TW561798B - Component-arrangement - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 本發明涉及一種組件配置，其具有電機組件及電路板。 此種形式之組件配置已爲人所知，其中電機組件固定在 電路板之上側。這些組件配置另外亦可用在行動式電話中 。此種情況下例如可考慮雙工（Duplexer)形式之微波陶瓷 濾波器作爲電機組件。 習知之組件配置之缺點是：由於該組件突出在電路板之 上側使該組件配置之構造高度不能輕易地降低，特別是在 行動式無線電領域逐漸小型化之過程中這是所期望的。 此組件配置之組件突出物之變小可藉由電機組件之高度 之下降來達成。但組件高度之下降需要巨大之硏發費用， 其使可上市之產品之製造被延遲，這不是吾人所期望的。 此外，組件高度之下降在大部份情況中表示該電機組件之 電性會劣化，特別是用作微波陶瓷濾波器之電機組件時更 是如此，這同樣是不期望的。特別是在微波陶瓷濾波之領 域中該電機組件之電性會敏感地對幾何形狀之改變起反應。 本發明之目的是提供本文開頭所述形式之組件配置，其 中可使該組件在電路板之一側上之突出部下降。 本發明中該目的以申請專利範圍第1項之組件配置來達 成。本發明有利之形式描述在申請專利範圍其它附屬項中。 本發明提供一種組件配置，其電路板具有上側及下側。 該電路板另外具有凹口，電機組件下降至凹口中。電機組 件固定在輔助電路板上，輔助電路板固定在電路板上。 在本發明之第一實施形式中，輔助電路板固定在電路板 之下側上。 561798 五、發明說明（2) 藉由電機組件下降至電路板凹口中，則該組件配置之構 造高度可減低至電路板之上側。 在本發明之有利之形式中，在輔助電路板及電路板之間 配置一個或多個間隔件，其界定該輔助電路板及電路板之 間之距離，因此亦界定了該組件下降至凹口中之程度。例 如，可使用環形元件（其中存在著該組件）作爲間隔件，或 使用由焊接而成之多個成型件，微小化之電路板或金屬化 之陶瓷體作爲間隔件。 由焊接而成之成型件之優點是：其在選取適當之焊接用 之金屬合金時可依據所謂nReflow-Process’’而適用於一種可 以經濟之方式來進行之焊接方法中。此外，由焊接而成之 成型件之其它優點是：其（安裝在輔助電路板上或電路板上） 可對應於表面安裝技術而適用於使電路板設有輔助電路板 ，其中可省略該穿透電路板所用之連接元件。”電路板設有 輔助電路板’’可藉助於輔助電路板來達成，其中電機組件已 固定於該輔助電路板上。 微小化之電路板（其尺寸例如可爲I X I mm)或金屬化之 陶瓷體所具有之優點是：輔助電路板及電路板之間可調整 之間距一開始即可由可大量生產之標準元件來準確地界定 。陶瓷組件可考慮用於金屬化之陶瓷體中，這些陶瓷組件 例如具有一般之幾何大小（構造形式）0603或0805。 在特別有利之實施式中，本發明之間隔件可調整此組件 之各終端及電路板之相關之各連接面之間之電性接觸區。 該輔助電路板因此具有第一連接面，其與此組件之各終端 五、發明說明（3) 相接觸。該輔助電路板另具有第二連接面，其與電路板之 各連接面相接觸。輔助電路板之第一連接面須與其第二連 接面相接觸（這例如可藉由導電軌來達成），使此組件之各 終端可導電性地與電路板之相關之各連接面相連接。 輔助電路板之第二連接面因此以電路板之連接面來覆蓋 ，使輔助電路板及電路板之間之電性接觸區可藉由至少在 其表面上是導電性之各接觸元件簡易地放置於其間來形成。 由於電機組件在大部份情況中只佔有該電路板之面積之 極小部份，則一種面積較電路板之面積小很多之板即足夠 用作輔助電路板。與較小之電路板面積相關的是：電路板 之厚度在足夠穩定時亦可較薄地形成。本發明之組件配置 之總構造高度因此可有利地降低。因此，若輔助電路板較 電路板還薄時是有利的。 在本發明之另一有利之實施形式中，在電路板之上側及 下側上配置其它電機組件。此種二側都設有組件之電路板 通常用在行動式無線電領域中。本發明之組件配置可特別 有利地用於該領域中，此乃因在電路板之背面上所存在之 其它組件需要空間，且下降至電路板之前側上而因此承載 在電路板之背面上之電機組件即不會再受到干擾。只須在 電路板之背面上保留凹口之面積及使輔助電路板固定在電 路板背面上所需之其它組件之面積。在此種情況下電路板 之一側上及該組件配置之構造高度都可藉由本發明而變小 〇 此外，若輔助電路板完全覆蓋電路板之凹口且在凹口上 561798 五、發明說明（4) 具有一種突出部，則這樣是有利的。在考慮此種形成在頭 部上之配置時，就像使用Reflow-焊接過程於傳送帶時該 配置運行至爐中一樣，電機組件掛在輔助電路板之下側上 ，輔助電路板又由電路板所保持著。在此種情況下，間隔 件可特別有利地配置在輔助電路板之突出部及電路板之邊 緣區段（其位於電路板凹口之側面上）之間。由輔助電路板 連接電機組件所形成之電路配置以頭部朝前之方式置於凹 口中可省下其它複雜（或昂貴）之固持裝置或省下該輔助電 路板所需之固定裝置。 在使用Reflow-焊接過程使輔助電路板焊接至電路板時 ，則電機組件藉由焊接而固定至輔助電路板時是有利的， 在所使用之Reflow過程之溫度中該電機組件保持著穩定 之形式。於是在輔助電路板焊接至電路板時該電機組件即 不會由輔助電路板掉下。此外，藉由焊接使電機組件固定 至輔助電路板所具有之優點是：可在一個步驟中使電機組 件達成機械上之固定作用且使該組件之各終端可與輔助電 路板之第一連接面相接觸。 可使用一種可撓性電路板作爲上述之電路板。可撓性電 路板中可形成一些步級，其使可撓性電路板安裝於電路板 上時不須使用間隔件。 輔助電路板之第二連接面因此直接與電路板之連接面相 連。藉由上述之步級，則電機組件在電路板上之突出部可 藉由步級之高度來調整。可撓性輔助電路板之優點是：不 需間隔件，這樣可使本發明之組件配置之構造簡化。 561798 五、發明說明（5) 在選取該輔助電路板之可撓性時，須注意：可撓性（即， 電路板之彈性）須足夠以便可使電路板變形。此外，輔助電 路板須具有足夠之強度，使所形成之步級保持著且不會由 於組件之重量而使其高度減少太多。 在本發明之另一實施形式中，輔助電路板亦可固定在電 路板之上側。 輔助電路板具有U形之橫切面時是特別適當的。此外， 輔助電路板具有多個朝向外部之固持區段，其固定在電路 板上。 又，在本發明之有利之實施形式中，在該組件之面對該 輔助電路板之此側上配置一種導電性屏障。此種屏障可承 擔各種不同之功能，其可使一種由多個子（sub)組件所構成 之組件組合成一種機械穩定之整體。此外，此種屏障可用 作該組件之電性屏障用。該組件-接地端通常藉由該屏障而 與電路板上所存在之系統-接地端相連。該屏障至少一部份 以平面方式覆蓋該組件之表面。 與可撓性輔助電路板相關的是：此屏障可較可撓性電路 板硬度還大之硬度來形成且另須固定在該組件及電路板上 ，以便藉由該屏障來調整該組件在電路板上之突出部。情 況需要時，藉由較輔助電路板還強硬之屏障之固定作用使 輔助電路板變形。 例如，可使用一種金屬片作爲屏障。 本發明以下將依據實施例及相關之圖式來詳述。圖式簡 單說明： 561798 五、發明說明（6) 第1圖本發明之組件配置在頭部朝前時之橫切面。 第2圖係第1圖之輔助電路板之俯視圖。 第3圖本發明另一組件配置在頭部朝前時之橫切面， 其中顯示一種可撓性電路板。 第4圖本發明另一組件配置在側面方向中之橫切面， 因此顯示二種不同之屏障。 第5圖係第4圖中所示之第二種形式之俯視圖。 第1圖之組件配置具有一種電路板1，其具有凹口 4。 電路板1又具有上側2及下側3。凹口 4之大小須使電機 組件5可容納於其中。電機組件可以是一種微波陶瓷-雙工 器（Duplexer)，其可用作PCS-CDMA用之濾波器。這些濾 波器特別可用在行動式無線電應用中。 本發明之目的是使電機組件5在電路板1之上側2上之 突出部U降低。 在.組件5之上側上配置各終端81，82，其例如可以是陶 瓷濾波器之已金屬化之面。電機組件5之這些終端81，82 是與輔助電路板6之直接位於電機組件5上方之第一連接 面72,73相焊接。焊接是藉由焊劑1 4來達成。焊劑1 4可 以是一種溫度穩定之焊劑，其例如具有錫及鋅等成份，其 中96%是錫。此種焊劑在大於230°C時熔化，230t是一般 Reflow-焊接過程時之短時間之尖峰溫度。此種Reflow-焊 接過程隨後可用在輔助電路板6安裝在電路板1時之過程 中。藉由高熔點之焊劑41，則電機組件5不會由輔助電路 板6掉下。

561798 五、發明說明（7) 輔助電路板6之第一連接面72,73藉由適當之導電軌（請 參閱第2圖）而與輔助電路板6之第二連接面92,93導電性 地相連。輔助電路板6之第二連接面92,93直接位於電路 板1之相對應之連接面101，1 02上方，輔助電路板6藉由 焊劑所形成之成型件（其用作間隔件70)而與電路板1相接 觸。間隔件70之高度h因此決定該組件突出部U。 利用下述之其它値 h =間隔件7 0之高度 Η =組件5之高度 D =電路板1之厚度 d =輔助電路板6之厚度（未考慮組件5及輔助電路板 6之間之過份之連接），則下述關係式 U= Η— h- D 可適用於該可降低之組件突出部U。 在本發明之第1圖所示之實施形式中，下述之尺寸是合 適的：Η=4·3 mm，D=0.9mm，d=0.3 mm，h=l.l mm 。組件突出部U因此大約是U = 2.3 mm。 第1圖中特別可看出：輔助電路板6之厚度d可較電路 板1之厚度D小很多，此乃因輔助電路板6具有小很多之 面積，電路板厚度較小即具有較小之穩定度。 爲了安裝第1圖所示之組件配置’則設有電機組件5之 輔助電路板6須由上方置於電路板1之下側3上，其中間 隔件70以焊劑所製成之成型件來形成。此種配置然後經 由一種爐（其加熱至215至23 0°C )，這樣可使成型件熔化 561798 五、發明說明（8) ，於是輔助電路板6藉由1^丨1〇〜_焊接過程而固定在電路 板1上而形成本發明之組件配置。 電機組件5因此配置在輔助電路板6之與間隔件70同 側之此側上。 輔助電路板6完全覆蓋此凹口 4且另具有一種突出部1 2 ，突出部1 2位於電路板1之邊緣區段1 3 (其在電路板1上 之凹口側）上方。在突出部12及邊緣區段13之間以簡易之 方式配置一個或多個間隔件70。 依據第2圖，輔助電路板6具有第一連接面71，72,73,74 ，其在雙工器之情況下可用作天線之終端7 1，接收通道之 終端72，發射通道之終端73及接地端之終端74。輔助電 路板6之第一連接面71，72,73可藉由無金屬之面15而與 接地端74在電性上相隔開。爲了接觸該接地端74，須在 輔助電路板6上設有第二連接面94，其上置放各間隔件 7〇。此外，設有第二連接面91,92,93以便與第一連接面 71，72,73相接觸，第二連接面91，92,93在電性上與第一連 接面71，72,73相接觸。在第二連接面91，92,93上置放各 間隔件70(其是導電性的）。在電路板1上配置相對應之 各連接面，其覆蓋情況是與第2圖所示之輔助電路板6 之第二連接面91，92,93,94相同，各連接面中例如設有多 個連接面101及102以便與第二連接面92及93相接觸。 第3圖是本發明之另一種組件配置，其中輔助電路板6 是可撓性電路板。在可撓性電路板中形成步級1 6，其使組 件5之突出部U固定在電路板1上。組件5藉由焊劑14 •10- 561798 五、發明說明（9) 而固定在輔助電路板6上。藉由輔助電路板6中所形成之 步級1 6，則可省略第1圖中所示之間隔件，該組件配置之 構造即可簡化。輔助電路板6如第1圖所示同樣具有一種 突出部1 2，藉此可使輔助電路板6固定在電路板1之下側 上。 在組件5之面對該輔助電路板6之此側上配置一種屏障 1 8，其例如可以是一種導電之金屬片。例如，一種厚度 0.15mm之鋅白銅片可用作屏障18。屏障18可與組件5相 焊接。組件5亦可由多個子（sub)組件所構成，各個子組件 分別與屏障1 8相焊接或固定至屏障1 8上。各個子組件因 此可集結在一起而形成組件5。屏障1 8之功能是屏障該電 機組件5。此外，藉由屏障1 8可使組件接地端與系統接地 端相連接。系統接地端位於電路板1上。可撓性電路板6 例如可以0.2 mm厚之聚醯亞胺材料爲主來形成。屏障18 可藉由連接線1 9或該片1 8之與線1 9相對應之形式而與 輔助電路板6上相對應之接地端相連接。對應於第1圖之 參考符號表示對應於第1圖之元件。 第4圖是本發明另一實施例。組件5又下降至電路板1 之凹口 4中。 輔助電路板6以可撓性電路板構成，其具有一種槽之形 式，此槽具有朝向外部之固持區段！ 7，其以電路板1來固 定。依據第4圖所示之配置，輔助電路板6是一種雙面之 電路板，其中該輔助電路板6之第一連接面（其用來固定且 接觸此組件5之各終端）配置在輔助電路板6之面對輔助電

-11- 561798 五、發明說明（1〇) 路板6之第二連接面之此側上。輔助電路板6之第二連接 面使輔助電路板6可與電路板1之相對應之各終端或連接 面相連接且另又使此組件5可與電路板1之相對應之各終 端以連線相連。輔助電路板6例如可以是一種以聚醯亞胺 爲主之二面式之電路板。由上向下貫穿該聚醯亞胺材料之 貫穿式接觸例如可藉由鉚釘來達成。 在組件5之上側上配置一種屏障1 8，其第一種形式是一 種角片，其中該屏障18之向下突出之腳件藉由焊劑14而 與輔助電路板6相焊接。在第二種形式中，該屏障1 8不 但固定在組件5上而且亦固定在電路板1上。藉由較輔助 電路板6還強硬之屏障1 8使組件5之突出部U界定在電 路板1上。屏障1 8之至少一些部份因此必須突出於凹口 4 上。如第5圖所示，這是藉由屏障18設有突起20(其固定 在電路板1之連接面101上）來達成。上述之連接面101 用來使屏障1 8連接至系統接地端。第5圖是第4圖第二種 形式之俯視圖。須形成該輔助電路板6，使固持區段1 7 具有較小之寬度，在至電路板1之直接與凹口 4相鄰之邊 緣區段上保留該屏障1 8之突起20固定時所需之空間。 屏障18之其它功能是使輔助電路板6達成機械上之穩 定作用，此乃因藉由較強硬之屏障18(其可以是金屬片）， 則由於屏障1 8固定在電機組件5上而使組件配置之機械 穩定性提高，另一方面使屏障1 8固定在電路板1上而又 使此組件配置之機械穩定性提高。 全部之圖中相對應之參考符號表示相對應之元件。

-12- 561798 五、發明說明（) 符號之說明 1 電路板 3 電路板下側 4 凹口 5 電機組件 6 輔助電路板 12 突出部 13 邊緣區段 14 焊劑 16 步級 17 固持區段 18 屏障 19 連接線 20 突起 70 間隔件 71 〜74 第一連接面 91 〜94 第二連接面 101，102 連接面 -13-

Claims (1)

1. 561798 六、申請專利範圍 第9 1 1 1 8889號「電路板之組件配置」專利案 (9 1年12月修正） 六申請專利範圍： 1. 一種電路板之組件配置，其特徵爲： -具有電路板（1 )，其包含上側（2 )及下側（3 )，下側 (3)具有一凹口（4)， -具有電機組件（5)，其下降至凹口（4)中且固定在 輔助電路板（6)上， -輔助電路板（6 )固定在電路板（1 )上。 2. 如申請專利範圍第1項之組件配置，其中輔助電路 板（6 )固定在電路板（1 )之下側（3 )上。 3. 如申請專利範圍第1或2項之組件配置，其中在輔 助電路板（6 )及電路板（1 )之間配置一個或多個間隔 件（7 0 )，其可決定該輔助電路板（6 )及電路板（1 )之 間之距離。 4. 如申請專利範圍第1或2項之組件配置，其中 -輔助電路板（6)具有第一連接面（71，72,73, 74)， 其與電機組件（5)之終端（81，82)相接觸， -輔助電路板（6)具有第二連接面（91，92,93，94)， 其與電路板（1)之連接面（101，102)相接觸， -輔助電路板（6)之第一連接面（71，72,73，74)導電 性地與第二連接面（91，92, 93，94)相連，使電機組 件（5 )之終端（8 1，82 )導電性地與電路板（1 )之相關 561798 六、申請專利範圍 之 連接面（101，102)相連。 5. 如 甲 請專利範圍第4項之組件配置，其中輔助電 路 板 (6)之第二連接面（91，92,93, 94)與電路板（1)之 連 接 面 (101，102)之間藉由一個或多個間隔支件（70)而 形成 電性接觸。 6. 如 串 請專利範圍第1或2項之組件配置，其中輔 助 電 路 板（6 )較電路板（1 )還薄。 7. 如 串 請專利範圍第1項之組件配置，其中在電路 板 (1 ) 之上側（2)及下側（3 )上配置其它電機組 件 (1 11 ,112)〇 8. 如 串 請專利範圍第1項之組件配置，其中 - 輔 助電路板（6)完全覆蓋該凹口（4)且另具有一 種 突 出部（1 2 )， 一 在 突出部（1 2)及電路板（1 )之凹口側之邊緣區 段 (1 3 )之間配置一個或多個間隔件（70 )。 9. 如 甲 請專利範圍第1項之組件配置，其中組件（5 ) 藉 由 焊 劑（14)而固定在輔助電路板（6)上，在Reflow- 焊 接 過程之溫度中該組件（5 )保持穩定之形式。 10. 如 甲 請專利範圍第4或5項之組件配置，其中 一 輔 助電路板（6 )是可撓性電路板， - 其 第二連接面（91，92, 93, 94)直接與電路板（1) 之 連 接面（101 , 102)相連， 至 少一種步級（1 6 )形成在輔助電路板（6 )中。 -2- 561798 六、申請專利範圍 11· 如 申請專利範圍第1或8項之組件配置，其中 輔 助 電 路板（6 )固定在電路板（1 )之上側（2)。 12 如 申請專利範圍第11項之組件配置，其中輔助 電 路 板 (6 )之橫切面是U形的且具有向外突出之固持區 段 (1 7 )，其固定在電路板（1 )上。 η 如 申請專利範圍第1 2項之組件配置，其中輔助 電 路 板 (6)是二面之電路板且輔助電路板（6)之第一 連 接 面 (71，72，73, 74 )及輔助電路板（6)之第二連 接 面 (91，92,93, 94 )配置在輔助電路板（6)之不同之 側 面 上 〇 14. 如 申請專利範圍第1 3項之組件配置，其中輔助 電 路 板 (6)之第二連接面（91，92,93, 94 )配置在輔助 電 路 板 (6)之固持區段（17)上。 15. 如 申請專利範圍第1或8項之組件配置，其中 此 組 件 (5 )之遠離輔助電路板（6 )之此側至少一部份 是 以 平面方式由導電性之屏障（1 8 )所覆蓋。 16. 如 申請專利範圍第1 5項之組件配置，其中 一 輔助電路板（6)是可撓性之電路板， 一 該屏障（1 8 )由一種材料構成，此材料之可撓 性 小 於輔助電路板（6 )者， 一 該屏障（18)固定在組件（5)上及電路板（1)上 以 調 整該組件之突出部（U )。 -3-