SE524631C2 - Kretskortsarrangemang med förbättrad driftsäkerhet under temperaturvariationer och metod för att framställa ett sådant arrangemang - Google Patents
Kretskortsarrangemang med förbättrad driftsäkerhet under temperaturvariationer och metod för att framställa ett sådant arrangemangInfo
- Publication number
- SE524631C2 SE524631C2 SE0203123A SE0203123A SE524631C2 SE 524631 C2 SE524631 C2 SE 524631C2 SE 0203123 A SE0203123 A SE 0203123A SE 0203123 A SE0203123 A SE 0203123A SE 524631 C2 SE524631 C2 SE 524631C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- circuit board
- shielding
- enclosures
- arrangement
- printed circuit
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0007—Casings
- H05K9/002—Casings with localised screening
- H05K9/0022—Casings with localised screening of components mounted on printed circuit boards [PCB]
- H05K9/0024—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields
- H05K9/0032—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields having multiple parts, e.g. frames mating with lids
- H05K9/0033—Shield cases mounted on a PCB, e.g. cans or caps or conformal shields having multiple parts, e.g. frames mating with lids disposed on both PCB faces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
- H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Description
20 25 30 524 651 2 u. .u ningen mer spänning och bryts, vilket resulterar i att ett eller flera paket eller anordningar helt eller delvis förlorar kontakten med kretskortet.
För att uppnå en acceptabel uthållighet under sådana omständigheter vid- tages vanligtvis ytterligare åtgärder, speciellt såsom att lägga till en underfyllande polymerharts i gränssnittet mellan varje paket eller komponent och kretskortet, där polymerhartsen läggs på iflytande form och därefter härdas. Den underfyllande polymerhartsen verkar för att minska spänningen vid lödpunkterna genom att sprida den pålagda lasten över hela gränssnittsytan.
En annan möjlig lösning är att avsevärt öka tjockleken på kretskortet.
Ytterligare en annan lösning är att använda ett material i kretskortet som har en temperaturutvidgningskoefficient som ligger närmare temperaturutvidgnings- koefficienten hos paketens substrat.
Det finns dock en del nackdelar med ovan nämnda lösningar.
Användandet av en underfyllande polymerharts ger ett avsevärt bidrag till tillverkningskostnaden av ett kretskortsarrangemang. Det är även så att omarbet- ning efter sammanfogning, såsom utbyte av defekta anordningar, blir avsevärt mer komplext, eller helt ogörligt, på grund av den härdade polymerhartsen.
Att öka kretskortets tjocklek erbjuder en begränsad förbättring jämfört med den degraderingsfaktor som erhålls genom att använda ett tvåsidigt arrangemang i stället för ett enkelsidigt arrangemang.
Kretskort som har en temperaturutvidgningskoefficient som matchas med temperaturutvidgningskoefficienten hos substratmaterialet för paketen finns endast tillgängliga till en avsevärt högre kostnad och minskad elektrisk lämplighet jämfört med vanligen använda kretskort av exempelvis typen FR-4.
SAMMANDRAG A V UPPFINNINGEN Avsikten med uppfinningen är att erbjuda ett kretskortsarrangemang enligt vad som krävs av moderna mobiltelefoner eller anordningar för trådlös kommuni- kation med den driftsäkerhet som finns hos underfyllda arrangemang under på- verkan av temperaturvariationer, dock undvikande underfyllning, och en metod för att framställa sådana arrangemang.
Detta åstadkommes genom ett uppfinningsenligt kretskortsarrangemang, omfattande ett kretskort med åtminstone en elektronisk anordning on åtminstone en sida av kretskortet, en första skärmande omslutning anordnad till den ena sidan 10 20 25 30 524 631 3 - . - . vv av kretskortet, en andra skärmande omslutning anordnad till den andra sidan av kretskortet, där den första och andra omslutningen är symmetriskt anordnade motsatt varandra, omslutande nämnda åtminstone ena elektroniska anordning, genom att den första och andra skärmande omslutningarna har en temperatu- rutvidgningskoefficient som är lägre än kretskortets temperaturutvidgningskoef- ficient för att hålla kretskortet plant i ett tillstånd av dragpåkänning inom normala temperaturområden för ett verksamt kretskortsarrangemang.
Härigenom kommer elektroniska anordningar monterade till kretskortet att klara av temperaturvariationer.
Kort figurbeskrivning Uppfinningen kommeri det följande att beskrivas mer detaljerat med hänvisning till bifogad ritning där figur 1 visar ett tvärsnitt av ett uppfinningsenligt kretskortsarrangemang.
BESKRIVNING A V UPPFINNINGEN Figur 1 visar schematiskt ett tvärsnitt av en utföringsform ett kretskortsar- rangemang 1 enligt föreliggande uppfinning. Kretskortsarrangemanget 1 omfattar ett kretskort 2, elektroniska anordningar 3a, 3b, och skärmande omslutningar 4a, 4b.
Kretskortet 2 är framställt av ett konventionellt organiskt laminat, exempelvis FR-4, G-10 eller FR-5, med två microvia-lager på var sida. De elek- troniska anordningarna 3a, 3b kan utgöras av HDPer såsom CSPer, "micro ball grid arrays" (uBGA), "direct chip attached" (DCA) eller flip chip anordningar. Oav- sett vilket avser uppfinningen kretskortsarrangemang omfattande godtyckliga diskreta komponenter eller anordningar som är anslutna till kretskortet. l den illustrerade utföringsformen är de elektroniska anordningarna 3a, 3b monterade medelst lödkulor (eng.: solder balls) 5a, 5b, 50, 5d på var sida av kretskortet 2. Den elektroniska anordningen 3a på en sida av kretskortet är anordnad motstående den elektroniska anordningen 3b på den andra sidan.
De elektroniska anordningar 3a, 3b är i den illustrerade utföringsformen två till antalet. Det är dock möjligt att tillämpa uppfinningen i en utföringsform med endast en elektronisk anordning på den ena sidan av kretskortet, såväl som i en utföringsform med fler än en anordning på var sida. 20 25 30 524 651 4 « - | . Q ø . | o u.
De skärmande omslutningarna 4a, 4b är, enligt uppfinningen, symmetriskt och direkt motstående anordnade till kretskortet 2 i förhållande till varandra, på var sida om kretskortet 2, genom exempelvis Iödning eller genom användandet av ledande adhesiv. På detta sätt definierar de skärmande omslutningarna 4a, 4b till- sammans en kavitet, vilken omsluter de elektroniska anordningarna 3a, 3b.
De skärmande omslutningarna 4a, 4b är enligt uppfinningen tillverkade av ett material med en vald TUK som är lägre än kretskortets 2 TUK. Genom att även erbjuda en tillräcklig tjocklek hos materialet för de skärmande omslutningarna 4a, 4b domineras det mekaniska tillståndet för kretskortsarrangemanget 1 av de skä- rmande omslutningarna 4a, 4b och inte av kretskortet 2. På detta sätt kan krets- kortet 2 alltid hållas i ett tillstånd av dragpåkänning inom det normala arbetstem- peraturområdet av -60°C till +155°C för ett kretskortsarrangemang 1.
De skärmande omslutningarna 4a, 4b kan tillverkas metall, exempelvis av kallvalsat stål. Även andra material kan användas så länge som de skärmande omslutningarna har en TUK som är lägre än TUK för kretskortet 2, och samtidigt kan erbjuda en rigid och stadig struktur.
Konventionella kretskort 2 av FR-4 har en TUK i storleksordningen 19 till 20 ppm/°C. Skärmande omslutningar 4a, 4b, av kallvalsat stål, enligt föreliggande uppfinning, har en TUK som är i storleksordningen 13 till 16 ppm/°C.
Vid lodets smältpunkt (eng.: solders solidus point), vilken typiskt är mellan 184°C och 235“C för de flesta bly/ten Iegeringarna under lodets återflöde och sam- mansättningsoperationen är de skärmande omslutningarna 4a, 4b anordnade eller fastsatta till kretskortet 2 i en neutral spänningspunkt, vilket betyder att varken de skärmande omslutningarna 4a, 4b eller kretskortet 2 är utsatta för någon last före eller efter att de skärmande omslutningarna 4a, 4b är fastsatta. Så snart som tem- peraturer förändras från denna neutrala spänningspunkttemperatur utsätts de skärmande omslutningarna 4a, 4b och kretskortet 2 för spänning. Det normala arbetstemperaturområdet för kretskortsarrangemanget 1 är under den neutrala spänningspunkttemperaturen, vilket försäkrar att kretskortet 2 alltid hålls i ett in- spänt tillstånd. Dragpåkänningen som beror på skillnaden mellan TUK för de skärmande omslutningarna 4a, 4b och kretskortet 2 säkerställer att kretskortet 2 förblir plant och inte vrider sig under det normala arbetstemperaturområdet för kretskortsarrangemanget 1. Detta begränsar den påverkan som en vridning hos 20 n | - | . n ~ . c nu , . f. n v n z", ,",: Å ".. - v' a nu : : u a. n. u - »n o u n n I f" . a a a u ann.. s f v q n u o v n v o q 1 I f I 0 ' . . u . - a kretskortet 2 har på lödkulorna 5a, 5b, 5c, 5d och därav resulterande skalnings- spänningar (eng.: peel stresses).
Exempel Kretskortet 2 är ett konventionellt organiskt laminat FR-4 med två så kallade microvia-lager på var sida, en TUK på 19 ppm/°C, och en tjocklek av 0,8 mm. De skärmande omslutningarna 4a, 4b är tillverkade av kall valsat stål med en TUK på 13-16 ppm/“C och en tjocklek på 0,15 mm. Utan de skärmande omslutningarna 4a, 4b skulle de elektroniska anordningarna 3a, 3b inte klara av ett minimalt uthål- lighetstest (800 cykler, -40°C till +100°C, 1 timme för komplett cykel, 15 minuters ramp med 15 minuters stopp vid varje extrem) utan underfyllning med epoxyharts.
Med skärmande omslutningar 4a, 4b klarar kretskortsarrangemanget 1 tempe- raturcykler utan den försämring som normalt uppstår (3-5 gånger lägre uthållighet i antalet temperaturcykler) när elektroniska anordningar 3a, 3b monteras motstå- ende varandra pà var sida om kretskortet 2. Det kunde visas att uthålligheten vid temperaturcykler faktiskt ökade när de elektroniska enheterna 3a, 3b var direkt motstående varandra på var sida om kretskortet 2 i jämförelse med om en elektro- nisk enhet 3a, 3b togs bort.
Claims (6)
1. Ett kretskortsarrangemang (1 ), omfattande ett kretskort (2) med åtmin- stone en elektronisk anordning (3a, 3b) på åtminstone den ena sidan av kretskor- tet (2), en första skärmande omslutning (4a) anordnad på den ena sidan av krets- kortet (2), en andra skärmande omslutning (4b) anordnad på den andra sidan av kretskortet (2), där den första och andra skärmande omslutningen (4a, 4b) är an- ordnade symmetriskt och direkt motstående varandra, omslutande nämnda åtmin- stone ena elektroniska anordning (3a, 3b), kännetecknad av, att den första och andra skärmande omslutningen (4a, 4b) har en temperaturutvidgningskoefficient som är lägre än kretskortets (2) temperaturutvidgningskoefficient för att hålla krets- kortet (2) plant och i ett tillstånd av dragpåkänning inom ett normalt arbetstempe- raturområde för kretskortsarrangemanget (1 ).
2. Ett kretskortsarrangemang enligt patentkravet 1, kännetecknat av, att den första och andra skärmande omslutningen (4a, 4b) är av metall.
3. Ett kretskortsarrangemang enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknat av, att den första och andra skärmande omslutningen (4a, 4b) är av kallvalsat stål.
4. Ett kretskortsarrangemang enligt något av ovanstående patentkrav, kän- netecknat av, att temperaturutvidgningskoefficienten för den första och andra skärmande omslutningen (4a, 4b) är i storleksordningen 13 - 16 ppm/°C.
5. Ett kretskortsarrangemang enligt något av ovanstående patentkrav, kän- netecknat av, att de elektroniska anordningarna (3a, 3b) är monterade till krets- kortet (2) medelst lödkulor (5a, 5b, 5c, 5d).
6. En metod för att framställa ett kretskortsarrangemang (1) omfattande ett kretskort (2) med åtminstone en elektronisk anordning (3a, 3b) på åtminstone den ena sidan av kretskortet(2), en första skärmande omslutning (4a) anordnad på den ena sidan av kretskortet (2), en andra skärmande omslutning (4b) anordnad på den andra sidan av kretskortet (2), där den första och andra skärmande om- slutningen (4a, 4b) är anordnade symmetriskt och direkt motstående varandra, 524 631? 7 nu» o! omslutande nämnda åtminstone ena elektroniska anordning (3a, 3b), känneteck- nad av, att materialet för den första och andra skärmande omslutningen (4a, 4b) väljes med en temperaturutvidgningskoefficient som är lägre än kretskortets (2) temperaturutvidgningskoefficient, och att de skärmande omslutningarna (4a, 4b) fastsättes till kretskortet (2) i en neutral spänningspunktstemperatur, varigenom kretskortet (2) hålls i ett tillstånd av dragpåkänning inom det normala arbetstempe- raturområdet.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0203123A SE524631C2 (sv) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Kretskortsarrangemang med förbättrad driftsäkerhet under temperaturvariationer och metod för att framställa ett sådant arrangemang |
PCT/IB2003/003532 WO2004036968A1 (en) | 2002-10-18 | 2003-08-18 | A printed circuit board assembly and a method for providing such an assembly |
AU2003250474A AU2003250474A1 (en) | 2002-10-18 | 2003-08-18 | A printed circuit board assembly and a method for providing such an assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0203123A SE524631C2 (sv) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Kretskortsarrangemang med förbättrad driftsäkerhet under temperaturvariationer och metod för att framställa ett sådant arrangemang |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0203123D0 SE0203123D0 (sv) | 2002-10-18 |
SE0203123L SE0203123L (sv) | 2004-04-19 |
SE524631C2 true SE524631C2 (sv) | 2004-09-07 |
Family
ID=20289338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0203123A SE524631C2 (sv) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | Kretskortsarrangemang med förbättrad driftsäkerhet under temperaturvariationer och metod för att framställa ett sådant arrangemang |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2003250474A1 (sv) |
SE (1) | SE524631C2 (sv) |
WO (1) | WO2004036968A1 (sv) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE462071B (sv) * | 1985-12-23 | 1990-04-30 | Perstorp Ab | Moensterkort |
JPH11284097A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
JPH11214831A (ja) * | 1998-01-21 | 1999-08-06 | Nec Eng Ltd | 表面実装部品の実装構造 |
TW465146B (en) * | 1999-02-02 | 2001-11-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | Thermal expansion adjustment method of plate-shaped electronic devices and the structure thereof |
DE10026351A1 (de) * | 2000-05-27 | 2001-11-29 | Mannesmann Vdo Ag | Elektronische Baugruppe |
-
2002
- 2002-10-18 SE SE0203123A patent/SE524631C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-08-18 AU AU2003250474A patent/AU2003250474A1/en not_active Abandoned
- 2003-08-18 WO PCT/IB2003/003532 patent/WO2004036968A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2003250474A1 (en) | 2004-05-04 |
WO2004036968A1 (en) | 2004-04-29 |
SE0203123D0 (sv) | 2002-10-18 |
SE0203123L (sv) | 2004-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6756253B1 (en) | Method for fabricating a semiconductor component with external contact polymer support layer | |
US5684677A (en) | Electronic circuit device | |
US7180007B2 (en) | Electronic circuit device and its manufacturing method | |
KR100539635B1 (ko) | 반도체 장치 및 그 제조 방법 | |
US20020131254A1 (en) | Surface applied passives | |
US20060252248A1 (en) | Method for fabricating electrically connecting structure of circuit board | |
US20170265300A1 (en) | Double-sided printed circuit board and method for manufacturing same | |
JP4083638B2 (ja) | フレキシブル配線基板、半導体チップ実装フレキシブル配線基板、表示装置、半導体チップ実装方法 | |
Niittynen et al. | Reliability of ICA attachment of SMDs on inkjet-printed substrates | |
KR20060048605A (ko) | 플렉시블 배선 기판과 그 제조 방법 및 반도체 칩 실장플렉시블 배선 기판과 전자기기 | |
US7791197B2 (en) | Semiconductor device, connecting member, method for manufacturing a semiconductor device and method for manufacturing a connecting member | |
SE524631C2 (sv) | Kretskortsarrangemang med förbättrad driftsäkerhet under temperaturvariationer och metod för att framställa ett sådant arrangemang | |
JP2003297868A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US8168525B2 (en) | Electronic part mounting board and method of mounting the same | |
US20130068516A1 (en) | High io substrates and interposers without vias | |
EP0631461B1 (en) | Electronic circuit device | |
JP2000164645A (ja) | 電子部品実装用フィルムキャリアテープおよびその製造方法 | |
JP3961491B2 (ja) | 半導体装置の製造方法,半導体装置およびそれを用いる液晶モジュール | |
KR100986294B1 (ko) | 인쇄회로기판의 제조방법 | |
JPH08191128A (ja) | 電子装置 | |
US20090096096A1 (en) | Semiconductor device and circuit device having the same mounted thereon | |
Burkard et al. | Large panel, highly flexible multilayer thin film boards | |
JP4938346B2 (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
US20070075122A1 (en) | Method for fabricating a chip module and a device module fabricated therefrom | |
Poole et al. | Epoxy flux material and process for enhancing electrical interconnections |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |