CN210328151U - 电路板组件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电路板组件和电子设备，其中电路板组件包括第一电路板和电子元器件，所述第一电路板和所述电子元器件中的一者设有第一温度焊接层，另一者设有第二温度焊接层；所述第一温度焊接层的熔点高于所述第二温度焊接层的熔点，且所述第一温度焊接层的高度大于或等于所述第二温度焊接层的高度；所述第一电路板和所述电子元器件通过所述第一温度焊接层与所述第二温度焊接层相连接。本实用新型中，第一温度焊接层能够提供支撑作用，防止焊料受到挤压而向周围扩散；此外，第二温度焊接层的量较少，少量焊料不容易向周围扩散，从而能够更好地避免相邻焊点之间发生焊料相连的问题。

Description

电路板组件和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电路板技术领域，尤其涉及一种电路板组件和电子设备。

背景技术

电子设备中一般通过电路板来承载各种电子元器件，电路板与电子元器件之间的连接一般通过焊接实现，在焊接过程中，焊料容易受到挤压而向四周扩散，这将导致相邻焊点之间容易出现焊料相连的现象，从而造成各焊点之间发生短路。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种电路板组件和电子设备，以解决焊料容易受挤压而导致相邻焊点之间出现焊料相连的问题。

本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种电路板组件，包括第一电路板和电子元器件，所述第一电路板和所述电子元器件中的一者设有第一温度焊接层，另一者设有第二温度焊接层；所述第一温度焊接层的熔点高于所述第二温度焊接层的熔点，且所述第一温度焊接层的高度大于或等于所述第二温度焊接层的高度；所述第一电路板和所述电子元器件通过所述第一温度焊接层与所述第二温度焊接层相连接。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电子设备，包括本实用新型实施例的第一方面中所述的电路板组件。

本实用新型实施例中，一方面，由于第一温度焊接层的熔点高于第二温度焊接层的熔点，这样，在焊接过程中，只需将焊接温度控制在第二温度焊接层的熔点温度，即可确保仅对第二温度焊接层进行熔化来实现焊接，而第一温度焊接层能够提供支撑作用，防止焊料受到挤压而向周围扩散；另一方面，由于第一温度焊接层的高度大于第二温度焊接层的高度，使得第二温度焊接层的量较少，少量焊料不容易向周围扩散，从而能够更好地避免相邻焊点之间发生焊料相连的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的第一种电路板组件处于未焊接状态时的分解结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的图1对应的电路板组件处于焊接状态的整体结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第二种电路板组件处于未焊接状态的分解结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的图3对应的电路板组件处于焊接状态的整体结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的第三种电路板组件处于未焊接状态的分解结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的图5对应的电路板组件处于焊接状态的整体结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的第四种电路板组件处于未焊接状态的分解结构示意图；

图8是本实用新型实施例提供的图7对应的电路板组件处于焊接状态的整体结构示意图；

图9是本实用新型实施例提供的具有多层电路板的电路板组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图9所示，本实用新型实施例提供一种电路板组件，包括第一电路板1和电子元器件2，第一电路板1和电子元器件2中的一者设有第一温度焊接层31，另一者设有第二温度焊接层32；第一温度焊接层31的熔点高于第二温度焊接层32的熔点，且第一温度焊接层31的高度大于或等于第二温度焊接层32的高度；第一电路板1和电子元器件2通过第一温度焊接层31与第二温度焊接层32相连接。

需要说明的是，上述第一温度焊接层31和第二温度焊接层32均为在将第一电路板1和电子元器件2进行焊接作业之前所处的结构和形态，在焊接作业之后，由于涉及焊料的熔化和凝固过程，第一温度焊接层31和第二温度焊接层32将结合在一起。在焊接作业之后，第一温度焊接层31和第二温度焊接层32可形成第一焊接结构3。

本实用新型实施例中，由于第一温度焊接层31的熔点高于第二温度焊接层32的熔点，因此，在焊接时，可将焊接温度控制在第二温度焊接层32的熔点温度，使第二温度焊接层32熔化形成焊料与第一温度焊接层31焊接。可以理解地，本实用新型实施例中，第二温度焊接层32充当焊料。在焊接过程中，第一温度焊接层31保持固态，提供支撑作用，防止焊料受到挤压而向周围扩散。相比于现有技术中单独使用焊料实现焊接，由于第一温度焊接层31的支撑和互连作用，本实用新型实施例所需的焊料大大减少，少量的焊料不容易向周围扩散，从而能够更好地避免相邻焊点之间发生焊料相连的问题。

本实用新型实施例中，在将第一电路板1和电子元器件2焊接之前，第一温度焊接层31和第二温度焊接层32中的一者可设置于第一电路板1上，另一者可设置于电子元器件2上，两者的设置位置并不作限定。例如，可将第一温度焊接层31设置于第一电路板1的朝向电子元器件2的表面，而将第二温度焊接层32设置于电子元器件2的朝向第一电路板1的表面；或者，将第一温度焊接层31设置于电子元器件2的朝向第一电路板1的表面，而将第二温度焊接层32设置于第一电路板1的朝向电子元器件2的表面。第一温度焊接层31和第二温度焊接层32设置的具体位置均为第一电路板1和电子元器件2的焊点所在的位置。

考虑到第二温度焊接层32在焊接时熔化形成焊料，为了避免焊料在重力作用下发生不可控地流动，优选的，在将第一电路板1和电子元器件2焊接之前，第二温度焊接层32可设置于在焊接作业时位于下方的部件上。例如，在焊接作业时，若第一电路板1位于电子元器件2的下方，则第二温度焊接层32设置于第一电路板1的朝向电子元器件2的表面；若电子元器件2位于第一电路板1的下方，则第二温度焊接层32设置于电子元器件2的朝向第一电路板1的表面。这样，通过将第二温度焊接层32设置于焊接作业时位于下方的部件上，有利于提高焊接的可靠性。

本实用新型实施例中，可至少提供以下两种第一焊接结构3的实施方式。

实施方式一：如图1至图2所示，第一温度焊接层31为高温锡膏层31a，第二温度焊接层32为低温锡膏层32a，高温锡膏层31a的高度大于低温锡膏层32a的高度。

需要说明的是，高温锡膏和低温锡膏是指两种熔点不同的锡膏，常规的高温锡膏的熔点在217℃以上，常规的低温锡膏的熔点在138℃以上。高温锡膏和低温锡膏的合金成分不同，高温锡膏的合金成分一般为锡、银、铜(简称SAC)；低温锡膏的合金成分一般为Sn-Bi系列，包含SnBi、SnBiAg、SnBiCu等各种合金成分。

以下以高温锡膏层31a设置于第一电路板1的朝向电子元器件2的表面，低温锡膏层32a设置于电子元器件2的朝向第一电路板1的表面为例，对高温锡膏层31a和低温锡膏层32a的具体形成方式以及焊接过程进行说明。

其一，通过钢网印刷的方式在第一电路板1的朝向电子元器件2的表面涂覆上高温锡膏，再将涂覆有高温锡膏的第一电路板1置于高温回流焊炉内，通过高温回流焊即可使高温锡膏固化形成高温锡膏层31a。

其二，通过钢网印刷的方式在电子元器件2的朝向第一电路板1的表面涂覆上低温锡膏，再将涂覆有低温锡膏的电子元器件2置于低温回流焊炉内，通过低温回流焊即可使低温锡膏固化形成低温锡膏层32a。

为了使固化后形成的高温锡膏层31a的高度大于低温锡膏层32a高度，以使高温锡膏层31a提供支撑作用，在上述高温锡膏层31a和低温锡膏层32a制作的过程中，涂覆的高温锡膏的量可大于低温锡膏的量，低温锡膏的量在能够保证焊接稳定性的前提下即可。

在高温锡膏层31a和低温锡膏层32a形成之后，即可实施第一电路板1与电子元器件2的焊接操作。具体的，将第一电路板1与电子元器件2叠合在一起置于低温回流焊炉，低温锡膏层32a熔化形成焊料后再固化，将第一电路板1与电子元器件2焊接在一起。在此过程中，高温锡膏层31a不会熔化，用于支撑。

该实施方式中，在高温锡膏层31a的支撑作用下，低温锡膏层32a熔化形成的焊料不易被挤压而向周围扩散，且低温锡膏层32a的量较少，更加不易向周围扩散。可见，该实施方式中，通过高温锡膏层31a和低温锡膏层32a的设置即可解决焊接过程中由于焊料相连而导致相邻焊点短接的问题，该实施方式中，使用的材料和制作工艺均为常规材料和工艺，实现简单。

可选的，第一电路板1和电子元器件2中的至少一者还设有第二焊盘33，第二温度焊接层32设置于第二焊盘33表面，第二焊盘33的高度小于第一温度焊接层31的高度。

结合实施方式一，电子元器件2的朝向第一电路板1的表面还可设置有第二焊盘33，低温锡膏层32a设置于第二焊盘33表面，第二焊盘33的高度小于高温锡膏层31a的高度。此外，第一电路板1的朝向电子元器件2的表面也可设置有第二焊盘33，高温锡膏层31a设置于第二焊盘33的表面，第二焊盘33的高度小于高温锡膏层31a的高度。

需要说明的是，上述第二焊盘33可采用现有普遍适用于电路板和电子元器件的焊盘，其厚度均较薄。

实施方式二：如图3至图4所示，第一温度焊接层31为第一焊盘31b，第二温度焊接层32为锡膏层32b，第一焊盘31b的高度大于锡膏层32b的高度。

其中，上述锡膏层32b是采用高温锡膏还是低温锡膏，可根据第一焊盘31b的熔点来灵活地选择，以确保第一焊盘31b的熔点高于锡膏层32b即可，本实用新型实施例对此不作限定。

以下以第一焊盘31b设置于第一电路板1的朝向电子元器件2的表面，锡膏层32b设置于电子元器件2的朝向第一电路板1的表面为例，对第一焊盘31b和锡膏层32b的具体形成方式以及焊接过程进行说明。

其一，在制作第一电路板1时，将第一电路板1的朝向电子元器件2的表面设置高度较大的第一焊盘31b。若第一电路板1的其他焊点位置也设置有焊盘，则第一焊盘31b的高度大于其他焊盘的高度，可通过选择性电镀的方式将第一焊盘31b的厚度增大。

其二，通过钢网印刷的方式在电子元器件2的朝向第一电路板1的表面涂覆上锡膏(例如低温锡膏)，再将涂覆有锡膏的电子元器件2置于回流焊炉(例如低温回流焊炉)内，通过回流焊即可使锡膏固化形成锡膏层32b。锡膏涂覆的量可较少，锡膏的量在能够保证焊接稳定性的前提下即可。

在第一焊盘31b和锡膏层32b形成之后，即可实施第一电路板1与电子元器件2的焊接操作。具体的，将第一电路板1与电子元器件2叠合在一起置于回流焊炉，锡膏层32b熔化形成焊料后再固化，将第一电路板1与电子元器件2焊接在一起。在此过程中，第一焊盘31b不会熔化，用于支撑。

该实施方式中，在第一焊盘31b的支撑作用下，锡膏层32b熔化形成的焊料不易被挤压而向周围扩散，且锡膏层32b的量较少，更加不易向周围扩散。可见，该实施方式中，通过第一焊盘31b和锡膏层32b的设置即可解决焊接过程中由于焊料相连而导致相邻焊点短接的问题，该实施方式中，使用的材料和制作工艺均为常规材料和工艺，实现简单。

可选的，第一电路板1和电子元器件2中的至少一者还设有第二焊盘33，第二温度焊接层32设置于第二焊盘33表面，第二焊盘33的高度小于第一温度焊接层31的高度。

结合实施方式二，第一电路板1的朝向电子元器件2的表面可设置有第二焊盘33，锡膏层32b设置于第二焊盘33表面，第二焊盘33的高度小于第一焊盘31b的高度。此外，由于第一电路板1设置有第一焊盘31b，因此，与实施方式一不同的是，第一电路板1的第一焊盘31b处无需再设置其他焊盘，以实现结构和制作工艺的简化。

需要说明的是，上述第二焊盘33可采用现有普遍适用于电路板和电子元器件的焊盘，其厚度较薄。

可选的，如图5至图8所示，第一电路板1和电子元器件2中的一者还设有第三温度焊接层41，第三温度焊接层41的熔点等于第二温度焊接层32的熔点，且第三温度焊接层41的高度大于第二温度焊接层32的高度，以及大于第一温度焊接层31的高度；第一电路板1和电子元器件2还通过第三温度焊接层41相连接。

第一电路板1与电子元器件2之间，除了设置一个焊点的情况之外，还可能设置多个焊点，这多个焊点可以都采用第一焊接结构3，也可以采用第一焊接结构3和其他焊接结构共同组成的组合结构。例如，该实施方式中，可提供另一种焊接结构，即由第三温度焊接层41焊接形成的第二焊接结构4。这里，第三温度焊接层41用于实现第一电路板1和电子元器件2的其他焊点的焊接。

由于第一电路板1为硬质电路板，因此，第一焊接结构3提供的支撑作用可在一定的区域范围内有效，在该区域范围内，第一电路板1和电子元器件2之间的其他焊点的焊料在第一焊接结构3的支撑作用下几乎不会因受到挤压而向周围扩散。鉴于此，电路板组件还可包括上述第二焊接结构4。

可选的，第三温度焊接层41的材料与第二温度焊接层32的材料相同。

该实施方式中，第三温度焊接层41的材料与第二温度焊接层32的材料相同，可以使整个电路板组件的结构和制作工艺更加简化。结合前述实施方式一和实施方式二，第三温度焊接层41可为低温锡膏层41a。

可选的，第二温度焊接层32和第三温度焊接层41间隔设置于第一电路板1朝向电子元器件2的表面；或者，第二温度焊接层32和第三温度焊接层41间隔设置于电子元器件2朝向第一电路板1的表面。优选的，当第一电路板1和电子元器件2上下叠设时，第二温度焊接层32和第三温度焊接层41可设置于第一电路板1和电子元器件2中位于下方的一者的朝向另一者的表面。例如，当第一电路板1位于电子元器件2的下方时，第二温度焊接层32和第三温度焊接层41设置在第一电路板1上朝向电子元器件2的表面。当第一电路板1位于电子元器件2的上方时，第二温度焊接层32和第三温度焊接层41设置在上电子元器件2朝向第一电路板1的表面

如前所述，考虑到第二温度焊接层32和第三温度焊接层41在焊接时熔化形成焊料，为了避免焊料在重力作用下发生不可控地流动，在将第一电路板1和电子元器件2焊接之前，第二温度焊接层32和第三温度焊接层41可设置于在焊接作业时位于下方的部件上，具体的，位于下方部件的朝向上方部件的表面。例如，在焊接作业时，若第一电路板1位于电子元器件2的下方，则第二温度焊接层32和第三温度焊接层41设置于第一电路板1的朝向电子元器件2的表面；若电子元器件2位于第一电路板1的下方，则第二温度焊接层32和第三温度焊接层41设置于电子元器件2的朝向第一电路板1的表面。这样，通过将第二温度焊接层32和第三温度焊接层41设置于焊接作业时位于下方的部件上，有利于提高焊接的可靠性。

可选的，第一电路板1还设有第三焊盘42，电子元器件2还设有第四焊盘43，第三温度焊接层42设置于第三焊盘42表面或第四焊盘43表面，第三焊盘42的高度小于第一温度焊接层31的高度，第四焊盘43的高度小于第一温度焊接层31的高度。

需要说明的是，上述第三焊盘42和第四焊盘43可采用现有普遍适用于电路板和电子元器件的焊盘，其厚度均较薄。

可选的，如图9所示，本实用新型实施例的电路板组件为多层电路板组件，电子元器件2为连接该多层电路板组件中的第一电路板1的中间连接架板21。具体的，如图9所示，该多层电路板组件还包括第二电路板5，第一电路板1与第二电路板5相互间隔设置，电子元器件2为连接第一电路板1和第二电路板5的中间连接架板21。

随着电子设备中装配的电子元器件数量越来越多，单层的电路板已经满足不了电子元器件的装配空间，基于此，目前出现了由多层电路板层叠设置的电路板组件。相邻两层电路板之间一般通过中间连接架板21实现连接。该中间连接架板21不仅起到上下两层电路板之间信号连接的作用，还起到电磁屏蔽的作用。

由于中间连接架板21的上下两表面需要分别与上下两层电路板焊接，电路板与中间连接架板21之间的焊点往往需要承载较大的压力，因此，对于中间连接架板21与电路板之间的焊接结构可采用上述第一焊接结构3。具体的，第一电路板1与中间连接架板21可通过第一焊接结构3焊接，第二电路板5与中间连接架板21也可通过第一焊接结构3焊接。若存在多个焊点，则其他焊点的结构可采用第二焊接结构4，由于容易理解，对此不作具体说明。

本实用新型实施例中，电子元器件2也可以是其他电子元器件，由于无法穷举，本实用新型实施例对此不作具体说明。

此外，本实用新型实施例中的上述各实施方式均可适用于包括中间连接架板21的电路板组件，并能够达到相同的有益效果。

可选的，第一电路板1的表面具有夹具压合区域，在垂直于第一电路板1的方向上，第一温度焊接层31和第二温度焊接层32位于夹具压合区域的投影区域内。

目前，在对电路板组件进行回流焊的过程中，周围的热量可能会使得电路板产生一定的热变形。为了改善电路板因受热而导致的变形，且为了提高焊接质量(如提高焊点的饱满度)，在焊接过程中，一般会使用压合夹具6对第一电路板1的相应区域施加压力。由于压合夹具6所施加的压力的分布较难控制在均匀的程度，压力一致性的管控较为困难，会导致夹具压合区域的压力过大而对该区域的焊料进行挤压，从而导致相邻焊点之间出现较高比例的焊料相连。

鉴于此，在垂直于第一电路板1的方向上，第一焊接结构3可设置在夹具压合区域的投影区域内，即，在焊接过程中，第一温度焊接层31和第二温度焊接层32(即第一焊接结构3)位于夹具压合区域的正下方区域。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，该电子设备包括上述各实施例中的电路板组件，并能够达到相同的有益效果，为避免重复，对此不作赘述。

上述电子设备可为计算机(Computer)、手机、平板电脑(Tablet PersonalComputer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、移动上网电子设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴式设备(Wearable Device)、电子阅读器、导航仪、数码相机等。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电路板组件，包括第一电路板和电子元器件，其特征在于，所述第一电路板和所述电子元器件中的一者设有第一温度焊接层，另一者设有第二温度焊接层；所述第一温度焊接层的熔点高于所述第二温度焊接层的熔点，且所述第一温度焊接层的高度大于或等于所述第二温度焊接层的高度；所述第一电路板和所述电子元器件通过所述第一温度焊接层与所述第二温度焊接层相连接。

2.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述第一电路板和所述电子元器件中的一者还设有第三温度焊接层，所述第三温度焊接层的熔点等于所述第二温度焊接层的熔点，且所述第三温度焊接层的高度大于所述第二温度焊接层的高度，以及大于所述第一温度焊接层的高度；所述第一电路板和所述电子元器件还通过所述第三温度焊接层相连接。

3.根据权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述第三温度焊接层的材料与所述第二温度焊接层的材料相同。

4.根据权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述第二温度焊接层和所述第三温度焊接层间隔设置于所述第一电路板朝向所述电子元器件的表面；或者，

所述第二温度焊接层和所述第三温度焊接层间隔设置于所述电子元器件朝向所述第一电路板的表面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述第一温度焊接层为高温锡膏层，所述第二温度焊接层为低温锡膏层；或者，

所述第一温度焊接层为第一焊盘，所述第二温度焊接层为锡膏层。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述第一电路板和所述电子元器件中的至少一者还设有第二焊盘，所述第二温度焊接层设置于所述第二焊盘表面，所述第二焊盘的高度小于所述第一温度焊接层的高度。

7.根据权利要求2至4中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述第一电路板还设有第三焊盘，所述电子元器件还设有第四焊盘，所述第三温度焊接层设置于所述第三焊盘表面或所述第四焊盘表面，所述第三焊盘的高度小于所述第一温度焊接层的高度，所述第四焊盘的高度小于所述第一温度焊接层的高度。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件为多层电路板组件，所述电子元器件为连接所述多层电路板组件中的所述第一电路板的中间连接架板。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述第一电路板的表面具有夹具压合区域，在垂直于所述第一电路板的方向上，所述第一温度焊接层和所述第二温度焊接层位于所述夹具压合区域的投影区域内。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的电路板组件。

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