CN1870262A - 小型化无线通讯模块及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种小型化无线通讯模块及其制造方法，该小型化无线通讯模块包含二芯片、一模块基板，及一承载基板。该模块基板包括多个设置于其顶面与底面的第一焊垫，及多个设置于其底面的第二焊垫，该方法是将所述芯片分别设置在该顶、底面处的第一焊垫，并将该承载基板设置于该模块基板的底面，该承载基板包括一容室空间，该容室空间是对应容纳该模块基板底面处的该芯片。本发明的小型化无线通讯模块体积小，能适用于更多引脚数目的芯片。
Description
【技术领域】
本发明是涉及一种通讯模块，特别是涉及一种小型化无线通讯模块及其制造方法。
【背景技术】
如图1、2所示，以往的无线通讯模块是用于设置在一具有无线通讯功能的装置中，该装置包含一具有多个焊垫11的主机板10，该无线通讯模块20包含三个芯片21、一模块基板22，及多个锡球23。
所述芯片21的其中一者是用于通讯电路的芯片。
该模块基板22包括一顶面221、一底面222、多个设置于该顶面221与底面222的第一焊垫223，及多个设置于该底面222的第二焊垫224，所述芯片21是分别设置在该顶、底221、222面处的第一焊垫223。
所述锡球23通常是采用一植球机(图未示)植入到第二焊垫224，借此以配合所述芯片21、该模块基板22形成一具有球脚格状阵列(BGA，Ball Grid Array)封装型态的无线通讯模块20，最后再借由锡球23与主机板10上的焊垫11作电连接。
以下，将说明上述该无线通讯模块20的制造步骤：
(A)配合图1A所示，先制备该模块基板22，该模块基板22的顶面221与底面222预置有第一、二焊垫223、224。
(B)配合图1B所示，印制锡膏在该顶面221上的该第一焊垫223，接着设置该芯片21于该顶面221上的该第一焊垫223，然后加热使该芯片21借由锡膏固定于该模块基板22的顶面221。
(C)配合图1C所示，将该模块基板22翻面，使该底面222朝上，并印锡膏在该底面222上的第一焊垫223。
(D)配合图1D所示，设置所述芯片21于该底面222上的该第一焊垫223，然后加热使该芯片21借由锡膏固定于该模块基板22的底面222。
(E)配合图1E所示，植入锡球23到第二焊垫224，就可以完成该无线通讯模块20。
(F)配合图1F所示，此时，可先将该主机板10上的焊垫11印上锡膏，再将锡球23对准于该主机板10上的焊垫11，加热使该无线通讯模块20与主机板10相连，就可以安装完成该无线通讯模块20。
所以由上述的制造步骤可以发现，直到步骤(E)完成该无线通讯模块20，都只需要使用一片基板就可以完成，乍看之下所需使用的成本很少，然而实际制造时，由于上述该无线通讯模块20是采用球脚格状阵列的封装型态，因此在制造、设计方面仍然有以下的缺点产生，诸如：
1.配合图2所示，如果设在该模块基板22底面222的芯片21其高度为0.4mm，则锡球23直径就必须要大于0.4mm，而实务上一般会采用0.5mm以上的锡球直径，此外，在锡球23之间也必须保留有至少0.4mm的间隙(gap)，才能避免相邻两锡球23有接触短路的情形发生，在如此条件下，如果该模块基板22的大小是10×10mm，再考虑该底面222的四隅不放置该锡球23，则该底面222的单侧边只能容纳到9个锡球23，而环绕一圈总共可以容纳36个，这也就是说，该芯片21的引脚数目不能大于36个，如果未来该芯片21的复杂度更高，以致于引脚数目大于36个时就无法使用，或者必须要加大该模块基板22的尺寸，如此，对于模块小型化的设计方面会造成阻碍。
2.另外在加热时，锡球23会受热塌陷，尤其是在该步骤(F)中有重量下压时更迅速，所以在制造过程中，不容易控制与该主机板10及相关后续安装的整体高度，而且还有锡球23短路的风险。
3.虽然只需要用一片基板就可以完成，但是该植球机等相关设备的价格相当昂贵，一般制造工厂并无植球设备与技术，如果一般制造工厂经过检测后，需要拆卸该无线通讯模块20，则被拆下的该无线通讯模块20需要送回封装厂再重新作植球，如此才能再次被使用，于是会相当耗时费工。
【发明内容】
因此，本发明的目的，是在于提供一种体积小、能适用于更多引脚数目的芯片、容易制造与装卸的小型化无线通讯模块及其制造方法。
于是，本发明的一种小型化无线通讯模块，是设置在一具有无线通讯功能的装置中，该装置包含一具有多个焊垫的主机板，该小型化无线通讯模块包含二芯片及一模块基板，所述芯片的其中之一芯片是用于通讯电路的芯片，该模块基板包括一顶面及一底面，所述二芯片是分别设置在该模块基板的顶、底面，其特征在于：
该模块基板还包括多个设置于该顶面与底面的第一焊垫，及多个设置于该底面的第二焊垫，所述芯片是分别设置在该顶、底面的第一焊垫处；及
该小型化无线通讯模块还包含一承载基板，该承载基板是设置于该模块基板的底面，该承载基板包括一面对该模块基板底面的承载面、一相反于该承载面并面对该主机板的焊接面、一连接于该承载面与焊接面周缘的围绕面、一形成于该围绕面旁侧的容室空间，及多个设置于该承载面与焊接面的第三焊垫；该承载基板的高度是大于等于该模块基板底面处的该芯片，该容室空间是对应容纳该模块基板底面处的该芯片，所述第三焊垫的布局是分别配合第二焊垫与该主机板处的焊垫。
本发明的小型化无线通讯模块的制造方法，是使用上述该小型化无线通讯模块的所有构件，该方法包含以下步骤：
(A)制备所述芯片、该模块基板，及该承载基板。
(B)将所述芯片分别设置于该模块基板的顶面与底面。
(C)将该承载基板的顶面结合于该模块基板的底面，并使
该承载基板的旁侧预留一容室空间，该容室空间是对应容纳该模块基板底面处的该芯片，该承载基板的底面是用于结合在该具有无线通讯功能的装置。
借此在制造时，由于第二、三焊垫的宽度是不受限于芯片的高度，所以其宽度能设计的比芯片高度小，于是布局密度就能够提高，而达到将现有模块小型化的成果，或者在未来能因应更多引脚数的芯片使用，此外在整体的高度方面，由于该承载基板不会因为加热后，就有像锡球塌陷的缺点，所以能够更精准的控制整体高度，而且一般工厂所使用的表面粘着技术SMT(SurfaceMount Technology)就能作焊接连接的动作，因此无论是作装卸都能轻易完成，不需要使用昂贵的植球设备来运作。
【附图说明】
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，附图中：
图1A-1F是一示意图，说明以往无线通讯模块的制造步骤；
图2是一立体图，说明上述该无线通讯模块的结构；
图3A-3F是一示意图，说明本发明小型化无线通讯模块的第一较佳实施例的制造步骤；
图4是一立体图，说明本发明上述该第一较佳实施例的结构；
图5是一立体分解图，说明本发明小型化无线通讯模块的第二较佳实施例结构；
图6是一立体组合图，说明上述该第二较佳实施例中的组合结构。
【具体实施方式】
在本发明被详细描述前，要注意的是，在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
如图3A-3F、4所示，本发明小型化无线通讯模块的第一较佳实施例是用于设置在一具有无线通讯功能的装置中，该装置包含一具有多个焊垫31的主机板30，该小型化无线通讯模块400包含三个芯片40、一模块基板50，及一承载基板60。
所述芯片40的其中一者是用于通讯电路的芯片。
该模块基板50包括一顶面51、一底面52、多个设置于该顶面51与底面52的第一焊垫53，及多个设置于该底面52的第二焊垫54，第一焊垫53的位置是设在中间，第二焊垫54的位置是在该模块基板50的周缘，所述芯片40是分别设置在该顶、底面51、52处的第一焊垫53。
该承载基板60是设置于该模块基板50的底面52，该承载基板60包括一面对该模块基板50底面52的承载面61、一相反于该承载面61并面对该主机板30的焊接面62、一连接于该承载面61与焊接面62周缘的围绕面63、一形成于该围绕面63旁侧的容室空间64，及多个设置于该承载面61与焊接面62的第三焊垫65。
该承载基板60在本第一较佳实施例中是呈现环形，其高度是大于等于该模块基板50底面52处的该芯片40，该容室空间是位于该承载基板60的中间，并且是对应容纳该模块基板50底面52处的该芯片40，第三焊垫65的布局是分别配合第二焊垫54与该主机板30处的焊垫31。
在本第一较佳实施例中，该模块基板50与承载基板60上的第二、三焊垫54、65是采用LGA(Land Grid Array)型态的焊垫，实际制造时也可以采用邮票孔(业界通称为Castellation或Stamphole)型态的焊垫，而无论是LGA或是邮票孔型态的焊垫，都能适用于一般常用的表面粘着技术SMT(Surface Mount Technology)来作焊接连接。
同样如图3A-3F、4所示，以下将介绍本发明小型化无线通讯模块的制造方法，该方法是使用上述该小型化无线通讯模块400的所有构件，包含以下步骤：
(A)配合图3A所示，制备所述芯片40、该模块基板50，及该承载基板60，该模块基板50的顶面51与底面52预置有第一、二焊垫53、54。
(B)配合图3B所示，先印锡膏在该顶面51上的该第一焊垫53，再设置该芯片40于该顶面51上的该第一焊垫53，然后加热使该芯片40借由锡膏固定于该模块基板50的顶面51。
(C)配合图3C所示，将该模块基板50翻面，使该底面52朝上，并印锡膏在该底面52上的第一焊垫53与第二焊垫54。
(D)配合图3D所示，利用表面粘着技术设置所述芯片40于该底面52上的该第一焊垫53，以及设置该承载基板60的承载面61连接于该底面52，该承载基板60是环形，其中间处是对应容纳所述芯片40的容室空间64，该承载基板60的第三焊垫65是对应第二焊垫54。
(E)配合图3E所示，加热便所述芯片40与承载基板60借由锡膏固定于该模块基板50底面52，完成本发明小型化无线通讯模块400的第一较佳实施例。
(F)配合图3F所示，此时，可先将该主机板30上的焊垫31印上锡膏，再将该焊接面62上的第三焊垫65对准该主机板30上的焊垫31，加热使该无线通讯模块20与主机板30相连，就能安装完成该小型化无线通讯模块400而在图4的例子中可以发现，如果该模块基板50的大小与以往相同一样为10×10mm的尺寸，第二、三焊垫54、65的宽度也与以往锡球的直径相同为0.4mm，则两相邻焊垫的间隙(gap)就能缩小为0.2mm，这是由于不需考虑锡球塌陷后会向两侧延伸而能将间隙缩小，同样考虑四隅处不配置焊垫，于是单侧边能容纳到15个焊垫，而环绕一圈总共可以容纳60个，这也就是说，未来芯片40的引脚数目能提高到60个，也不会影响目前的尺寸大小，而如果是用来制作现行引脚数目小于36个的通讯模块，则该模块基板50、承载基板60的尺寸能作更小，因此，本发明能实现模块小型化的设计与制作。
所以简单的说，由于第二、三焊垫54、65的宽度是不受限于芯片40高度，所以其宽度能比芯片40高度小，于是布局密度就能够提高，此外在整体的高度方面，该承载基板60的高度能刚好配合芯片40高度，同样采用0.4mm，而由于该承载基板60不会因为加热后，就有像锡球塌陷的缺点，所以能够更精准的控制整体高度，而且一般工厂所使用的表面粘着技术SMT(Surface MountTechnology)就能作焊接连接的动作，因此无论是要作装卸都能轻易完成，而不需要用昂贵的植球设备来运作。
配合图5、6所示，以下本发明的第二较佳实施例将进一步应用上述技术，该第二较佳实施例与上述的第一较佳实施例大致相同，其不同处是在于所述芯片40中，如果高度区分为一个较高芯片41及多个个较低芯片42时，可以将该较高芯片41设置在该承载基板60的承载面61，将较低芯片42设置在该模块基板50的顶面51，并且在该模块基板50相对于该较高芯片41处作一个镂空部55，所以当该模块基板50、承载基板60作连接时，该较高芯片41就可以穿过该镂空部55，并且借以使得较低芯片42与该较高芯片41的高度差缩小，达到能进一步控制整体高度的效果，最后，再将该小型化无线通讯模块400安装到该主机板30就可以完成安装工作。
所以在该第二较佳实施例中，可以发现本发明不只能用于引脚数目更高的芯片，在控制整体高度与元件的布局方面，本发明还能具有更弹性的设计空间，于是更能适应不同的客户需求，掌握住更精准迅速的开发成果。
归纳上述，因此由上述该第一、二较佳实施例中不难发现，本发明的组成结构虽然较以往还多出了该承载基板60，但是在设计方面，本发明能达到小型化、容易控制高度、设计更有弹性的成果，而在运用的设备方面，能使用一般工厂常用的设备完成，所以相较于以往的方式与结构，本发明对电路的开发布局上，以及后续制造上都能提供更长远的进步，成本也能够降低很多，确实能达到本发明的使用目的及要求。
Claims (10)
1.一种小型化无线通讯模块，是设置在一具有无线通讯功能的装置中，该装置包含一具有多个焊垫的主机板，该小型化无线通讯模块包含二芯片及一模块基板，所述芯片的其中之一芯片是用于通讯电路的芯片，该模块基板包括一顶面及一底面，所述二芯片是分别设置在该模块基板的顶、底面，其特征在于：
该模块基板还包括多个设置于该顶面与底面的第一焊垫，及多个设置于该底面的第二焊垫，所述芯片是分别设置在该顶、底面的第一焊垫处；及
该小型化无线通讯模块还包含一承载基板，该承载基板是设置于该模块基板的底面，该承载基板包括一面对该模块基板底面的承载面、一相反于该承载面并面对该主机板的焊接面、一连接于该承载面与焊接面周缘的围绕面、一形成于该围绕面旁侧的容室空间，及多个设置于该承载面与焊接面的第三焊垫；该承载基板的高度是大于等于该模块基板底面处的该芯片，该容室空间是对应容纳该模块基板底面处的该芯片，所述第三焊垫的布局是分别配合第二焊垫与该主机板处的焊垫。
2.如权利要求1所述的小型化无线通讯模块，其特征在于：该承载基板是环形，该容室空间是位于该承载基板的中间。
3.如权利要求1所述的小型化无线通讯模块，其特征在于：该模块基板与承载基板上的第二、三焊垫是采用LGA型态的焊垫。
4.如权利要求1所述的小型化无线通讯模块，其特征在于：该模块基板与承载基板上的第二、三焊垫是采用邮票孔型态的焊垫。
5.如权利要求1所述的小型化无线通讯模块，其特征在于：该承载基板的承载面也设置一芯片，而该模块基板则对应于该芯片设有一镂空部。
6.一种小型化无线通讯模块的制造方法，其特征在于包含以下步骤：
(A)制备二芯片、一模块基板，及一承载基板，所述芯片的其中之一芯片是用于通讯电路的芯片；
(B)将芯片分别设置于该模块基板的顶面与底面；及
(C)将该承载基板的顶面结合于该模块基板的底面，该承载基板设有一容室空间，该容室空间是对应容纳该模块基板底面处的该芯片。
7.如权利要求6所述的小型化无线通讯模块的制造方法，其特征在于：该模块基板及承载基板是采用LGA型态的焊垫作连接。
8.如权利要求6所述的小型化无线通讯模块的制造方法，其特征在于：该模块基板及承载基板是采用邮票孔型态的焊垫作连接。
9.如权利要求6所述的小型化无线通讯模块的制造方法，其特征在于：该驱动装置包括二垂直于该光轴且平行延伸的滑轨、一滑设于所述滑轨且供该输入光纤设置的滑块，及一沿该滑轨方向连接于该滑块侧面的压电致动件。
10.如权利要求6所述的小型化无线通讯模块的制造方法，其特征在于：该承载基板的顶面也设置一芯片，而该模块基板则对应该芯片设有一镂空部。
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