CN200956370Y - 通信模块的层叠封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种通信模块的层叠封装结构，适用于三层以上的堆叠结构，其包含有至少一模块基板以及至少一承载基板；模块基板具有一顶面、一底面、至少一芯片以及多数个焊垫，芯片与该焊垫分别布设于模块基板的顶面或底面；承载基板具有一顶面、一底面、多数个焊垫以及一镂空区，该焊垫分别布设于承载基板的顶面及底面且可分别对应地连接模块基板的各焊垫，镂空区贯穿承载基板的顶面以及底面，用以容置芯片；通过此，本实用新型透过将该承载基板与该模块基板进行层叠而电性连接，具有精准控制通信模块的高度并能有效降低通信模块体积及高度的特色。

Description

通信模块的层叠封装结构

技术领域

本实用新型是与通信模块有关，特别是关于一种用于制作通信模块的层叠封装结构。

背景技术

通信模块是应用于具有无线通信功能的装置中，随着市场的需求，电子产品以精巧化以及多功能为诉求例如：行动电话，使产品于设计时体积逐渐趋于缩小化。为了缩小无线通信模块体积，现有通信模块的封装结构是以球栅数组Ball Grid Array；以下简称BGA植球方式进行封装；请参阅图1至图3，其是为通信模块以球栅数组BGA植球方式封装的流程，其主要步骤大致如下：

一.先对一第一电路板1的顶面以及一第二电路板2的底面分别设置有复数个焊垫3并印制锡膏。

二.以一植球机(图未示)分别对该第一电路板1的各焊垫3植入一锡球4并进行加热，使各该锡球4固定于该第一模块电路板1的各焊垫3如图1所示。

三.将该第二电路板2的各焊垫3对准该第一电路板1的各焊垫3并进行加热，使各该锡球4连结该第一电路板1与该第二电路板2如图2所示。

通过此，球栅数组BGA植球方式能通过由重复上述过程而可再叠加其它的电路板5如图3所示，用以达到缩小通信模块体积的目的。

然而，使用球栅数组BGA植球方式具有以下缺点：

一.若芯片高度为0.4mm，实务上锡球的直径至少要0.5mm，此外，各锡球需保留有0.4mm的间隔gap，以避免发生两相邻的锡球有接触短路的情形发生，使得锡球的间的间距会受到锡球的高度所影响，致使所占用的空间较大，当输出/输入端口增加时，模块不易小型化。

二.锡球于加热时会因熔融而造成塌陷，使通信模块与后续安装其于模块的整体高度不易控制，对于通信模块的高度无法有效降低。

三.以锡球作为连接接口时，其结构强度较弱，不容易通过摔落测试。

四.植球机的价格昂贵，相对提高封装加工的成本。

综上所陈，现有通信模块的封装结构具有上述缺失而有待改进。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种通信模块的层叠封装结构，其具有精准控制通信模块的高度并能有效降低通信模块体积及高度的特色。

为达成上述目的，本实用新型所提供一种通信模块的层叠封装结构，其是适用于堆叠层数在三层以上的结构，该层叠封装结构包含有至少一模块基板以及至少一承载基板；该模块基板具有一顶面、一底面、至少一芯片以及多数个焊垫，该芯片可设于该模块基板的顶面或底面，该焊垫布设于该模块基板的顶面或底面；该承载基板具有一顶面、一底面、多数个焊垫以及一镂空区，该焊垫分别布设于该承载基板的顶面及底面且可分别对应地连接该模块基板的各焊垫，该镂空区贯穿该承载基板的顶面以及底面，用以容置该芯片。

通过此，当该通信模块的堆叠层数为三层以上时，本实用新型可透过将该承载基板以及该模块基板进行层叠，使该模块基板与该承载基板电性连接，以达到扩充通信模块功能的目的，同时，本实用新型透过该镂空区容设该高度较高的芯片，具有精准控制通信模块的高度并能有效降低通信模块体积及高度的特色。

综上所陈，本实用新型运用表面组装技术Surface MountTechnology；以下简称SMT取代球栅数组BGA植球方式封装，具有精准控制通信模块的高度并能有效降低通信模块体积及高度的特色。

经由本实用新型提供的实施例可知，本实用新型相较于现有通信模块的封装结构将具有以下优点：

一.本实用新型运用表面组装技术SMT取代球栅数组BGA植球方式封装，克服锡球于加热时会因熔融而塌陷的问题，可以有效控制并缩短相邻各该基板的距离。

二.本实用新型以焊垫作为连接接口时，其能于相同单位面积下布设较多数目的输出/输入埠，更具有较锡球高的结构强度而能通过摔落测试。

三.本实用新型透过镂空区的设计，其可对于所需容置空间进行调整，能配合设计容置不同高度的芯片或其它组件，克服组件高度过高的问题，可以有效降低模块的整体高度。

四.本实用新型在结构上可以再进行层叠其它的模块而增加功能，具有可扩充功能的特色。

五.本实用新型在设备上不需再另外添购植球机，可相对降低封装加工的成本。

本实用新型通信模块的层叠封装结构运用表面组装技术Surface Mount Technology；以下简称SMT取代球栅数组BGA植球方式封装，可以达到使通信模块小型化的目的，具有精准控制通信模块的高度并能有效降低通信模块体积及高度的特色。

为了详细说明本实用新型的结构、特征及功效所在，兹举以下较佳实施例并配合图式说明如后，其中：

附图说明

图1为现有封装结构的加工示意图一；

图2为现有封装结构的加工示意图二；

图3为现有封装结构的组合立体图；

图4为本实用新型第一较佳实施例的组合立体图；

图5为本实用新型第一较佳实施例的组件分解图；

图6为本实用新型第一较佳实施例的加工示意图一；

图7为本实用新型第一较佳实施例的加工示意图二；

图8为本实用新型第一较佳实施例的加工示意图三；

图9为图4沿9-9方向的结构示意图；

图10为本实用新型第一较佳实施例装设于一主机板的组合立体图；

图11为本实用新型第一较佳实施例装设于一主机板的组件分解图；

图12为本实用新型第二较佳实施例的组合立体图；

图13为本实用新型第二较佳实施例的组件分解图；

图14为本实用新型第二较佳实施例的加工示意图一；

图15为本实用新型第二较佳实施例的加工示意图二；

图16为图12沿16-16方向的结构示意图。

【主要组件符号说明】

通信模块的层叠封装结构10

第一模块基板20         顶面21

底面22                 芯片24

焊垫26                 镂空区28

缺口29                 第一承载基板30

顶面31                 底面32

焊垫34                 镂空区36

缺口38                 第二模块基板40

顶面41                 底面42

芯片44                 焊垫46

缺口49                 第二承载基板50

顶面51                 底面52

焊垫54                 芯片55

镂空区56               第一容置空间S1

第二容置空间S2         主机板60

焊垫62

通信模块的层叠封装结构70

第一承载基板80         顶面81

底面82                 焊垫84

镂空区86               第一模块基板90

顶面91                 底面92

芯片94                 焊垫96

第二承载基板100        顶面101

底面102              焊垫104

镂空区106            第二模块基板110

顶面111              底面112

芯片114              焊垫116

具体实施方式

首先请参阅图4及图5，其是为本实用新型第一较佳实施例所提供通信模块的层叠封装结构10，其主要包含有一第一模块基板20、一第一承载基板30、一第二模块基板40以及一第二承载基板50。

该第一模块基板20概呈矩形且具有一顶面21、一底面22、多数个芯片24、多数个焊垫26、一镂空区28以及一缺口29；该芯片24设于该第一模块基板20的顶面21，该焊垫26的类型是为城堡(Castellation)型态并布设于该第一模块基板20的底面22且位于该第一模块基板20邻近周缘处，该镂空区28是为开口且位于该第一模块基板20邻近中央位置，该缺口29形成于该第一模块基板20的端角。

该第一承载基板30设于该第一模块基板20底侧以及该第二模块基板40顶侧且具有一顶面31、一底面32、多数个焊垫34、一镂空区36以及一缺口38；该焊垫34的类型是为城堡(Castellation)型态并布设于该第一承载基板30的顶面31与底面32，该镂空区36是为开口且位于该第一承载基板30邻近中央位置，用以容置高度较高的组件，该缺口38形成于该第一承载基板30的端角且连通该镂空区36。

该第二模块基板40概呈矩形且具有一顶面41、一底面42、多数个芯片44、多数个焊垫46以及一缺口49；该芯片44布设于该第二模块基板40的顶面41，该焊垫46的类型是为城堡(Castellation)型态并设于该第二模块基板40的顶面41与底面42且位于该第二模块基板40邻近周缘处，该缺口49形成于该第二模块基板40的端角。

该第二承载基板50设于该第二模块基板40底侧且具有一顶面51、一底面52、多数个焊垫54、一芯片55以及一镂空区56；该焊垫54的类型是为城堡(Castellation)型态并布设于该第二承载基板50的顶面51与底面52，该芯片55位于该第二承载基板50的端角，该镂空区56是为开口且位于该第二承载基板50邻近中央位置，用以容置高度较高的组件。

请参阅图6至图9，其是为本实用新型第一较佳实施例所提供通信模块的层叠封装结构10的封装流程，其步骤说明如下：

一.先对该第一模块基板20的底面22的焊垫26以及该第一承载基板30的顶面31的焊垫34印制锡膏。

二.将该第一模块基板20置放于该第一承载基板30顶侧，同时，使该第一模块基板20的底面22的各焊垫26对应于该第一承载基板30的顶面31的各焊垫34，再通过由加热使锡膏固定该第一模块基板20与该第一承载基板30如图6所示；其中该第一模块基板20的镂空区28以及该第一承载基板30的镂空区36于垂直方向相对应而形成一第一容置空间S1。

三.对该第一承载基板30的底面32的焊垫34以及该第二模块基板40的顶面41的焊垫46印制锡膏。

四.将该第二模块基板40置放于该第一承载基板30底侧，同时，使该第一承载基板30的底面32的各焊垫34对应于该第二模块基板40的顶面41的各焊垫46，再通过由加热使锡膏固定该第一承载基板30与该第二模块基板40如图7所示；其中该第二模块基板40的芯片44可穿设于该第一容置空间S1，该第一模块基板20的缺口29、该第一承载基板30的缺口38以及该第二模块基板40的缺口49于垂直方向相对应而形成一第二容置空间S2。

五.先对该第二模块基板40的底面42的焊垫46以及该第二承载基板50的顶面51的焊垫54印制锡膏。

六.将该第二模块基板40置放于该第二承载基板50顶侧，同时，使该第二模块基板40的底面42的各焊垫46对应于该第二承载基板50的顶面51的各焊垫54，再通过由加热使锡膏固定该第二模块基板40与该第二承载基板50如图8所示，其中该第二承载基板50的芯片55穿设于该第二容置空间S2。

经由上述结构，本实施例所提供通信模块的层叠封装结构10是运用表面组装技术SMT取代现有球栅数组BGA植入锡球的方式封装；以结构而言，焊垫不会因为加热作用而产生如锡球会熔融塌陷的问题，可以精密控制通信模块的整体高度，再者，焊垫在高度及宽度并无相对关是，使位于同一平面的相邻焊垫的间隙可缩减为0.2mm，在以相同单位面积的基板得情形下，以焊垫方式进行布设的输出/输入埠数目相较锡球方式布设为多，能够有效提高布局密度，通过以达到使通信模块小型化的目的。

请参阅图10至图11，其是为本实用新型第一较佳实施例所提供通信模块的层叠封装结构10安装于一主机板60的实施例；其中该主机板60具有多数个焊垫62，该焊垫62的类型为城堡(Castellation)型态并布设于该主机板60的顶面，用以与该第二承载基板50的底面52的焊垫54连接。本实施例主要揭示该主机板60与通信模块的组装以及实施态样。

请参阅图12至图13，其是为本实用新型第二较佳实施所提供通信模块的层叠封装结构70，其主要包含有一第一承载基板80、一第一模块基板90、一第二承载基板100以及一第二模块基板110。

该第一承载基板80具有一顶面81、一底面82、多数个焊垫84以及一镂空区86；该焊垫84的类型是为城堡(Castellation)型态并布设于该第一承载基板80的顶面81与底面82，该镂空区86是为开口且位于该第一承载基板80中央位置，用以容置高度较高的组件。

该第一模块基板90设于该第一承载基板80底侧且概呈矩形且具有一顶面91、一底面92、二芯片94以及多数个焊垫96；该芯片94设于该第一模块基板90的顶面91邻近中央位置，该焊垫96的类型是为城堡(Castellation)型态并布设于该第一模块基板90的顶面91与底面92且位于该第一模块基板90邻近周缘处。

该第二承载基板100设于该第一模块基板90底侧且具有一顶面101、一底面102、多数个焊垫104以及一镂空区106；该焊垫104的类型是为城堡(Castellation)型态并布设于该第二承载基板100的顶面101与底面102，该镂空区106是为开口且位于该第二承载基板100中央位置，用以容置高度较高的组件。

该第二模块基板110设于该第二承载基板100底侧且概呈矩形并具有一顶面111、一底面112、二芯片114以及多数个焊垫116；该芯片114设于该第二模块基板110的顶面111邻近中央位置，该焊垫116的类型是为城堡(Castellation)型态并布设于该第二模块基板110的顶面111与底面112且位于该第二模块基板110邻近周缘处。

请参阅图14至图16，其是为本实用新型第二较佳实施例所提供通信模块的层叠封装结构70的封装流程，其步骤说明如下：

一.先对该第一承载基板80的底面82的焊垫84以及该第一模块基板90的顶面91的焊垫96印制锡膏。

二.将该第一承载基板80置放于该第一模块基板90顶侧，同时，使该第一承载基板80的底面82的各焊垫84对应于该第一模块基板90的顶面91的各焊垫96，再通过由加热使锡膏固定该第一承载基板80与该第一模块基板90如图14所示；其中该第一模块基板90的芯片94容置于该第一承载基板80的镂空区86。

三.对该第一模块基板90的底面92的焊垫96、该第二承载基板100的顶面101及底面102的焊垫104以及该第二模块基板110的顶面111的焊垫116印制锡膏。

四.将该第二承载基板100置放于该第一模块基板90底侧以及该第二模块基板110顶侧，同时，使该第二承载基板100的顶面101及底面102的各焊垫104分别对应于该第一模块基板90的底面92的各焊垫96以及该第二模块基板110的顶面111的各焊垫116，再通过由加热使锡膏固定该第一模块基板90、该第二承载基板100与该第二模块基板110如图15所示；其中该第二模块基板110的芯片114容置于该第二承载基板10的镂空区106。

通过此，本实施例所提供通信模块的层叠封装结构70同样运用表面组装技术SMT取代现有球栅数组BGA植入锡球的方式封装，具有精密控制通信模块的整体高度以及有效提高布局密度的特色；另外，该第一承载基板80的顶面81的焊垫84可以依需要再行增加其它的模块基板(图未示)，具有可以再对通信模块进行扩充功能的特色。

Claims (14)

1.一种通信模块的层叠封装结构，其是适用于堆叠层数在三层以上的结构，其特征在于，该层叠封装结构包含有：

至少一模块基板，具有一顶面、一底面、至少一芯片以及多数个焊垫，该芯片设于该模块基板的顶面或底面，该焊垫布设于该模块基板的顶面或底面；以及

至少一承载基板，具有一顶面、一底面、多数个焊垫以及一镂空区，该焊垫分别布设于该承载基板的顶面及底面且分别对应地连接该模块基板的各焊垫，该镂空区贯穿该承载基板的顶面以及底面，用以容置该芯片。

2.依据权利要求1所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该模块基板包含有一镂空区，该镂空区贯穿该模块基板的顶面以及底面，用以供高度高于该承载基板的组件穿设。

3.依据权利要求2所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该模块基板的镂空区与该承载基板的镂空区位置相对应的形成一第一容置空间，用以供高度高于该模块基板以及该承载基板的组件穿设。

4.依据权利要求1所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，更包含一缺口，该缺口设于该模块基板或该承载基板的邻近周缘处，用以容设高度较高的组件。

5.依据权利要求4所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该模块基板的缺口与该承载基板的缺口位置相对应的形成一第二容置空间，用以供高度高于该模块基板以及该承载基板且位于周缘处的组件穿设。

6.依据权利要求1所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该焊垫的类型是选用为城堡型态或岸面栅格数组Land GridArray；LGA型态。

7.依据权利要求1所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该承载基板的各焊垫分别对应地连接另一模块基板的各焊垫或另一承载基板的各焊垫。

8.一种通信模块的层叠封装结构，其是适用于堆叠层数为四层的结构，其特征在于，所述该层叠封装结构包含有：

二模块基板，各该模块基板具有一顶面、一底面、至少一芯片以及多数个焊垫，该芯片可设于该模块基板的顶面或底面，该焊垫布设于该模块基板的顶面或底面；以及

二承载基板，各该承载基板具有一顶面、一底面、多数个焊垫以及一镂空区，该焊垫分别布设于该承载基板的顶面及底面且分别对应地连接该模块基板的各焊垫，该镂空区贯穿该承载基板的顶面以及底面，用以容置该芯片。

9.依据权利要求8所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该模块基板包含有一镂空区，该镂空区贯穿该模块基板的顶面以及底面，用以供高度高于该承载基板的组件穿设。

10.依据权利要求9所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该模块基板的镂空区与该承载基板的镂空区位置相对应的形成一第一容置空间，用以供高度高于该模块基板以及该承载基板的组件穿设。

11.依据权利要求8所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，更包含一缺口，该缺口设于该模块基板或该承载基板的邻近周缘处，用以容设高度较高的组件。

12.依据权利要求1所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该模块基板的缺口与该承载基板的缺口位置相对应的形成一第二容置空间，用以供高度高于该模块基板以及该承载基板且位于周缘处的组件穿设。

13.依据权利要求8所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该焊垫的类型是选用为城堡型态或岸面栅格数组Land GridArray；LGA型态。

14.依据权利要求8所述通信模块的层叠封装结构，其特征在于，所述该承载基板的各焊垫分别对应地连接另一模块基板的各焊垫或另一承载基板的各焊垫。

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