CN212725304U

CN212725304U - 接口封装结构和电子设备

Info

Publication number: CN212725304U
Application number: CN202022037921.9U
Authority: CN
Inventors: 王雪
Original assignee: Shanghai Wentai Information Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Wentai Information Technology Co Ltd
Priority date: 2020-09-16
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-03-16
Anticipated expiration: 2030-09-16

Abstract

本申请提供的接口封装结构和电子设备，涉及器件集成技术领域。其中，接口封装结构包括：电路板，电路板具有阵列焊盘，阵列焊盘基于栅格阵列封装形成，阵列焊盘用于与外接接口、电源管理芯片和信号处理芯片分别电连接；接口电路，接口电路基于系统级封装集成于电路板，与阵列焊盘电连接，形成包括外接接口、接口电路和电源管理芯片的回路；信号处理电路，信号处理电路基于系统级封装集成于电路板，与接口电路和阵列焊盘分别电连接，形成包括外接接口、接口电路、信号处理电路和信号处理芯片的回路。通过上述设置，可以改善现有接口封装技术中存在集成度不高的问题。

Description

接口封装结构和电子设备

技术领域

本申请涉及器件集成技术领域，具体而言，涉及一种接口封装结构和电子设备。

背景技术

在电子设备中，一般会设置有接口用于传输信号和充放电，因而，需要设置相应的电路。但是，经发明人研究发现，现有技术中，因这些电路的布局不合理，使得存在集成度不高的问题，严重影响着电子设备的其它器件的布局，使得电子设备的发展受限。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种接口封装结构和电子设备，以改善现有的接口技术中存在集成度不高的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

一种接口封装结构，应用于电子设备，所述电子设备包括外接接口、电源管理芯片和信号处理芯片，所述接口封装结构包括：

电路板，所述电路板具有阵列焊盘，所述阵列焊盘基于栅格阵列封装形成，所述阵列焊盘用于与所述外接接口、所述电源管理芯片和所述信号处理芯片分别电连接；

接口电路，所述接口电路基于系统级封装集成于所述电路板，与所述阵列焊盘电连接，形成包括外接接口、接口电路和电源管理芯片的回路；

信号处理电路，所述信号处理电路基于系统级封装集成于所述电路板，与所述接口电路和所述阵列焊盘分别电连接，形成包括外接接口、接口电路、信号处理电路和信号处理芯片的回路。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述接口封装结构中，所述信号处理芯片包括音频处理芯片，所述信号处理电路包括：

音频模拟开关单元，所述音频模拟开关单元集成于所述电路板，与所述接口电路和所述阵列焊盘分别电连接，形成包括外接接口、接口电路、音频模拟开关单元和音频处理芯片的音频传输回路。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述接口封装结构中，所述信号处理芯片包括数据处理芯片，所述信号处理电路包括：

串行通信总线单元，所述串行通信总线单元集成于所述电路板，与所述接口电路和所述阵列焊盘分别电连接，形成包括外接接口、接口电路、串行通信总线单元和数据处理芯片的数据传输回路。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述接口封装结构中，所述信号处理芯片包括音频处理芯片和数据处理芯片，所述信号处理电路包括：

音频模拟开关单元，所述音频模拟开关单元集成于所述电路板，与所述接口电路和所述阵列焊盘分别电连接，形成包括外接接口、接口电路、音频模拟开关单元和音频处理芯片的音频传输回路；

在本申请实施例较佳的选择中，在上述接口封装结构中，所述音频模拟开关单元包括音频模拟开关芯片。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述接口封装结构中，还包括：

过压保护电路，所述过压保护电路集成于所述电路板，分别与所述接口电路和所述阵列焊盘电连接，形成包括外接接口、接口电路、过压保护电路和电源管理芯片的充放电回路。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述接口封装结构中，所述过压保护电路包括过压保护芯片。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述接口封装结构中，所述电路板包括相对的第一表面和第二表面；

其中，所述接口电路和所述信号处理电路集成于所述第一表面，所述阵列焊盘设置于所述第二表面。

在上述基础上，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：

外接接口、电源管理芯片和信号处理芯片；以及

上述的接口封装结构，所述接口封装结构与所述外接接口、所述电源管理芯片和所述信号处理芯片分别电连接。

在本申请实施例较佳的选择中，在上述电子设备中，所述电子设备为手机，所述外接接口兼容USB Type-C接口和耳机接口。

本申请提供的接口封装结构和电子设备，通过采用系统级封装技术将接口电路和信号处理电路集成封装于电路板，并通过在电路板上基于栅格阵列封装技术形成的阵列焊盘实现接口封装结构的对外电连接，可以充分提高电子设备在外接接口位置的器件集成度，从而改善现有的接口技术中存在集成度不高的问题，使得具有较高的使用价值，如可以在电子设备的主板上布局更多的器件，以提供更多的功能或使得性能更佳。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电子设备的结构框图；

图2为本申请实施例提供的接口封装结构的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的接口电路的电路原理图；

图4为本申请实施例提供的接口封装结构的另一结构示意图；

图5为本申请实施例提供的过压保护电路的电路原理图。

图标：10-电子设备；100-接口封装结构；110-电路板；120-接口电路；130-信号处理电路；140-阵列焊盘；150-过压保护电路；200-外接接口；300-电源管理芯片；400-信号处理芯片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，本申请实施例提供了一种电子设备10。其中，所述电子设备10包括接口封装结构100、外接接口200、电源管理芯片300和信号处理芯片400。

详细地，所述接口封装结构100与所述外接接口200、所述电源管理芯片300和所述信号处理芯片400分别电连接，如此，一方面可以实现所述外接接口200电连接的电源设备与所述电源管理芯片300的电连接，从而实现所述电子设备10的充放电；另一方面可以实现所述外接接口200电连接的信号设备与所述信号处理芯片400之间的电连接，从而实现所述电子设备10与所述信号设备的信息交互。

可选地，所述外接接口200的具体类型不受限制，可以根据实际应用需求确定，如所述电子设备10的具体类型不同，所述外接接口200可以有不同的类型。

例如，在一种可以替代的示例中，所述电子设备10为手机，基于此，所述外接接口200为兼容USB Type-C接口和耳机接口的接口，即所述外接接口200兼容USB Type-C接口和耳机接口。

可选地，所述信号处理芯片400的具体类型也不受限制，也可以根据实际应用需求进行确定。

例如，在一种可以替代的示例中，所述信号处理芯片400为音频处理芯片。基于此，所述音频处理芯片通过所述外接接口200与外部的音频设备，如耳机，进行音频信号的交互。

又例如，在另一种可以替代的示例中，所述信号处理芯片400为数据处理芯片。基于此，所述数据处理芯片通过所述外接接口200与外部的数据设备，如电脑，进行视频数据、文档数据等的交互。

再例如，在另一种可以替代的示例中，所述信号处理芯片400也可以包括音频处理芯片和数据处理芯片，如此，在所述外接接口200电连接有音频设备时进行音频信号的交互，在所述外接接口200电连接有数据设备时进行视频数据、文档数据等的交互。

结合图2，本申请实施例还提供一种可应用于上述电子设备10的接口封装结构100。其中，所述接口封装结构100包括电路板110、接口电路120和信号处理电路130。

详细地，所述电路板110上具有阵列焊盘140(一种呈阵列状态的焊盘或电极触点)，且所述阵列焊盘140基于栅格阵列封装(LGA，Land Grid Array，也成为触点陈列封装)形成，所述阵列焊盘140可以用于，与应用的电子设备10包括的外接接口200、电源管理芯片300和信号处理芯片400分别电连接。所述接口电路120基于系统级封装(SIP，System In aPackag)集成于所述电路板110，且所述接口电路120与所述阵列焊盘140(部分焊盘)电连接，形成包括外接接口200、接口电路120和电源管理芯片300的回路。所述信号处理电路130基于系统级封装集成于所述电路板110，且所述信号处理电路130与所述接口电路120和所述阵列焊盘140(部分焊盘)分别电连接，形成包括外接接口200、接口电路120、信号处理电路130和信号处理芯片400的回路。

基于上述设置，可以通过采用系统级封装技术(基于所述系统级封装技术能够有效地减小器件之间的间距和走线间距，使得摆件面积减小，节省更多的空间)将所述接口电路120和所述信号处理电路130集成封装于所述电路板110，并通过在所述电路板110上基于栅格阵列封装技术形成的所述阵列焊盘140实现接口封装结构100的对外电连接，可以充分提高所述电子设备10在所述外接接口200位置的器件集成度，从而改善现有的接口技术中存在集成度不高的问题。

基于此，使得在应用于电子设备10时，可以留出更多的空间用于设置主板，使得主板的占用面积更大。如此，还可以解决现有技术中由于主板的面积较小而使得难以对硬件器件进行有效的布局、主板的利用率较低的问题。

第一方面，对于所述电路板110需要说明的是，不同元件、器件或结构在所述电路板110上的具体分布方式不受限制，可以根据实际应用需求进行选择。

例如，在一种可以替代的示例中，不同元件、器件或结构集成于所述电路板110上的同一面，即在所述电路板110上有一面不设置任何元件、器件或结构。

又例如，在另一种可以替代的示例中，所述电路板110包括相对的第一表面和第二表面。其中，所述阵列焊盘140以外的其它元件、器件或结构(如所述接口电路120和所述信号处理电路130)可以集成于所述第一表面，所述阵列焊盘140可以设置于所述第二表面。

第二方面，对于所述接口电路120需要说明的是，所述接口电路120的具体构成(如包括的器件或元件)不受限制，也可以根据实际应用需求进行选择。

例如，在一种可以替代的示例中，所述接口电路120是一种USB Type-C接口电路，如包括接口器件和周围电路元件。所述接口器件可以是型号为CSS5324-0M02F的外部接口连接器(对应的周围电路元件可以包括电容元件和二极管等，具体如图3所示)，所述接口器件也可以是型号为CSS5324-3M11F的外部接口连接器。

第三方面，对于所述信号处理电路130需要说明的是，所述信号处理电路130的具体构成(如包括的器件或元件)不受限制，也可以根据实际应用需求进行选择。

例如，在一种可以替代的示例中，所述信号处理芯片400包括音频处理芯片，如此，所述信号处理电路130包括音频模拟开关单元。

详细地，所述音频模拟开关单元集成于所述电路板110，并且，所述音频模拟开关单元所述接口电路120和所述阵列焊盘140(部分焊盘)分别电连接，形成包括所述外接接口200、所述接口电路120、所述音频模拟开关单元和所述音频处理芯片的音频传输回路。如此，可以实现与所述外接接口200电连接的信号设备的音频信号的传输，如所述信号设备为耳机时，可以向所述耳机发送音频信号。

又例如，在另一种可以替代的示例中，所述信号处理芯片400包括数据处理芯片，如此，所述信号处理电路130包括串行通信总线(USB，Universal Serial Bus)单元。

详细地，所述串行通信总线单元集成于所述电路板110，所述串行通信总线单元与所述接口电路120和所述阵列焊盘140(部分焊盘)分别电连接，形成包括所述外接接口200、所述接口电路120、所述串行通信总线单元和所述数据处理芯片的数据传输回路。如此，可以实现与所述外接接口200电连接的信号设备的非音频信号的传输，如所述信号设备为电脑时，可以向所述电脑发送视频信号、文本数据等。

再例如，在另一种可以替代的示例中，所述信号处理芯片400包括音频处理芯片和数据处理芯片，如此，所述信号处理电路130包括音频模拟开关单元和串行通信总线单元。

详细地，所述音频模拟开关单元和所述串行通信总线单元分别集成于所述电路板110。并且，所述音频模拟开关单元与所述接口电路120和所述阵列焊盘140分别电连接，形成包括所述外接接口200、所述接口电路120、所述音频模拟开关单元和所述音频处理芯片的音频传输回路。所述串行通信总线单元与所述接口电路120和所述阵列焊盘140分别电连接，形成包括所述外接接口200、所述接口电路120、所述串行通信总线单元和所述数据处理芯片的数据传输回路。

可选地，在上述示例中，所述音频模拟开关单元的具体构成不受限制，可以根据实际应用需求进行选择。

例如，在一种可以替代的示例中，所述音频模拟开关单元包括模拟音频开关芯片，如型号为FSA4480的模拟音频开关，或者其它型号的模拟音频开关。

又例如，在另一种可以替代的示例中，所述音频模拟开关单元由分立元件构成，且直接集成于所述电路板110。

同理，在上述示例中，所述串行通信总线单元的具体类型也不受限制，也可以根据实际应用需求进行选择。例如，在一种可以替代的示例中，所述串行通信总线单元的型号为USB3.1 Gen2，或者其它型号。

进一步地，考虑到在基于所述外接接口200、所述接口电路120和所述电源管理芯片300形成进行充放电的回路之后，若所述接口电路120输出的电压过高，可能会导致所述电源管理芯片300被损坏，因此，在本实施例中，结合图4，所述接口封装结构100还包括过压保护电路150。

详细地，所述过压保护电路150集成于(如基于系统级封装技术)所述电路板110。并且，所述过压保护电路150分别与所述接口电路120和所述阵列焊盘140电连接，如此，形成包括所述外接接口200、所述接口电路120、所述过压保护电路150和所述电源管理芯片300的充放电回路。

可选地，在上述示例中，所述过压保护电路150的具体构成不受限制，可以根据实际应用需求进行选择。

例如，在一种可以替代的示例中，所述过压保护电路150包括过压保护芯片(OVPIC，Over Voltage Protection Integrated Circuit)，如型号为KTS1693(也可以是其它型号)的电池保护芯片，以及还包括相关的元器件(如图5所示的电阻、电容、电感等元件)。

综上所述，本申请提供的接口封装结构100和电子设备10，通过采用系统级封装技术将接口电路120和信号处理电路130集成封装于电路板110，并通过在电路板110上基于栅格阵列封装技术形成的阵列焊盘140实现接口封装结构100的对外电连接，可以充分提高电子设备10在外接接口200位置的器件集成度，从而改善现有的接口技术中存在集成度不高的问题，使得具有较高的使用价值，如可以在电子设备10的主板上布局更多的器件，以提供更多的功能或使得性能更佳，使得主板的利用率更高。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种接口封装结构，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备包括外接接口、电源管理芯片和信号处理芯片，所述接口封装结构包括：

2.根据权利要求1所述的接口封装结构，其特征在于，所述信号处理芯片包括音频处理芯片，所述信号处理电路包括：

3.根据权利要求1所述的接口封装结构，其特征在于，所述信号处理芯片包括数据处理芯片，所述信号处理电路包括：

4.根据权利要求1所述的接口封装结构，其特征在于，所述信号处理芯片包括音频处理芯片和数据处理芯片，所述信号处理电路包括：

5.根据权利要求4所述的接口封装结构，其特征在于，所述音频模拟开关单元包括音频模拟开关芯片。

6.根据权利要求1所述的接口封装结构，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的接口封装结构，其特征在于，所述过压保护电路包括过压保护芯片。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的接口封装结构，其特征在于，所述电路板包括相对的第一表面和第二表面；

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

外接接口、电源管理芯片和信号处理芯片；以及

权利要求1-8任意一项所述的接口封装结构，所述接口封装结构与所述外接接口、所述电源管理芯片和所述信号处理芯片分别电连接。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机，所述外接接口兼容USB Type-C接口和耳机接口。