TW201007896A - Device for assembling an electronic component - Google Patents

Description

201007896 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用以組裝電子零組件的裝置，該 組裝裝置包含有一外殼體，經由接點裝置連接至一外部電 路’並包含有一支撐件，可供電子零組件固定於其上。此 支撐件係可經由至少一透過連接裝置而設置於該支撐件上 之接點墊片來加以連接至該外殼體的接點裝置上。這可使 φ 得固定在該支撐件上的電子零組件能夠電性連接至該外殻 體的接點裝置上。 【先前技術】 形式爲一種殼體而該殼體內包覆著可供一個或多個電 子零組件固定於其上之支撐件的電子零組件組裝裝置係爲 習用技藝中已知者。起先，這些電子零組件係直接牢固地 固定至該殼體的背蓋上。但是，這樣的構造雖然製造簡單 ，但只要這些固定至該殼體上的零組件無法適應於這樣的 堅固特性，就會有問題。 事實上，將零組件堅固地固定至殻體上的主要缺點在 於，所有作用於該殼體上的振動及衝擊均會撞擊至固定於 其上的零組件。雖然這對於諸如邏輯閘、記憶體、或被動 組件之類具有電晶體的零組件而言，是無害的，但是對於 敏感性零組件而言，則會是相當不利的。事實上，在諸如 諧振器或陀螺儀之類需要振動或產生振動來供應數據或驅 動電路的零組件的情形中’作用於積體電路上的雜散外部 -5- 201007896 振動會造成該等零組件之作動參數的漂移。 這就是爲什麼要裝設衰減振動之系統的原因。 在習用技藝中需要有一種發明，其目的係供克服與外 部機械衝擊所致之干擾相關的困擾。例如，我們可參見法 國專利第2 692 7 1 9號，其使用一片彈性材料設置於外殻 體的底面上，位於該殼體底面與電子零組件之間，以供減 弱可能會被傳送至該零組件上的外部振動。該零組件係透 過連接電線來以電力作動的。 _ 此種型式之系統的問題之一在於必須要使用二個不同 的元件來做電連接部及減振器。一方面，這表示殼體必須 要改變，以供將減振裝置裝設於其內，另一方面也會增加 系統的複雜度，這也會造成製造成本的增高。 【發明內容】 本發明係有關一種用來組裝電子零組件的裝置，其可 減低減振系統的複雜度及空間需求，同時能改善其效率及 @ 限制成本，進而能克服前述習用技藝的缺點。 因此，本發明係有關於如前所述的組裝裝置，其特徵 在於連接裝置及電子零組件支撐件係配置成能使得該支撐 件由該等連接裝置所懸吊，致使該支撐件保持活動狀態。 根據本發明之組裝電子零組件的裝置的一項優點在於 ，其可提供一種簡單的減振系統。事實上，其係以單一個 元件來做爲電連接部及減振器。此一做爲連接裝置的元件 ，係可將固定在支撐件上的電子零組件加以電性連接至外 -6 - 201007896 殻體的接點墊片上，因之而可連接至任何的電路上，並可 彈性地對供該零組件固定至其上的該支撐件加以減振。 此連接裝置的這項雙重功能’係由所使用之連接裝置 的本質特性來造成的。 再者，該減振器系統的簡單性代表著’該外殼體的結 構將無需加以改變，因此可以避免額外的設計成本。 其他有用的實施例則是申請專利範圍第2項至第2 1 φ 項的標的。 此用以組裝電子零組件的裝置的目的、優點及特點， 將可自下面有關於做爲非限制性範.例而顯示於所附圖中的 本發明至少一實施例的詳細說明中更清楚得知。 【實施方式】 在下面的說明中，對於電子零組件組裝裝置中已爲熟 知此技藝者知悉的所有零件，將僅會做簡單的說明而已。 第la圖及第lb圖示意地顯示出根據本發明的電子零 組件組裝裝置的最簡單實施例。此組裝裝置1，其內裝設 著一電子零組件2，係包含有一外殻體3,經由接點裝置4 加以連接至一外部電路。一支撐件5，係供電子零組件2 固定至其上，設置於該外殻體3的內部。此支撐件5包含 有接點墊片8，電性連接至電子零組件2。後者係經由可 將接點裝置4連接至接點墊片8上的連接裝置6來加以電 性連接至外殼體3的接點裝置4上。 外殼體3內亦可設置中間接點墊片7。因此，連接裝 201007896 置6係將支撐件5的接點墊片8連接至外殻體3的接點墊 片7上，而後者則係電性連接至該殼體3的接點裝置4上 〇 外殼體3具有數項功能，第一項是可在被其所包覆的 電子零組件2與供殻體3固定至其上的外部電路（未顯示 )之間形成電性連接。外殼體3亦可做爲一散熱座，以供 排除由該零組件2所產生的焦耳效應能量，如果這是有需 要的話。最後’殼體3亦具有保護功能，因爲其可以用來 保護電子零組件2免於任何來自外部環境的惡意攻擊，例 如衝擊、熱量、濕氣等等。此殻體是由堅硬材料製成的， 例如陶瓷、液晶聚合物（LCP ) '聚酯碳酸酯（PEC )、 或任何其他使用於電子零組件領域的材料。其係經由接點 裝置4連接至外部電路（未顯示）。在此例中，這些接點 裝置4是對稱地設置於殼體3之二側邊的耳部。但是，這 些接點裝置可以採用任何能達成將殼體3電性連接至外部 電路之功能的可能形式及配置。可以參照例如球柵陣列（ BGA)，其中殼體3下方的球狀物可構成與該外部電路間 的電性連接。 在殼體3內設有一支撐件5，可供所需的電子零組件 2固定至其上。支撐件5的主要功能是做爲一供固定至其 上之零組件2使用之懸吊起來的基部。因此，零組件2也 會被懸吊起來。 支撐件5及外殻體3的接點裝置4係由連接裝置加以 電性連接起來。這可讓固定在支撐件5上的電子零組件能 201007896 夠電性連接至外殻體3的接點裝置4上’因之而連接至外 部電路。 如前面所提及的，敏感性零組件，例如諧振器或陀螺 儀，需要隔離振動及外部衝擊。因此，本發明建議將連接 裝置6做爲懸吊裝置來解決該問題。使用連接裝置6做爲 懸吊裝置可節省空間並簡化該系統，因爲是以單一個元件 來達成二項功能：電性連接及懸吊。這可減少成本及硏發 φ 時間，並使工業生產簡化。此由連接裝置6所達成的懸吊 功能是所使用之材料的本質或先天特性的結果。 事實上，該連接裝置是可撓的，這可使得供電子零組 件2固定至其上的支撐件5能夠被懸吊起來。換言之，支 撐件5是以自由的方式裝設在外殼體3內，在沒有任何支 撐的情形下懸吊起來。只有連接裝置6將該支撐件5加以 懸吊住。 如果有衝擊作用在外殼體3時，他們會反射至該殻體 • 3內。連接裝置6的特點，特別是可撓性，會使該連接裝 置能夠以或多或少強化的方式變形，因之而能減除該等外 部振動的大部份，以保護固定在支撐件5上的電子零組件 2免於這些雜散振動的作用。 根據本發明的第一種變化，如第la圖及第lb圖中所 可看到的，將接點裝置4連接至接點墊片8上的連接裝置 6是使用導線搭接（Wire Bonding)的搭接部。這些搭接 部6的彎曲性質是依該等搭接部實施的長度、直徑及材料 而定。搭接部6是熔接成弧拱狀，亦即該搭接部的末端之 -9- 201007896 一是熔接至連接墊片8上，而另一端則是熔接，至外殻體3 的該等接點裝置4之一者上，或是在殻體3具有中間接點 墊片7時，熔接至該片體上。 此種變化型具有簡易的優點，因爲組成此組裝裝置的 所有元件均是已知的，而在發明上的貢獻則是使用搭接部 6來懸吊其上固定著電子零組件2的支撐件5。 根據本發明之組裝裝置的第二種變化，該連接裝置係 由軟性印刷電路板6a所構成。此變化型是顯示於第3圖 鬱 及第4圖內。軟性印刷電路板6a是習知的印刷電路板， 亦即是由設置於絕緣基材上的隔離開的銅質路徑所構成的 。軟性印刷電路板與習用者，亦即硬質者，間的差異在於 ’對硬質印刷電路板而言，絕緣基材是由電木或硬質環氧 樹脂所構成的，而對軟性印刷電路板而言，該基材是由可 讓印刷電路板變形的撓性材料所製成的。 因此，連接裝置具有條狀的形式，係由絕緣撓性材料 製成’其上隔離設置導電路徑14。這些路徑14是配置成 ❹ 讓他們每一者均將支撐件5之一接點墊片8連接至外殼體 3之該等接點裝置之一者上，以便將該外殻體3的該等接 點裝置4電性連接至電子零組件2上。 同樣的，連接裝置6a可提供使用時的可撓性，因爲 該軟性印刷電路板的可撓性可藉由改變基材的厚度、製做 該基材的材料、以及該基材的長度、寬度及形狀而加以改 變。 根據第5圖及第6圖中所示的本發明第三種變化，可 -10- 201007896 以看到第三型式的連接裝置。在此例中是應 接原則。此原則包含有一網狀金屬條片6b， ，用來做爲電路之連接墊片的支撐件。因此 一側末端是固定至電子零組件的接點墊片上 端則是固定至供該零組件固定至其上的印刷 墊片上。 在此例中，金屬條片6b是用來將支撐伯 φ 片連接至外殼體3的接點裝置上。因此，支 自底側或頂側固定至該等條片上。最好是採 ，將支撐件5a放置於條片上。 這些條片的好處是，此項技術是早已知 組件是由接點裝置加以支撐，而成本及硏發 。當然，前述的實施例範例僅係供舉例之用 現本發明特徵功能的實施例亦是可想像得到〖 雖然很明顯的，該連接裝置可以多種可 φ 這些變化均係本發明中的其他有用的變化。 事實上，支撐件5本身即是本發明中可 式的元件之一者，這些型式每一者均具有相 撐件5的主要功能是做爲供必須要加以保護 影響的電子零組件2固定在其上的基部。 支撐件5中用來固定電子零組件的第一 於第la圖、第lb圖、第2a圖、第2b圖中 示出該供電子零組件固定至其上的支撐件具 。此內殼體5是中心中空的平行六面體。要 用帶片自動搭 係配置成星形 ，每一條片的 ，而另一側末 電路板的接點 =5a的接點墊 撐件5a可以 用第一種方案 曉的，因此零 時間可以節省 ，其他能夠實 能的變化，但 以採用其他型 當的好處。支 免於外部振動 種變化是顯示 。這些圖式顯 有殼體的形式 與振動隔離開 -11 - 201007896 的電子零組件，例如陀螺儀或諧振器’可以例如裝設於此 內殼體5內。 此內殼體5可以由任何電子零組件領域通常會使用的 材料加以製做。此內殼體5設有連接墊片8,用以將電子 零組件2電性連接至外殼體3的接點裝置4上。當然，要 設置導電路徑來將該等片體加以連接至該電子零組件2的 連接端點上。 這些連接墊片8是位在內殼體5中最適合於將要使用 的連接裝置6、6a、6b的表面上。 事實上，其可以針對每一種型式的支撐件使用數種連 接裝置的變化型。因此，在支撐件5是具有殼體形狀的情 形中，可以想見得到使用前面所提及的連接裝置6，例如 使用搭接部、軟性印刷電路板、或條片。 具有二個其中之一位於另一者內之殼體的好處是，可 以提供雙重的保護’因爲位於內殼體5內的零組件係由二 層壁部加以隔離於衝擊。再者，另一項優點在於，可以將 某些形式的保護局部化。在電子零組件必須要在真空下裝 設於一空間內的情形中’具有二個殼體意味著這二個殼體 中僅有一個必須要處於真空中，亦即放置著該零組件的殼 體。因此，在有會損傷外殼體3的衝擊的事件中，該零組 件所設置於其內的真空的完整性將不會有減損。 根據顯示於第3圖及第4圖內之支撐件的第二種變化 ，支撐件5是一片任何材料的板5a。最好這是一種電子應 用中所一般使用的材料。此一做爲支撐件5的板，可以依 201007896 必須要加以考慮的空間限制來採用任何的型式。 此板5a具有接點墊片，設於其底側或頂側表面。事 實上，如同前述之採用內殼體型式的支撐件5 —樣，此變 化係與前面所提出的三種連接裝置6、6a _、及6b的變化均 相容。因此’該做爲可供電子零組件固定於其上之支撐件 5的板，可以由搭接導線、一片或多片軟性印刷電路板、 甚或金屬條片網體，以及任何其他可以想見的連接裝置來 φ 加以懸吊。 在第3圖及第4圖所示的較佳實施例中，此板是矩形 。在此板5a的每一角落處，突伸部位15沿著橫側方向延 伸出去，在該板的縱長軸線的同一側上設有二突伸部位15 ，因之而在其間形成一空間。 此空間可用於在一軟性印刷電路板內滑動。因此接點 墊片是位在突伸部位15的高度處。這可使得該具有導電 路徑的軟性印刷電路板能設置於由二個突伸部位所形成的 • 空間內。因此，固定於該板5a上的電子零組件2會電性 連接至該軟性印刷電路板上。 因此，在外殼體3上會有一種系統，用以支撐並電性 接合由板5 a及二片每一者均位在板5 a之一側的軟性印刷 電路板所構成的單元。 因此，在外殼體3內部設有二延伸部或外伸部10。這 些外伸部10係配置成在外殼體3之縱長向側邊上，一者 位於另一者的頂側。他們係配置成使他們不位於板5a的 下方，這使得該板能在垂直方向上自由地移動，而不會讓 -13- 201007896 該板5a碰觸到該等外伸部10。該等外伸部上設有接點墊 片及導電路徑14，每一導電路徑14將外伸部的一接點墊 片4a加以連接至外殻體3的一接點裝置4上。每一接點 墊片4a是設置成對應於軟性印刷電路板內的一導電路徑 ，因此可在電子零組件2與外殼體3的接點裝置4間做電 性連接。 因此，該板會由該等靠置於外伸部1〇上的軟性印刷 電路板加以懸吊住。當然，外伸部的數量及形狀無需固定 q 。同樣的，外伸部的設置也無需固定，所以他們可以裝設 於最適合的地方。 如前面所說明的，本發明的此一特殊特點是以連接裝 置來做爲減振元件，用來將想要設置於外殼體3內的電子 零組件隔離於外部振動。爲能更進一步改善減振效果，本 發明內亦可另外加設其他的減振器元件。 這些可以採用各種其主要原則是將供電子零組件固定 於其上的支撐件靠置於一彈性材料上的型式。一種已知的 © 變化是將支撐件5靠置於一層諸如凝膠體之類的彈性材料 上。 如第7圖中所示，由彈性材料製成的二個元件13，可 藉由提供額外的吸震能力而用來改善減振效果。這些元件 13的型式是二個彈性支撐件。這些支撐件係設置成一者與 另一者相對，並係固定至電子零組件的支撐件5上。這些 元件1 3最好是相對於電子零組件支撐件5的橫側向軸線 相對地固定住。 -14 - 201007896 這二個最好是由矽製成的元件13是平行六面體，係 設置成能配合於外殼體3的內部尺寸。這些由彈性材料製 成的元件的側邊之一者上設有一凹入部，其長度係配合於 外殼體3的寬度。此凹入部係設置成能讓電子零組件支撐 件5將其橫側向邊緣完美地套入至該凹入部內。因此，藉 由針對二相對側邊如此進行，支撐件5將可由該等彈性元 件13加以固定並支撐住，如第7圖中所示。整個組合體 m 接著即可插入至外殼體3內。 當然，使用額外的減振器對於所用的任何型式的支撐 件5均有用。 同樣的，就減振而言，可以使用一止擋系統。此系統 係用來限制被懸吊住之支撐件5的動作的振幅。事實上， 在使用連接裝置6做爲減振器元件的系統中，其上固定著 電子零組件的支撐件5是可在外殼體3內自由地移動。這 表示說，除了其他的以外，因爲作用於外殼體3上的衝擊 φ 所致的振動將能被抵消掉。 很明顯的，所施用的衝擊愈強烈，必須要加以抵消的 就愈大。該連接裝置，特別是該等搭接部，在抗性上有其 限度。如果強烈的衝擊重覆地作用，則可能會達到或超過 此限度。因此，如第lb圖及第2b圖所示，可在外殼體3 的底部設置一止擋構件9，以限制該支撐件5動作的振幅 。此止擋構件9的高度必須要能限制支撐件5的動作，以 避免超出會有斷裂風險的最大振幅。 最好，此止擋構件是平行六面體，沿著外殼體3的縱 -15- 201007896 長軸線延伸，而用來製做止擋構件9的材料是與用來製做 外殻體3者相同。在一較佳模式中，止擋構件9可由一層 彈性材料加以覆蓋住，以便在止擋構件9與支撐件5相接 觸時吸收衝擊。 先前曾提到，電子零組件是固定在支撐件5上，而該 支撐件本身則是被懸吊住，以避免振動。該支撐件5可以 採用各種型式，例如板或內殼體的型式。很明顯的，支撐 件5是供用來固定必須要加以隔離的電子零組件，並係代

W 表表面的損失。因此，此支撐件5亦可具有印刷電路板的 功能，用以固定其他的電子零組件，以減低外部電路的大 小及複雜度。 可以設置由導電路徑構成的電性佈線12，如第4圖中 所看到的。這可供固定其他的零組件〗1，例如CMS或 SMD零組件。好處之一是可以讓CMS零組件與支撐件5 整合在一起，因此他們就無需裝設在外部電路上。例如說 ’這些可以是任何所需之應用中與必須要隔離於振動的電 © 子零組件相關的零組件。這可使得該外部電路的電性佈線 較爲不複雜。 很明顯的，在不脫離由下文所附申請專利範圍所界定 的本發明範疇的情形下，對於前面所說明的本發明各種實 施例，仍可有多種對於熟知此技藝者而言爲顯而易知的變 化及/或改良及/或組合是可行的。 【圖式簡單說明】 -16- 201007896 第la圖及第lb圖示意地顯示出根據本發明的電子零 組件組裝裝置。 第2a圖及第2b圖示意地顯示出根據本發明之電子零 組件組裝裝置的橫向剖面圖。 第3圖及第4圖分別示意地顯示出使用第一型式連接 裝置的根據本發明之電子零組件組裝裝置的頂視及底視圖 第5圖示意地顯示出使用第二型式連接裝置的根據本 發明之電子零組件組裝裝置的頂視圖。 第6圖示意地顯示出使用第二型式連接裝置的根據本 發明之電子零組件組裝裝置的底視圖。 第7圖示意地顯示出使用互補式減振器系統的根據本 發明之電子零組件組裝裝置。 【主要元件符號說明】 • 1 :組裝裝置 2 :電子零組件 3 :外殻體 4 :接點裝置 4a :接點墊片 5 :支撐件 5a :支撐件 6 :連接裝置 6a :軟性印刷電路板 -17- 201007896 6b :金屬條片 7 :中間接點墊片 8 :接點墊片 9 :止擋構件 1 〇 :外伸部 1 1 :零組件 1 2 :電性佈線 1 3 :彈性材料元件 1 4 :導電路徑 1 5 :突伸部位

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Claims (1)

1. 201007896 七、申請專利範圍： 1· 一種用以組裝一電子零組件（2)的裝置（1)，包 含有一外殼體（3)，經由接點裝置（4)連接至一外部電 路，並係設置成可容置一供該電子零組件固定於其上的支 撐件（5)，該支撐件係配置成可經由設置於該支撐件上 的至少一接點墊片（8)來連接至該外殼體的接點裝置， 該接點墊片可使得固定於該支撐件上的該電子零組件經由 φ 連接裝置（6)而電性連接至該外殼體的接點裝置， 其特徵在於該連接裝置及該電子零組件支撐件係設置 成使得該支撐件被該連接裝置所懸吊，而致使該支撐件保 持可活動。 2. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該連接裝 置包含有至少一導電線（6)。 3. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該連接裝 置包含有至少一軟性印刷電路板（6a )。 φ 4.如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該支撐件 (5)及該外殼體（3)係由帶片自動搭接所電性連接。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該支撐件 是一內殼體（5)，其內容置該電子零組件。 6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該內殼體 係由陶瓷材料製成。 7. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中在該外殼 體（3)內設有另外的減振器裝置（13)，用以對該內殻 體（5 )加以減振。 -19- 201007896 8. 如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中該另外的 減振器裝置包含有至少一層彈性材料，設置於該外殼體（ 3)的底部與該內殼體（5)的支撐表面之間。 9. 如申請專利範圍第8項所述之裝置，其中所用的彈 性材料是爲凝膠體型式者。 1〇_如申請專利範圍第7項所述之裝置，其中該另外 的減振器裝置包含有由彈性材料製成的至少二元件（13) ，設置成沿著該內殼體（5)的邊緣套設於其內，以使得 @ 該內殼體能經由該等由彈性材料製成的至少二元件而靠置 於該外殻體的底部上。 11. 如申請專利範圍第10項所述之裝置，其中所用的 彈性材料是矽。 12. 如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該支撐 件是一板（5a)，而該電子零組件是固定在其表面上。 1 3 .如申請專利範圍第3項所述之裝置，其中該支撐 件是一板（5a)，而該電子零組件是固定在其表面上。 ❹ 14.如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該板（ 5a)在每一彎角末端具有一沿著橫向延伸的突伸部位（15 )，因此該支撐件上相對於縱向軸線的同一側上的二個突 伸部位界定出一自由空間，可容納一軟性印刷電路板（6 a )，該軟性印刷電路板係由至少一設置於該等突伸部位之 每一者上的連接墊片加以電性連接至該板上，該支撐件與 該軟性印刷電路板的組合體係由設置於該外殼體內的至少 二外伸部（10)加以支撐，因此該等至少二外伸部可經由 -20- 201007896 設置於該等外伸部之每一者上的至少一接點墊片（4)來 將該板及該外殼體（3)的耳部加以電性連接。 15·如申請專利範圍第13項所述之裝置，其中該板（ 5a)在每一彎角末端具有一沿著橫向延伸的突伸部位（15 )’因此該支撐件上相對於縱向軸線的同一側上的二個突 伸部位界定出一自由空間’可容納一軟性印刷電路板（6 a )’該軟性印刷電路板係由至少一設置於該等突伸部位之 φ 每一者上的連接墊片加以電性連接至該板上，該支撐件與 該軟性印刷電路板的組合體係由設置於該外殼體內的至少 二外伸部（10)加以支撐，因此該等至少二外伸部可經由 設置於該等外伸部之每一者上的至少一接點墊片（4)來 將該板及該外殻體（3)的耳部加以電性連接起來。 16·如申請專利範圍第14項所述之裝置，其中該等至 少二外伸部（10)是相對於該外殼體（3)的縱向軸線互 相相對地設置。 • 17·如申請專利範圍第14項所述之裝置，其中該等至 少二外伸部（1 0 )是位在該外殼體總長度的中間距離處。 18.如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中在該支 搏件的表面之一上設有電性佈線（12)，使得次要電子零 組件（1 1 )可固定至其上。 19_如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該接點 裝置（4)是耳部。' 2 0.如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中該外殼 體包含有至少一接點墊片（7 )，位於其內側之一上，並 -21 - 201007896 連接至該接點裝置（4 )，以供將該外殼體的接點裝置經 由該連接裝置加以連接至該支撐件的該至少一接點墊片（ 8)上。 21.如申請專利範圍第1項所述之裝置，其中固定至 該支撐件上的該電子零組件是一諧振器或一陀螺儀。

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