻焊层,所述第二焊盘固定在所述第二电路板基体上,所述第二焊盘与所述第一导电件相对设置,所述第三阻焊层设置于所述第二焊盘以外的区域,且与所述第二电路板基体接触。
16.根据权利要求15所述的电路板组件,其特征在于,所述多个阻焊层的总高度介于25μm至45μm之间。
17.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至16中任一项所述的电路板组件。
18.一种电路板组件的加工方法,其特征在于,包括:
获取第一电路板,所述第一电路板包括第一电路板基体、第一焊盘、第一导电件和多个阻焊层,所述第一焊盘和所述第一导电件固定在所述第一电路板基体的同侧,所述多个阻焊层层叠设置,所述多个阻焊层在所述第一导电件的远离所述第一电路板基体的一侧至少覆盖所述第一导电件,所述多个阻焊层与所述第一导电件的高度和大于所述第一焊盘的高度;
将第二电路板与所述第一电路板压合,使得所述第二电路板通过焊球和所述第一焊盘与所述第一电路板电气连接,其中,所述多个阻焊层为高度限位层,所述多个阻焊层的高度满足,所述第一电路板和所述第二电路板压合过程中,相邻的两个焊球被间隔开;
其中,所述多个阻焊层包括第一阻焊层和第二阻焊层,所述获取第一电路板包括:
在所述第一导电件上设置所述第二阻焊层,以使所述第二阻焊层覆盖所述第一导电件的表面;
在所述第一电路板基体,和所述第二阻焊层的远离所述第一电路板基体的一侧设置所述第一阻焊层,以使所述第一阻焊层至少覆盖所述第二阻焊层的表面以及所述第二阻焊层和所述第一导电件的侧面。
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