TWI381596B - 模組式電子頭座組合及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明廣義上係關於用於印刷電路板或其他應用之電氣及電子元件,且尤係關於一種已改進封裝及封裝微型電子組件的方法。
多年來,諸如電路板之電子裝置已藉由在平面印刷電路板上互連複數電子組件(主動及被動二者)來製成。通常,此印刷電路板已由包覆一銅片之環氧樹脂/玻璃纖維層疊基材構成,銅片經蝕刻以描繪出導電路徑。孔係透過導電路徑之端子部分鑽出或形成,用於容納之後焊接至其的電子組件引線(lead)。
所謂表面黏著(surface mount)技術已進化以允許使用更高組件密度,更有效地自動化大量生產電路板。使用此方法,一些封裝組件係自動地置於印刷電路板頂部的預選定位置,使得其引線係套準對應焊接路徑且置於該對應焊接路徑頂部。印刷電路板接著係藉由曝露至紅外線或汽相焊接技術以使焊料回填來處理,且因而在印刷電路板上之引線及其對應導電路徑間建立永久電連接。
雙重進線晶片載體封裝已存在多年。最普通之實例係積體電路,其係接合至一陶瓷載體且電連接至提供相反之平行電引線列的引線框架。積體電路及陶瓷載體通常係包裝入黑色、矩形塑膠外罩中,引線會自該處延伸出。通常,此等雙重進線封裝(DIP)係水平地黏著,即其中引線與印刷電路板共面地延伸。迄今此等雙重進線封裝已藉由表面黏著技術附接至印刷電路板。
各種其他技術已用於先前技術中,以提供更多空間及有成本效益之封裝(及堆疊),用於微型電子組件,例如揭示於1991年5月14日頒予Lint等之美國專利第5,015,981號,其標題為「電子微型封裝及方法(Electronic microminiature packaging and method)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種具有複數引線之電子裝置,該裝置包含一非導電材料之三維電子元件固定器,其內具有至少一空腔及複數自空腔延伸至固定器之一基座的引線槽,一電子元件黏著在空腔中及具有一複數自其延伸的引線,該複數引線在槽內自元件向基座延伸,及複數引線端子黏著在固定器上且各使其一端延伸進入該等槽中之一成為與一引線導電接合,且一自由端自其向外延伸。
1993年5月18日頒予Gutierrez之美國專利第5,212,345號,標題為「自引線式表面黏著共面頭座(Self leaded surface mounted coplanar header)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種用於將電路元件表面黏著至PC板之自引線式固定器,其包含一具有用於黏著一電路元件之空腔的大體上盒狀支撐本體,該支撐本體具有一基座及從該基座向下延伸的複數支腳,用於將其支撐在PC板上;複數引線支撐部件,其具有一大體上從與基座相鄰之支撐本體向外水平延伸之捲軸組態;一電感線圈,其黏著在該空腔中,且一引線自該線圈延伸及在各引線支撐部件周圍捲繞多圈,且置放用於表面接合至一PC板。
1993年10月12日頒予Lint之美國專利第5,253,145號及標題為「柔性懸臂表面黏著引線(Compliant cantilever surface mount lead)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種用於將電路元件黏著至PC板之柔性引線架構,其包含一支撐本體用於支撐一電路元件;複數細長柔性圓柱狀導電引線部件,其係固定於支撐本體內端,且實質上垂直於該支撐本體欲黏著之PC板的一黏著平面自該支撐本體向外延伸,而到達一用於表面接合至一PC板的位置,該引線部件具有一在內端及外端間之細長未限制區段,用於使得該支撐本體及引線部件所接合PC板之間可相對運動;及一引線導線,其從支撐本體上之電路元件延伸,且連接至引線部件。
1994年5月3日頒予Lint之美國專利第5,309,130號,標題為「自引線式表面黏著線圈引線形式(Selfleaded surface mount coil lead form)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種用於將電路元件表面黏著至PC板之自引線式固定器,其包含一具有用於黏著電路元件之空腔的大體上盒狀支撐本體,該支撐本體具有一基座及複數引線支撐部件,其具有一大體上從與基座相鄰之支撐本體向外水平延伸之捲軸組態;引線連接埠從空腔穿過側面;一電感線圈黏著該空腔中;及一引線自該線圈經由引線連接埠延伸至引線支撐部件之各者,且在其周圍捲繞一部分圈數且置放用於表面接合至一PC板。
1995年10月3日頒予Wai等之美國專利第5,455,741號,標題為「導-引線穿透孔互連裝置(Wire-lead through hole interconnect device)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種電子裝置,該裝置包含一非導電材料之三維電子元件固定器,其在一第一表面內具有至少一空腔及複數具有入口導件之引線穿透孔,該等孔自空腔延伸至一其上具有電路之第二表面;一電子元件黏著於空腔內且具有複數引線;複數引線經由穿透孔從該元件延伸至第二表面;及形成在第二表面處之複數引線端子凹處,用於容納及形成端子末端及將引線連接至第二表面上之電路。
1999年12月21日頒予Lint等之美國專利第6,005,463號,標題為「具有隔離導-引線及組件阻障之穿透孔互連裝置(Through-hole interconnect device with isolated wire-leads and component barriers)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種用於在微型封裝內電互連各種電子元件的導線的裝置。其提供具有複數電子元件阻障及導線穿透孔之非導電基本部件。穿透孔大體上係位於基座元件之內部區內以使引線與外部封裝終端間的潛在有害場相互作用或電容耦合減至最少。在封裝組裝期間,電子元件係置於由上述阻障在基本部件內產生之凹處中。此等凹處及阻障對準元件及在製造期間保持電分離及均勻性。來自二或以上元件的導線係藉由將其扭在一起及將其插入穿透孔而互連。該等引線係插入穿透孔使其在基座元件底部表面下突出,從而有利於在單一製程步驟中焊接所有此等連接。此配置減少製造及勞力成本及增加組件及整體封裝可靠性。
2001年5月1日頒予Machado之美國專利第6,225,560號且標題為「先進電子微型封裝及方法(Advanced electronic microminiature package and method)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種先進微電子組件封裝,其併入一保持及電分離個別導體之特定形狀基座元件,該等導體聯結微電子組件以致該等個別導體可焊接至外部封裝引線及封裝內之不同導體。在一第一具體實施例中,具外套、絕緣線係用作一環形變壓器的一繞組,而無外套之絕緣電線係用作另一繞組。外套係從第一繞組剝除且曝露導體沿著基座元件側面路徑進入通道。無外套導體之路徑亦進入相同通道內,其中二導體係焊接至該等外部封裝引線。沿基座側面上升之元件在製造及操作期間提供導體間之需求電分離。同時揭示一種製造該已改進微電子封裝的方法。
2002年5月28日頒予Gutierrez之美國專利第6,395,983號,標題為「電子封裝裝置及方法(Electronic packaging device and method)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種用於電互連及封裝電子組件的裝置。其提供一種具有組件凹處及形成於其內之複數特殊形狀引線通道的非導電基座部件。至少一電子組件係置於凹處內,且組件之導線路徑通過引線通道。複數引線端子(其經調適以配合特殊形狀引線通道)係容納在引線通道內,因而在引線端子及電子組件之導線間形成電連接。在封裝製造期間,引線通道及引線端子之特殊形狀在多方向中限制引線通道內之引線端子的運動,從而允許製造更大、更可靠裝置。在本發明另一態樣中,該裝置包括一系列特殊形狀穿透孔,其係設置在基座部件內以允許導線透過其之選路。基座部件之底部表面被去角,以有利於在軟焊期間使熔化焊料「蕊吸(wicking)」至導線上,從而允許更強及更可靠接合。其亦揭示一種該裝置的製造方法。
2003年4月1日頒予Ko之美國專利第6,540,564號,標題為「連接器組合(Connector assembly)」,其揭示一種黏著在印刷電路板上用於與網路電纜配對的連接器組合,其包含一配置至二連接埠以容納其配對連接器之外罩。一調節單元係安裝至外罩內及置於此等配對連接埠之間且包括一電路板,其具有調節組件及二表面黏著於其上之端子模組。一對彈性閂鎖部分係分別形成在外罩後側的二側邊緣上。並且一阻止部分係形成在每一閂鎖部分下及延伸一段比閂鎖部分長度更長之預定距離。一缺口形成在電路板之一邊緣處,其係欲接合該閂銷以將調節單元固定於定位。閂鎖部分係易於藉由工具從電路板之缺口分離以簡化任何重做或修理過程,同時該阻止部分將限制及保護彈性閂鎖部分,避免受過度應力或過度彎曲。
2003年7月15日頒予Morrison等之美國專利第6,593,840號,標題為「具有可嵌入引線之電子封裝裝置及製造方法(Electronic packaging device with insertable leads and method of manufacturing)」(其係藉由引用全數併入本文),其揭示一種用於電互連及封裝電子組件的裝置。該裝置提供一非導電基座部件,其具有一組件凹處及形成於其中之一組特殊形狀引線通道。至少一電子組件係置於該凹處內,且該組件之導體路徑係透過引線通道。一組可嵌入引線端子(其經調適以配合特殊形狀引線通道)係容納且抓取於引線通道內,因而在引線端子及電子組件之導體間形成電連接。其亦揭示一種該裝置的製造方法。
2003年12月9日頒予Forthun等之美國專利第6,660,561號,標題為「組裝可堆疊積體電路晶片的方法(Method of assembling a stackable integrated circuit chip)」,其揭示一種包含一載體及一撓曲電路之可堆疊積體電路晶片封裝。該撓曲基材本身包含一彈性基材,其具有相對之頂部及底部表面;及一置於該基材上之導電圖案。該晶片封裝更包含一電連接至導電圖案之積體電路晶片。該基材係捲繞且附接至載體至少一部分,使得該導電圖案界定第一及第二部分,其係可各電連接至另一可堆疊積體電路晶片封裝。該載體係經設計尺寸且配置以致可釋放地附接至至少一其他相同配置的可堆疊積體電路晶片之載體,其方式係依一其中當彼此附接時,晶片封裝係維持沿通常係共面且大體上彼此相對垂直延伸之第一及第二軸套準。
2003年2月13日公告之Wennemuth等的美國專利公開案第20030030143號,標題為「具有堆疊電子元件之電子組件及製造電子組件的方法(Electronic component with stacked electronic elements and method for fabricating an electronic component)」,其揭示一種包括具有外部接點之堆疊電子元件的電子組件。外部接點係連接至置於隔離本體上之互連層的接點端子墊。此隔離本體在另一電子元件之下側邊緣上延伸,且其互連層係經由其外部接點表面連接至該堆疊另一互連層。
2003年12月18日公告之Vierow等的美國專利公開案第20030231477號,標題為「離散組件陣列(Discrete component array)」,其揭示一種利用陣列殼或陣列框架容納結構以隔離及保護離散被動組件的整合式被動組件組合,且提供一模組式組態用於黏著至基材。容納結構具體實施例包含一基座部分、間隔肋件、及附加側壁。間隔肋件可連接或設置在相對之間隔肋件部分中,以有效地隔離相鄰之組件端子。間隙器特徵可併入所揭示技術之選擇具體實施例內以協助裝置黏著,及有利於後附加清潔及目視終止接觸。依據本主旨之離散被動組件可包含電阻器、電容器、電感器及其他適合裝置的選擇組合。
儘管有以上解決方案,仍存在有用於電子封裝設計之範圍改進的實質空間。例如,在電訊訊號調節電路中,經常會重複例如抗流線圈、電感器、電容器等之基本電路元件,以處理進入資料通道的多重性。先前技術無法在一或多數此等通道中有效地處理製造錯誤或缺失,且通常整體組件必須加以「廢棄」,即使大部分電路(如多通道)仍如設計般作用。無能力改變組件之電組態係先前技術易於造成。
此外,電路板或其他親代裝置之「不動產」(包括有時消耗如二維使用空間的體積),在將利用此等微型裝置之系統內通常係高成本。
因此需求一種可用微型電子組件之封裝的改進封裝及方法,其可實質上增加電子組件密度、改進模組性以減少重做及廢棄成本,且因而為末端客戶購買及利用此等裝置提供一整體價廉之解決方案。
此已改進解決方案亦理想地允許設計者基於其對於特定應用之需要來規定平面(使用空間)及垂直輪廓的各種組態,同時仍保持模組性(特別依「每一通道」基礎)之上述優點。
本發明尤係藉由提供一種已改進模組式電子組件封裝來滿足上述需要,其增加電子組件密度且減少重做及廢棄費用,因而減少整體解決方案的成本。
在本發明之一第一態樣中,係揭示一模組式濾波器設備。在一具體實施例中,該設備包含:複數實質上可分離之模組式頭座組合,其係能彼此互連,該等模組式頭座組合之各者包含:一非導電基座部件,其具有一形成於其中之空腔;複數訊號傳導元件,其係至少部分置於該非導電基座部件內;及至少一電子組件,其係至少部分置於該空腔內。且亦可選用一蓋,其係至少部分包圍該複數模組式頭座組合。
在一第二具體實施例,該模組式電子設備包含:複數實質上一體模組式頭座組合,該等組合之各者包含:一非導電基座部件,其具有複數形成於其中之空腔;複數訊號傳導元件,其係至少部分置於該非導電基座部件內;複數形成通道之凹處,該等凹處係在該等空腔及該複數訊號傳導元件之各者間;及至少一電子組件,其係至少部分置於該等空腔之各者內;及一蓋,其係至少部分包圍該複數模組式頭座組合。與該蓋結合之該複數模組式頭座組合形成實質上一體組態。
在一第三具體實施例,該設備包含:複數實質上一體模組式頭座組合,該等組合之各者包含:一非導電基座部件,其具有複數形成在其中之空腔;複數訊號傳導元件,其係至少部分置於該非導電基座部件內;複數形成通道之凹處,該等凹處係在該等空腔及該複數訊號傳導元件之各者間;及至少一電子組件,其係至少部分置於該等空腔之各者內;及一蓋,其係至少部分包圍該複數模組式頭座組合。與該蓋結合之該複數模組式頭座組合形成實質上一體組態。
在一第四具體實施例中,該設備包含:一上模組式頭座組合,其包含:一基座部件,其具有一形成於其中之第一空腔;複數訊號傳導元件,其各包含一表面黏著端及一導線終止端;及一互鎖特徵,其存在於該空腔至少鄰近;及一下模組式頭座組合,其包含:一基座部件,其具有一形成於其中之互鎖特徵,且經調適以至少部分配適於該上模組式頭座組合之空腔中;複數訊號傳導元件,其具有一表面黏著端及一導線終止端;及一第二空腔,其經調適以將複數電子組件至少部分容納於其中;及複數電子組件,該複數電子組件係至少部分置於該第一空腔及該第二空腔中。
在一第五具體實施例中,該設備包含:複數實質上可分離之模組式頭座組合,其係能彼此互連,該等模組式頭座組合之各者包含:一非導電基座部件,其具有至少第一及第二實質上共延伸但實質上分離之空腔形成於在其中;複數訊號傳導元件,其係至少部分置於該非導電基座部件中;及複數電子組件,其至少部分置於該等第一及第二空腔之各者中,且各與該等訊號傳導元件之至少一者電通訊。該等頭座組合依斜接方式彼此配對,使得該複數組合之一第一者的第一空腔直接面對該複數組合之一第二者的該第二空腔。
在本發明之第二態樣中,係揭示一種製造一堆疊模組式頭座組合的方法。在一具體實施例中,該方法包含:形成複數次組合,其係藉由至少以下各項:形成複數模組式頭座元件;將複數導電部件置入該複數模組式頭座元件之各者內;將至少一電子組件置入該複數模組式頭座元件之各者中;使該至少一電子組件置於與該複數導電部件之至少一部分訊號通訊;及將複數該次組合堆疊成為實質上一體模組式頭座組合。在另一具體實施例中,該方法更包含在堆疊以決定與一預定規格符合之動作前,測試該複數次組合之各者,且針對測試失敗來選擇性地放棄該等次組合中至少一者。
在本發明之第三態樣中,係揭示一種製造電子封裝的方法。在一具體實施例中,該方法包含:提供複數實質上一體模組式電子組合,其係經調適以一起配適在一實質上堆疊配置中;測試該等組合中至少一者;及至少部分基於該測試自該封裝中選擇性地包括或排除該至少一組合。在一變化中,選擇性地排除之動作包含:修理或重做該至少一組合之至少一部分;及其後將已修理或重做之至少一組合包含在封裝中,或另一類似封裝中。
在本發明之第四態樣中,係揭示一種處理方法。在一具體實施例中,該方法包含提供實質上模組式電子裝置,其包含複數電氣通道,該等裝置依一實質上每一通道基礎係可修理或可替換。
在本發明之第五態樣中,係揭示一用於一電子組合之模組式支撐元件。在一具體實施例中,該元件實質上包含一非導電基座元件,其係具有複數凹處形成於其中,該等凹處經調適以容納個別電子組件之至少一部分。該元件係更調適以與另一實質上相同元件依前後配置彼此可分離地配對,該等元件之各者係聯結一該組合所使用之電路的不同電氣通道。在一變化中,該等電子組件包含實質上圈餅式線圈裝置,該等凹處係成型以緊密地符合該實質上圈餅式線圈裝置之外部周邊的至少一部分,該等裝置係置於一在該元件內之實質上垂直方向中,以致當二元件配對時,該等裝置相對於另一元件之其他此等裝置亦依前後配置。
在本發明之第六態樣中,係揭示一種附接及互連一基材(如印刷電路板)及一裝置(如模組式組合)的方法。在一具體實施例中,該方法包含使用一單一步驟模板印刷製程,以將該組合之接腳(PIN)焊接至PCB,且在PCB上形成「凸塊」格柵陣列互連結構。該凸塊格柵陣列互連方法藉由增加組件對PCB的間隙器(或該組合及任何中間組件或基材間之間隙器),提供優於其他先前技術(如LGA或平台格柵陣列)之已改進可靠性。其亦提供優於LGA或其他此類技術之已改進可製造性,因為該等凸塊係基本上「預鍍錫」及易於焊接。
現參考附圖,全部圖式中相同數字指相同組件。
如在此所使用,應瞭解名詞「訊號調節」或「調節」包含(但不限於)訊號電壓轉換、濾波及雜訊減輕及或消除、電流限制、取樣、訊號處理及時間延遲。
如在此所使用,名詞「電氣組件」及「電子組件」係可互換地使用及指經調適以提供一些電氣或電子功能之組件,包括但不限於電感式反應器(「抗流線圈」)、變壓器、濾波器、間隔核心圈餅式線圈(toroid)、電感器、電容器、電阻器、功率放大器及二極體,不論是否為離散組件或積體電路、是否單獨或結合、以及更精巧積體電路(如SoC裝置、ASIC、FPGA、DSP、RCF等等)。例如,揭示於2000年9月13日受讓人之共同擁有美國專利第6,642,827號,標題為「先進電子微型線圈及製造方法(Advanced Electronic Microminiature Coiland Method of Manufacturing)」(其係藉由引用全數併入本文)中之已改進環形裝置,係可結合在此揭示之本發明使用。
如在此使用,名詞「電路板」及「印刷電路板」通常用來指任何基材或其他結構,其具有一或多數相關電路徑。此等板可包括但不限於單層板、多層板、軟(撓曲)板、或甚至紙或具有一或多數電路線跡置於其上或在其中之其他基材。
如在此使用,名詞「網路」通常指任何類型之電訊或資料網路,其包括但不限於資料網路(包括MAN、WAN、LAN、WLAN、PAN、網際網路及內部網路)、無線及無線電區域(RAN)網路、混合光纖同軸(HFC)網路、衛星網路及本地電話公司網路(包含ADSL或類似者)。此等網路或其部分可利用任何一或多數不同拓撲(如環、匯流排、星狀、迴圈等等)、傳輸媒介(如雙絞線(TP),有線/RF電纜、RF無線、毫米波、光學等等)及/或通訊或網路化方案(如以太網路、Gigabit Ethernet、10-Gig-E、SONET、DOCSIS、ATM、X.25、時框中繼等等)。
如在此使用,名詞「微處理器」、「數位處理器」通常係指包括所有類型之數位處理器裝置,包括但不限於數位訊號處理器(DSP)、減少指令集電腦(RISC)、通用(CISC)處理器、微處理器、閘極陣列(如FPGA)、PLD、重組態計算光纖(RCF)、陣列處理器及應用特定積體電路(ASIC)。此等數位處理器可包含在一單一之一體積體電路晶粒上,或橫越過多組件分布。
如在此使用,名詞「積體電路(IC)」指具有任何層次之整合的任何類型裝置(包括但不限於ULSI、VLSI及LSI)且不論製程或基本材料(包括但不限於矽、SiGe、CMOS及GA)。IC可包括(例如)記憶體裝置(如DRAM、SRAM、DDRAM、EEPROM/快閃、ROM)、數位處理器、SoC裝置、FPGA、ASIC、DAC、發射器、記憶體控制器及其他裝置,以及其任何結合。
如在此使用,名詞記憶體「」包括任何類型之積體電路或其他適於儲存數位資料之儲存裝置,包括但不限於ROM、PROM、EEPROM、DRAM、SDRAM、DDR/2、SDRAM、EDO/FPMS、RLDRAM、SRAM、「快閃」記憶體(如NAND/NOR)及PSRAM。
在一顯著之態樣中,本發明提供一種適用於任何數目之應用的已改進及高度模組式電子裝置,其包括(例如)表面黏著電訊訊號調節應用。例如抗流線圈、電感器、電容器等等(其係經常重複以處理多重性之進入資料通道)的基本電路元件,在本發明之範例性具體實施例中係置於實質上模組式及可分離支撐元件中。此模組式「每一通道」方法允許有效率及有效地處理此等通道當中一或多數之製造錯誤或缺失,從而免除即使大部分電路(如多通道)仍如設計般作用而將整體組件廢棄。將多個實質上相同次組合用於各通道亦增強製造效率(透過大量生產多個相同組合)。
此外,電路板或其他親代裝置之「不動產」(包含如二維使用空間消耗的整體體積)係在本發明中最佳化,因為:(i)圈餅式線圈或其他電子組件係空間上有效率地堆疊在水平及/或垂直配置中,以提供最大密度同時維持高度電氣效能;及(ii)使用水平及/或垂直堆疊允許用於定製裝置,以配適於一使用空間及/或垂直輪廓限制。
本發明之各種具體實施例亦提供一些其他需求特徵及優點。在一態樣中,本發明之模組式設計致能使用相同次組合實質上簡化1通道至N通道裝置的生產。
此外,裝置內之電子組件(如環形線圈)配置(與機械設計結合)允許極精簡之使用空間,同時亦提供極短端子(如接腳)長度及短組件引線長度,從而亦提供極佳電雜訊(如EMI)效能。
此外,精細間距接腳或端子視需要亦能再分布成為較大間距(如「凸塊」陣列),從而尤係簡化製造及任何後續焊接製程。
被動或主動電路組件亦可易於新增至使用此模組式方法的組合中;諸如其中此等被動或主動組件係置於一模組式頭座中,其係簡單配對至現存組合之一端(與先前技術將會需要設計及製造整組新裝置,或新增至頭座外部之新增組件相反)。
本發明之頭座組合亦有利於允許將一穿透孔黏著裝置轉換成表面黏著裝置,及亦提供一高度共面互連至該模組式組合所黏著之母板或其他外部裝置。該組合之CTE(熱膨脹係數)亦可匹配母板/外部裝置,從而產生高可靠性組合。
容易製造亦可實現,諸如透過使用一面板化PCB組合製程)。
現參考第1a圖,其顯示根據本發明原理之模組式頭座組合裝置100的第一具體實施例。裝置100包含一外殼140、複數(如八(8))模組式頭座支撐組合120,其各利用十二(12)筆直導電接腳122。第1a圖之裝置100因此具有總數九十六(96)之訊號傳導筆直接腳122。接腳122可用於穿透孔應用(即其中接腳係透過一印刷電路板或類似裝置之對應孔徑或凹處容納),或另可特定地經調適用於表面黏著應用(如本文後續討論之具體實施例中所示)。在下文提到之表面黏著應用之一變化中,可將接腳122置入焊接夾具中,其在各接腳122之尖端處沉積焊料的一小半球形球或「凸塊」。裝置100接著可依球格柵陣列(「BGA」)方式黏著至一末端客戶印刷電路板。後一BGA狀組態係範例性,因為其減少接腳122之引線長度及該等引線產生的電感,從而促成在高頻下比類似穿透孔黏著組態更少之訊號失真。
現參考第1b圖,其揭示微型封裝裝置100之第二具體實施例,大體上類似第1a圖中所揭示裝置。在第1b圖中顯示的裝置100在各接腳124末端利用一捲軸頭座,從而提供更多表面積及增加端子陣列連接之焊接強度。
如第1c圖中更詳細說明,其顯示一用於第1a及1b圖之具體實施例中的模組式頭座支撐元件102之範例性具體實施例。各元件102大體上包含例如高溫熱固性或熱塑性聚合物之聚合物材料。元件102較佳係藉由一注入成型製程製成,雖然視需要可例如使用轉移成型或加工之其他製程。注入成型之優點係聚合物處理技術中為人熟知,且因而不在此進一步討論。在一範例性組態中,元件102係自液晶聚合物(「LCP」)製造,例如由RTP公司製造。LCP係範例性,因為當用玻璃纖維加強時其具有高熱偏轉溫度,及顯示在高溫處之極佳尺寸穩定性(若組件係要用於例如紅外線或汽相回填、波焊接及類似者之標準製程時將會需要)。在另一範例性具體實施例中,元件102包含高溫酚,如由Sumitomo公司所製,其顯示類似LCP之高溫性質而大體上成本比LCP低。
模組式頭座元件102大體上包含複數空腔104,用於容納例如導線捲繞環形組件的電子組件。雖然此等空腔104係顯示在大體上垂直方向中置放電子組件(例如捲繞之圈餅式線圈),應瞭解能將此等空腔可另置於水平或任何其他位置中,其取決於最後設計之設計限制及電子組件本身的特定尺寸及特徵。然而,所示垂直方向係示範於許多電訊應用中,因為當利用標準0.140英吋直徑環形線圈時,此組態使客戶之主印刷電路板上之「X-Y」不動產(及同樣使接腳間距)減至最少。複數導線選路空腔108a係特定調適以選擇導線或引線框架至引線(引線未顯示)或從空腔至空腔108b之路徑。視需要,此等空腔108a、108b的長度亦可調整以符合用於輔助絕緣需求之潛變及間隙需求。
範例性之柱106a、106b係用於元件102上,使得複數支撐元件可依水平連續堆疊。此等柱106接合置於第二相鄰模組式頭座元件102之背側上的個別孔或凹處。如第1e圖中詳見,當模組式頭座組合120係水平地「堆疊」時,空腔107a、107b係調適以與個別之柱106a、106b配對。此等柱可經由一滑動或摩擦配適與其個別之孔107接合,或可含有允許模組式頭座元件102使用凸出部彼此接合及鎖定之保持特徵(諸如脊及槽之「扣件」配適),或任何數目之其他著名技術,用於選擇性地將二組件接合及脫離。儘管大體上顯示為一形成於非導電元件102本身中之柱,此等柱可另形成為一分離結構及若需要甚至能製成導電。此外,雖然顯示柱形,視需要能使用其他形狀及組態,諸如懸臂式扣件,主要目的係要使二或以上模組式頭座組合120互連。
各頭座元件102之扣件導引通道112a係定位,以與一在殼140上之個別扣件特徵112b接合,如本文後續討論之第1h圖中所示的情況。此項技術中已知類型的去角及填角係可遍及該設計來選用(如在空腔108a、柱106a等上),以致當組裝訊號調節組件時,使切割或摩擦已黏著組件之可能性減至最少(如在導線捲繞圈餅式線圈上的導線)。
一利用捲軸頭座引線124之模組式頭座元件的範例性具體實施例係顯示於第1d圖中。此具體實施例係用於第1b圖中顯示的裝置100中,雖然其明顯可適於例如第1a圖之任何數目的其他組態。範例性模組式頭座元件102經設計以容納四(4)環形線圈110,雖然應理解可利用任何需求數目(如6或8)。一或多數元件102之深度(水平尺寸)亦可改變,例如容納二列圈餅式線圈或其他組件。
在第1d圖之具體實施例中,係選擇四線圈設計,因為所利用電路每一發射/接收通道需要使用四線圈110。由於模組式頭座支撐元件120係水平「堆疊」,需求通道之數目可針對任何既定應用選擇。例如,一模組式頭座元件102可用七(7)附加模組式頭座外罩102堆疊,以形成例如第1b圖中顯示的八(8)通道裝置。
依此方法模組化該裝置封裝比先前技術方法具有許多製造及其他優點。藉由將各模組式頭座組合120表示成一在電氣設計內之單一通道,可獨立測試各個別組合,且不符合電氣規格之各模組式通道可加以替換、重做或廢棄。因為製造缺陷可被隔離至單一通道,整體裝置(如八通道裝置)不需要僅因在該等通道中之一有製造缺陷而廢棄。此大幅改進整體製造效率及降低裝置100之製造成本。
在第1d圖中顯示之模組式頭座具體實施例中,係選擇導線自空腔至空腔的路徑,以形成線圈110及捲軸頭座訊號接腳124之個別者間的訊號路徑。在已選擇各導線路徑及捲繞至其個別端子接腳124(或與其連通)後,整體組合120係適於根據任何數目之技術終止,例如波焊接的大量終止技術。此外,1999年10月26日頒予Nguyen之美國專利第5,973,932號,標題為「在印刷電路組合中焊接之焊接組件(Soldered component bonding in a printed circuit assembly)」(其係藉由引用全數併入本文),其方法及設備可與本發明一致地使用,以提供增強焊料效能,例如多板或焊接製程所使用。
同樣地,在第1d及1e圖中顯示之具體實施例內,係使用十二(12)訊號傳導接腳124。應瞭解,可根據需求設計限制使用更多或更少接腳。此外,儘管端子接腳124可為嵌入模製(即在注入成型製程期間之塑膠模中)或後嵌入(即在模組式頭座元件102業經製成後),其大體上係考慮成本更有效益之製程,以在元件102業經形成後才後嵌入該接腳124。然而,在一些應用及/或使用某製造設備時,可能需求嵌入模中直接使此等接腳進入頭座基座,或使用另一技術將其焊接。因此,本發明實際上涵蓋用於將接腳相對於支撐元件102維持在實質上固定位置之任何適合方法。
訊號傳導終端124(儘管顯示利用大體上圓形斷面形狀)取決於應用之特定需要,可應用於任何數目的斷面形狀(包括但不限於方形、矩形、三角形、多邊形(如六角形)、卵形或橢圓形等等)。圓形斷面係易於自標準號規銅或銅合金圓導線(如26AWG等等)製成。其他斷面形狀亦係普遍(如方形或矩形斷面),其可能比圓形接腳有利,因為此等銳利邊緣可由操作員利用以終止被捲繞至個別接腳上之導線。
在利用上述後嵌入製程之又其他替代具體實施例中(即在已經製造元件102後,接腳124被嵌入模組式頭座元件102),例如六角形斷面之其他斷面形狀就接腳保持強度及接腳嵌入良率而言具有優點(即藉由減少在接腳嵌入製程期間斷裂之模組式頭座支撐元件102的數量)。針對訊號傳導接腳124之選擇的大量變化及折衷係此項技術為人熟知,且因而不在此進一步討論。例如,第1f圖顯示一用於第1a圖之裝置100中的組態,且大體上充分適用於穿透孔或表面黏著組態。
應注意到在第1c-1g圖中顯示之具體實施例中,各通道108a對應於一個別接腳122、124,以致接腳124數目及通道數目係相等。然而,可預想其他具體實施例可改變通道108a對接腳122、124的此比例,以大於或少於同位。同樣地,雖然此等接腳122、124之各者係用於所示組態,成為一訊號傳導路徑(或接地以致材料及勞力減至最少),應理解此等接腳124之一或多數可能在裝置內沒有電或傳導功能,而不會負面影響該裝置的電氣效能。例如,此等未使用端子可包含安裝備用件、用於未來擴張之區域、機械穩定器等等。
第1h圖顯示可配合八(8)通道模組式頭座基座組合160(如第1a及1i圖中顯示)使用之外殼140的第一具體實施例。外殼140包含一大體上矩形,其僅具有開放之底部表面。外殼之整體長度將取決於需用於特殊應用之模組式頭座元件102的尺寸或數目;然而,應瞭解一匹配頭座元件102之需求數目的情況並非必須;即,外罩140載有之頭座元件數目,可比需求完全填充外罩所需更少,其中外罩殼140內剩餘空間或留下空著、藉由一間隔件或不同機械穩定組件填充,或甚至用以容置一或多數電子組件或一異質裝置(如積體電路及相關離散組件)。例如,一藍芽(Bluetooth)或WiFi無線晶片組、802.3afPoE控制器或電源供應或接收器單元、微控制器、儲存裝置或記憶體、或微處理器、DSP、或RISC核心可置於一黏著於殼140內之未使用部分中的基材上,從而產生一能有訊號調節功能及一或多數輔助功能(其可亦可不與訊號調節功能相關)二者之「混合」裝置。參考例如2006年3月22日申請之共同擁有及共同審查美國專利申請案序號第11/387,226號,標題為「電力致動連接器組合及製造方法(Power-Enabled Connector Assembly And Method Of Manufacturing)」(其係藉由引用全數併入本文),其描述一種可用於本發明之此範例性PoE裝置。
第1h圖之具體實施例包含一基於其預期應用選擇的注入可成型聚合物。例如,若外殼140係欲用於例如表面黏著回填製程之高溫應用中,則可能需求例如高溫PPS的高溫聚合物。聚合物材料之選擇係此項技術中為人熟知且因而不在此進一步討論。
外殼140亦包含一方向通道142a,其係經調適以當模組式頭座基座組合160係容納於殼內時,容納末端支撐元件102的導柱106。接合肋件112b經調適以接合扣件導引通道112a,如第1k圖中顯示之斷面圖詳見。或者是,扣件導引通道可定位在外殼內,同時接合肋件特徵係置於模組式頭座元件102上;然而,由於例如外殼140之模壁厚度的設計考慮,第1h、1i及1k圖中顯示之範例性具體實施例提供高度空間有效率的解決方案。
外殼140亦可用一金屬雜訊屏蔽(未顯示)來完全或部分覆蓋或另行電鍍或處理以改進裝置100之EMI屏蔽。例如,一在此項技術中為人熟知之範例性製程係利用塑膠本身內之導電填料材料,以提供EMI屏蔽保護。或者是,可電鍍需求表面(即藉由真空金屬化或類似者)以提供減少EMI對於裝置或緊密接近裝置100操作之其他裝置的影響。
視需要,裝置100之配對表面(即接腳122、124所突出處)亦可加以屏蔽,例如透過使用描述於2003年7月1頒予Gutierrez等之美國專利第6,585,540號,標題為「已屏蔽微電子連接器組合及製造方法(Shielded microelectronic connector assembly and method of manufacturing)」(其係藉由引用全數併入本文)的多層金屬化/非導電基材屏蔽。
亦可使用內部屏蔽(例如在美國專利第6,585,540號中所述者),諸如介於個別頭座組合120間,及/或介於垂直地堆疊列之組件間(如本文後續描述)。
第1i圖顯示一模組式頭座基座組合160之範例性具體實施例,其利用在第1f-1g圖中顯示類型之八(8)模組式頭座組合120。如先前討論,本發明之一顯著優點係基本上可將任何數目之模組式頭座外罩120水平堆疊及用以適應各種設計限制。此外,儘管第1i圖之具體實施例顯示基本上相同的模組式頭座組合120(即尺寸、形狀、接腳數等等方面),其亦涵蓋此等組合120之一或多數可與其他頭座元件為異質組態及/或功能,以容納任何需求使用空間、電氣電路設計、電或訊號處理/調節功能等等。再者,雖然主要考慮用一如第1j圖中詳見之個別外殼140,來接合模組式頭座組合160係有利,但此外殼並非總是需要。例如,本發明之一替代具體實施例使用配對在一起(如摩擦、經由黏合等等)之複數頭座元件102而無任何外殼或外罩140。在另一變化中,塑膠係直接模製在頭座組合160周圍以將內部組件密封,或使用矽樹脂或類似密封件或封裝化合物來密封。
第11圖顯示黏著在外殼140內之本發明的模組式頭座組合160之另一範例性具體實施例。一印刷電路板180係黏著至裝置底部側且至少部分置於外殼140之內。在一範例性具體實施例中,印刷電路板180包含一用例如FR-4之纖維材料製成的多層印刷電路板,雖然應瞭解視需要可使用不同材料及構造(如單層板、軟「片」板等等)。電鍍穿透孔係遍及印刷電路板定位,以與模組式頭座組合160的端子122對準。印刷銅線跡提供端子122間之訊號路徑。此外,例如電阻器、電容器、二極體等等之各種電子組件可用於由此等銅線跡產生的訊號路徑內(成為板結構之部分或成為板之任一側上或他處的離散組件),以濾波或調節透過該裝置發射之訊號。
儘管第11圖之具體實施例利用一其中印刷電路板180黏著在所有八模組式頭座外罩上之各組接腳上的組態,但其涵蓋印刷電路板180可另置於模組式頭座組合120之個別者,或在出現於裝置100內之模組式頭座外罩的任何子集上。此外,印刷電路板180無須直接接合接腳122;而是導線、引線框架等可經由在駐留於模組式頭座空腔內之電子組件至印刷電路板180間之路徑。
在印刷電路板180本身內或之上可使用一附加導電材料層(例如銅),以提供一用以屏蔽不符合需求之電磁輻射或干擾進入(即從外部來源)或離開(即從內部)裝置100之構件。各種端子122接著可藉由手動或經由一大量終止製程焊接,以在任何端子122及印刷電路板180間形成需求的電連接。
參考第2圖,現詳述一種上述模組式裝置100之製造方法200的範例性具體實施例。應注意儘管以下第2圖之方法200的描述,係按照第1a-11圖的八通道模組式頭座組合編排,該方法同等地可應用於其他組態。
在第2圖之所示具體實施例中,方法200大體上包含首先製備電子組件;例如,捲繞磁性可滲透環形線圈(步驟202)。此等環形線圈可手動捲繞或可使用例如自動化製程捲繞,如揭示於共同擁有美國專利第3,985,310號中,其標題為「用於捲繞環狀物品的方法(Method for winding ring-shaped articles)」(其內容係藉由引用全數併入本文)。該等線圈可接著視需要剝除及/或「預鍍錫」,以將曝露之導電端提供給捲繞線圈。其他類型之電子組件亦可使用或視需要使用,如先前所述。
步驟204中,第1c圖中之模組式頭座元件102係使用一注入成型設備連續或平行地形成。在步驟204期間,模組式頭座元件102可具有嵌入模製之端子接腳122,或在步驟206中成型後才後嵌入。
在步驟205中,捲繞線圈或其他組件係進行附加之電及/或實體測試。該等線圈可針對開路電感(「OCL」)、DC電阻(「DCR」)、圈數比測試及類似者來測試。此一測試之目的係要在黏著於模組式頭座外罩內之前,驗證該等線圈已正確製造及符合設計限制,從而防止昂貴之廢棄及/或重做。例如,若確實需要重做一線圈,其經常可需要少如捲繞一額外圈,其在捲繞圈餅式線圈被黏著於一模組式頭座元件102上之前係較易於施行。實體檢驗能用以檢驗如有缺口之圈餅式線圈及刻痕線般導線的此等缺陷,其可能造成之後下供應線之現場故障。然而,應理解在某些情況中,係需求在組裝後測試或檢驗(即基於每一組合120或基於每一裝置100);參見以下步驟211的討論。例如,在組裝製程期間對組件的損害不會在預組裝測試/檢查期間被偵測出。若裝置100係黏著至PCB或其他外部組件,甚至在某些情況中最佳係測試或檢驗裝置100,作為親代組裝測試/檢驗制度之部分。
在步驟208中,捲繞線圈或其他組件係黏著於模組式頭座元件102上。該等線圈或組件可利用黏合物或其他焊接劑附加地固定在模組式頭座元件中;例如環氧樹脂黏合物,如單或雙級環氧樹脂。或者是,該等線圈可藉由選擇導線進入通道108a及繞端子122捲繞導線而簡單地固定。各元件102及其組件110亦可部分密封於例如矽樹脂或類似者中作為另一選項。
在步驟210中,導線捲繞端子係浸入共熔焊料槽且導線係大量終止至端子。因為範例性具體實施例之模組式頭座元件102係由高溫聚合物製造,即使部分浸於焊料槽達數秒,組合之尺寸完整性會保持穩定。雖然焊料槽大量終止方法係範例性,視需要亦可利用例如手動軟焊或電阻焊接的其他方法。
在步驟211中,各模組式支撐頭座組合(如第1d及1f圖所示之組合)可附加地電性測試,或檢驗以確保在工藝中沒有缺陷(即冷焊料接合、由於焊料濺出而線圈短路等等),如先前描述。
在步驟212中,模組式頭座組合120其次係使用置於個別孔107a、107b內的柱106a、106b「堆疊」。在一範例性具體實施例中,八(8)模組式頭座外罩組合係連續水平地堆疊,以形成如第1i圖之八通道訊號調節裝置160。如上述,亦可使用較多或較少之模組式頭座外罩組合。柱及個別孔間之摩擦保持模組式頭座元件102在一起,雖然亦能使用黏合、熱砧或其他技術。
在步驟214中,八通道模組式頭座組合160係嵌入外殼140,如第1j圖中詳示。柱106a、106b藉由滑動或被容納於蓋通道142a內而將裝置定位於殼中。模組式頭座組合160之頂部表面係受到外殼140的一內表面144限制,同時扣件112b在組合160上接合個別通道112a,從而將組合160相對於外殼140限制在所有六自由度中。
在步驟216中,一附加印刷電路板180係黏著至模組式頭座組合160的底部,如在第11圖中顯示的組態。使用印刷電路板180之優點係此項技術中為人熟知。例如,印刷電路板提供一構件,其係用於提供複數接腳端子122、124間之訊號互連。此外,任何數目之離散組件(例如電阻器、電容器及電感器)可黏著至印刷電路板,及其後在模組式頭座組合160上之已黏著圈餅式線圈110的訊號路徑中。板180亦可用以如先前描述般提供EMI屏蔽。
在步驟218中,最後組裝部分在運送至末端客戶(或黏著至另一裝置)前被送至附加測試。在電子技術中為人熟知之類型的測試夾具係用以決定已完成裝置之各種效能態樣,例如但不限於回收損耗(「RL」)、嵌入損耗(「IL」)、OCL、DCR等等。
現參考第3圖,其描述本發明之頭座裝置的另一具體實施例。在此具體實施例中,裝置300係堆疊在垂直尺寸中,其與前述裝置100之「水平」堆疊相反(在此,名詞「垂直」及「水平」係僅相對於組合300所配對之PCB或其他裝置,及在任何意義中皆非限制或絕對性)。範例性裝置300包含一下頭座306、上頭座304及一蓋302。裝置300更包含四(4)列可表面黏著引線308a、308b,其各分別從上及下頭座之底部突出,雖然亦涵蓋穿透孔接腳或其他類型之終端。由於第3圖中具體化之裝置利用可表面黏著引線,上頭座、下頭座及殼(蓋)皆包含經調適用於高溫環境(例如在紅外線回填製程期間可能會經歷者)之高溫聚合物。
第3a圖顯示第3圖之裝置300的底部透視圖。如圖示,內部引線308b及外部引線308a包含由四(4)對準列構成之總數九十六(96)引線。然而,雖然第3及3a圖之具體實施例顯示此等引線對準地置放,但應理解該等引線(如內部及外部組)亦可彼此偏移,以提供另一選擇來追蹤在末端客戶印刷電路板上之路徑。有利地的是,該等引線亦係藉由遵照電子技術中為人熟知之危險物質限制(「RoHS」)的銅基合金上電鍍錫鎳形成。然而,應瞭解可使用與本發明一致的任何數目之電鍍及基材結合(諸如具有錫/鉛合金之合金42等),上述銅合金/錫鎳結合僅係範例性。
下頭座306係經由導引斜表面310定位在上頭座304內以形式一實質上一體裝置300。保持特徵312在上及下頭座已組裝後防止其分離;可使用許多不同種此等特徵之變化。裝置蓋302大體上包含高溫聚合物。然而,效能需求無須如必須具有上304及下306垂直頭座般嚴格,因為在附加大量終止及/或引線鍍錫製程期間,可將上頭座304及下頭座306置於直接接觸共熔合金焊料槽,而蓋302大體上將不會。
蓋302亦包括容納於上頭座304上的個別特徵內之複數扣件特徵314,雖然可利用複數之其他方法(即,熱砧、環氧樹脂黏合等)。
第3b圖顯示裝置300之下頭座306的一第一範例性具體實施例之透視圖。下頭座306大體上包含注入成型聚合物基座380、複數可表面黏著端子接腳308b,其具有一板黏著端及一導線捲繞端320a、320b。如先前討論,模製聚合物基座380包含一例如前述液晶聚合物的高溫聚合物。或者是,可如前述使用高溫酚以及任何數目之其他材料。
雖然大體上將導線捲繞端320a、320b視為表面黏著引線端子308a、308b之部分,但此非必須。在某些情況下,可能需求使二結構形成為分離實體,且使該等特徵彼此以訊號通訊,如透過增加一銅線、線跡等等。然而,當一嵌入成型製程係用以形成聚合物基座380時,通常需求該等特徵係自一單一的一體結構形成。導線捲繞端320a、320b之導線捲繞特徵係自一由尺寸「x」指示之缺口特徵描述。此尺寸確保一足夠圈數(即2-3圈)可於任何焊接操作前圍繞導線捲繞置放,以確保導線停留在其置放處。可使用其他缺口組態,且此外該等缺口之出現係可選擇。
同樣地,應注意係偏移出現在導線捲繞端320a、320b之相鄰者間。雖然並非需要,但此偏移在許多情況中係需求,因為其在端子間提供額外間距以防止焊接製程期間之焊料「橋接」的發生。受讓人在此頃發現一大於約0.040英吋(將近1毫米)之間距大體上足以防止焊料在焊料浸入操作期間於相鄰端子間焊料橋接。
一形成在下頭座中之空腔321係調適以容置複數電子組件(如第3b圖中顯示之環形線圈340)。空腔321大體上係矩形,其具有一圓形斷面之底部表面。此一形狀提供在下垂直頭座306本身內之組件的有效堆積,雖然根據需要被容置之電子組件幾何形狀可涵蓋其他形狀。頭座空腔321亦可以具有異質輪廓;如其中一區具有一輪廓(用於一類型之組件),而另一區為另一輪廓,以有效地容納第二類型之組件。
複數導線選路空腔322a、322b提供導線從空腔321內至端子端320a、320b之選路的通道。當線圈置放、焊接製程等等期間,捲繞環形核心340或其他組件置於空腔內以避免損壞導線時此特別有用;然而,在某些組態中可能不需要此一通道,如本文後續討論而顯示於第3d圖中者。
第3c圖顯示一上頭座304之第一範例性具體實施例的透視圖,其中一下頭座306接合其下部分。上頭座304大體上包含一注入成型聚合物基座390,複數可表面黏著端子接腳308a,其具有一板黏著端及一導線捲繞端348a、348b。如先前討論,模製聚合物基座390包含一高溫聚合物,例如液晶聚合物(「LCP」)或酚。
類似先前討論之下頭座306,導線捲繞端348a、348b係表面黏著引線端子308a的部分,雖然此不一定需要(如其中裝置300幾何形狀不允許其係一體結構的部分)。如先前指出,在某些情況下可能需求將二結構形成分離實體,且使該等特徵彼此電連通。然而,當一嵌入成型製程係用以形成聚合物基座390時,經常需求該等特徵包含一單一的一體結構。
一偏移係再次出現在相鄰導線捲繞端348a、348b間,如第3c圖之具體實施例中的導線捲繞端320a、320b。如先前討論,係需求此偏移,因為其在端子間提供額外間距(大於約1毫米),以防止焊接製程期間之焊料「橋接」發生。
一形成在頭座304中之空腔392係調適以容置複數電子組件(如第3c圖中顯示之環形線圈340)。空腔392大體上係矩形,其具有一圓形斷面之底部表面,且由於範例性裝置300之幾何形狀,其大體上可大於另一頭座306的空腔321。此一形狀係再次提供在上頭座304本身內之組件的有效堆積,雖然根據需要容置之電子組件幾何形狀可涵蓋其他形狀。
複數導線選路空腔350a、350b提供導線用於從空腔392內至端子端348a、348b之選路的通道。當在線圈置放、焊接製程等等期間,捲繞環形核心340係置於空腔內以避免損壞導線時此特別有用;然而,在如第3d圖中顯示之組態中可能不需要此一通道。
柱插座352經調適以從蓋302容納個別之柱以協助確保適當對準,而扣件切口396提供一特徵以在蓋302上容納個別之懸臂扣件。本文亦涵蓋將蓋302固定至上垂直頭座304之其他方法,諸如與本發明一致之熱砧、環氧樹脂黏合及類似者。
類似先前參考第1a圖等等討論之組態,與先前技術相比,上述第3圖之「垂直」組態改進整體設計之模組性,且進一步提供例如減少重做及廢棄成本的製造優點。結果,第3-3c圖之裝置至少部分由於節省有關已改進模組性之成本,而提供優於先前技術裝置之整體成本更有效益的解決方案。
第3d圖顯示第3圖中所示之裝置300的第二具體實施例,其現併入一具有上及/或下模組式頭座304、306的印刷電路板360。由於清楚之目的,現討論在上頭座304內併入一印刷電路板360,雖然應瞭解二頭座或其中之一可併入與本發明原理一致的印刷電路板。
複數電鍍穿透孔係遍及印刷電路板360定位,以容納端子導線捲繞端348a、348b。亦可使用附加間隙器(未顯示)以將印刷電路板360定位在導線捲繞特徵354上,使得來自任何內部黏著組件(例如圈餅式線圈340)之導線,不會由於印刷電路板360的置放而損壞。印刷電路板360可為隨著黏著於其上之電子組件的任何數目變化的一單或多層,或一在此項技術中為人熟知類型的軟板。使用微型印刷電路板結合其他電子組件(諸如捲繞環形核心340)係此項技術(尤係電訊應用)中為人熟知,且因而不在此進一步討論。
參考第4圖,現詳述一種上述第3圖之「垂直」堆疊頭座組合300的製造方法400。應注意儘管以下描述係針對第3圖之裝置300編排,本發明在此揭示之方法400的更廣泛概念可同等應用於替代組態。
在第4圖之具體實施例中,方法400大體上包含依照步驟402首先捲繞磁性地可滲透環形線圈(或製備該等電子組件)。此等環形線圈可手動捲繞或可使用自動化製程捲繞,如揭示於美國專利第3,985,310號中。該等線圈可接著視需要剝除及/或「預鍍錫」以將曝露導電端提供給捲繞線圈。
步驟404中,上或下頭座引線框架係連續或平行地預形成,且上304及下306頭座係使用出現在模中之預形成引線框架來注入成型,諸如藉由使用注入成型設備(步驟406)。
在步驟405中,捲繞線圈係進行附加之電及/或實體測試及檢驗。該等線圈可針對開路電感(「OCL」)、DC電阻(「DCR」)、圈數比測試及類似者來測試。此測試及檢驗之目的係要在黏著於模組式頭座外罩內之前,驗證該等線圈已正確製造及符合電氣(及機械)設計限制,從而防止昂貴之廢棄及/或重做。例如,若確實需要重做一線圈,通常可能需要少如捲繞一額外之圈,其在捲繞圈餅式線圈被黏著於上及下頭座304、306之前係較易於施行。實體檢驗能用以檢驗如有缺口之圈餅式線圈核心及刻痕線般導線的此等缺陷,其可能造成組件之後續故障。
在步驟408中,捲繞線圈係黏著於上及下頭座中。該等線圈視需要可利用黏合物(如單或雙級環氧樹脂、或矽樹脂或其他密封件或封裝化合物)固定在模組式頭座外罩中。或者是,線圈可藉由選擇導線進入通道322a、322b、350a、350b及繞端子320a、320n、348a、348b捲繞導線而簡單地固定。
在步驟410中,導線捲繞端子320a、320n、348a、348b係各浸入共熔焊料槽中,且來自線圈340之導線大量終止至端子320a、320b、348a、348b。因為上及下頭座係由高溫聚合物製造,即使保持部分浸於焊料槽達數秒,該組合之尺寸完整性仍會保持穩定。
在步驟410及412中,已預駐有電子組件之附加印刷電路板360係黏著至適當之個別上或低頭座,且其後焊接。雖然印刷電路板360經預駐係最有利,但此絕非必須,且任何數目之替代製程可用於後黏著(即手動軟焊、電阻焊接等)。
在步驟415中,各頭座(上下二者)可個別地或一起電測試,以確保在工藝中無缺陷(即冷焊接合、由於焊料濺出之線圈短路等等)。
在步驟416中,下頭座306係使用前述之壓配機構黏著在上頭座304內側。雖然壓配由於其簡化及免除過多處理步驟而係範例性,可使用與本發明原理一致的其他製造方法,例如熱砧及/或使用環氧樹脂黏合。
在步驟418中,頂部蓋302係壓扣進入上頭座304上之處,且其後標示及/或標號以將此等項目識別為零件號碼、製造位置、製造國、日期代碼、專利公告等等。
在步驟420中,最後組裝部分在運送至末端客戶前被送至附加測試,如先前參考其他具體實施例所述。
現參考第5圖描述根據本發明原理之一垂直堆疊頭座組合裝置500的第三具體實施例。第5圖之裝置500包含一下頭座506、上頭座504及一蓋502。然而,應注意此具體實施例中,上頭座504及下頭座506二者係基本上相同組件,其中術語上和下僅反映組件彼此之各自位置(及並非針對一親代裝置的任何特定絕對位置或方向)。所示上和下的頭座間之主要差別在於頭座本身內之引線508a及508b的定位。
裝置500包含四(4)列穿透孔引線508a、508b,分別各從上及下頭座的底部區突出。然而,應理解裝置500可易於修改以容納可表面黏著引線,類似第3圖中所示。由於裝置500顯示利用穿透孔引線,上頭座504、下頭座506及殼502無須全部皆包含經調適用於高溫回填環境的高溫聚合物;然而若需要可使用用於其他高溫應用之高溫聚合物,諸如用於先前在此討論之焊料浸入技術。
第5a圖顯示蓋502已移走之裝置500的透視圖。如此透視圖中清楚可見,內部引線508b及外部引線508a包含九十六(96)個別引線,其係由在偏移配置中的四(4)列構成,僅有一部分與上頭座504聯結。儘管第5及5a圖之具體實施例顯示此等引線在偏移配置中,應瞭解當假設一些其他特徵之調適(例如以下討論之引線導引通道)時,該等引線(如內部及外部組)亦可彼此相對地對齊。
引線508a、508b包含銅基合金上電鍍錫鎳,其係遵照RoHS指示。然而,可使用與本發明揭露書一致的任何數目之電鍍及基材結合(如具有錫/鉛合金之磷銅接腳等),上述銅合金/錫鎳結合僅係範例性。
下頭座506係經由二頭座506、504共用之對稱特徵與上頭座504配對,其提供不僅可容納所示二頭座且甚至一或多數附加頭座之模組式特徵(如依堆疊配置)。保持特徵510、512防止上及下頭座在其組裝後分離。第5圖中所示之蓋502大體上包含類似上504及下506頭座之組合物的注入成型聚合物,雖然所選聚合物可為較低或不同等級。此係因為可在附加大量終止及/或引線鍍錫製程期間,將上及下頭座直接置於與共熔焊料槽接觸,而蓋502大體上將不需要如此曝露。蓋502大體上包含容納上垂直頭座504上之個別特徵的複數扣件特徵512,雖然可利用複數之其他方法(即,熱砧、環氧樹脂黏合或類似者)。
第5b圖顯示下頭座506之第三範例性具體實施例的透視圖。下頭座506大體上包含注入成型聚合物基座580、複數穿透孔端子接腳508a、508b,其具有一板黏著端及一導線捲繞端二者。如先前討論,模製聚合物基座580可包含例如LCP或其他材料之高溫聚合物。
引線508a、508b之特徵在於頭座506之上半係由尺寸「X」顯示。此尺寸「X」視需要可實質上隨著接腳而異。例如,第一接腳可僅需要使少量材料曝露;例如,僅足夠2-3圈起源於內部黏著線圈540之導線。然而,第二接腳可使更多許多接腳曝露,以致例如連接可從下頭座506內之一線圈進行,同時其後透過上頭座504饋送,且亦連接至一駐於第二頭座504內或接近其之電子組件。
同樣應注意的是,偏移如前述出現在相鄰導線捲繞端間。雖然並非恆需要,但此偏移係符合需求,因為其在端子間提供額外間距以防止焊接製程期間之焊料「橋接」發生。
一空腔521係調適以容置複數電子組件(如第5b圖中顯示之環形線圈540)。空腔521再次大體上係矩形,以提供在下頭座506本身內之組件的有效堆積,雖然根據需要容置之電子組件幾何形狀可涵蓋其他形狀。複數之導線選路空腔522a、522b提供導線從空腔521內側至接腳508a、508b的端子端的路徑。當線圈置放、焊接製程等等期間,捲繞環形核心540係置於空腔內以避免損壞導線時此特別有用;然而,在如本文後續討論顯示於第5d圖中之組態中可能不需要此一通道。應注意到所示具體實施例之內部通道522a大體上係Y型;此允許選擇導線至二可能接腳位置中任一者之路徑且貢獻於設計之整體模組性的改進。
所示之範例性互鎖特徵550a及550b提供二主要目的。下頭座506上之特徵550b將會配對一在一上頭座上之個別550a特徵(未顯示)。此允許上頭座及下頭座506間的連接被限制在至少4自由度中。互鎖特徵之第二目的係要提供一在穿透孔黏著應用中之空腔,其允許裝置500之底側在標準清洗操作中清潔。此係重要,因為在焊接至印刷電路板或其他裝置後若例如助焊劑之化學品留在裝置上500,可能係高度腐蝕性,且必須清洗掉以防止腐蝕影響。
第5c圖顯示一上頭座504之第三範例性具體實施例的透視圖。再次注意到該上頭座基本上幾何形狀與下頭座506相同,從而對於設計之整體模組性有貢獻。上頭座504大體上包含一注入成型聚合物基座590;複數穿透孔端子接腳508a、508b,其具有一第一(板黏著)端及一第二(導線捲繞)端二者。應注意該板黏著端係比第5b圖中所示下頭座506內之對應組件的長度長許多。此係因為此等引線508a、508b需要透過下頭座504饋送,以造成接觸親代裝置(如印刷電路板)。如先前討論,模製聚合物基座590較佳係包含如上述LCP的高溫聚合物。
引線508a、508b可能係嵌入模製或可為注入成型聚合物基座590已形成後才後嵌入模製。如關於第1a圖之裝置100所示,可根據設計者之設計限制及/或喜好設定,來利用接腳尺寸及形狀的任何結合。
第5d圖顯示併入一具有第5-5c圖中顯示之上及/或下頭座504、506的印刷電路板560之裝置的第四範例性具體實施例。為了清楚之目的,僅討論下頭座506內之印刷電路板560的併入,雖然應瞭解到可用對於被提供本揭露書之熟習此項技術人士易於明瞭的調適,使該等頭座二者或其中之一併入印刷電路板。複數電鍍穿透孔係遍及印刷電路板560定位以容納端子508a、508b之末端。亦可如前述般使用附加間隙器(未顯示)。印刷電路板560可為例如單層、多層或軟板,在其上黏著有任何數目之電子組件。同樣地,儘管印刷電路板560係顯示為一單一之一體結構,該板亦可包含複數印刷電路板。此替代具體實施例在某些應用中可更有成本效益,且提供更大模組性(由於該等板係分離),從而導致比若使用單一印刷電路板560更低的材料成本。
參考第5e圖,其顯示一垂直堆疊頭座組合之第五範例性具體實施例。此具體實施例大體上係與先前參考第5-5c圖描述的具體實施例類似(即併入一蓋502、上堆疊頭座504及下堆疊頭座506);然而,第5e圖的具體實施例併入一在下頭座506底部鄰近配對之可表面黏著印刷基材560,而非如第5圖中顯示的穿透孔黏著。如先前在此參考其他垂直堆疊頭座具體實施例之討論,儘管僅顯示其二,但此組態亦可使用任何數目之堆疊頭座。
如第5f圖中詳示,此具體實施例之下頭座506基本上與第5b圖中揭示者相同。下頭座506大體上包含一注入成型聚合物基座580及複數端子接腳508a、508b,其各具有一板黏著端及一導線捲繞端。
引線508a、508b之特徵在於頭座506之上半係由尺寸「X」顯示。此尺寸取決於電路需要及所需輸出使用空間,可實質上隨接腳而異。例如,一第一接腳可能僅需要使少量材料曝露;例如,僅足夠2-3圈起源於內部黏著線圈540之導線。然而,第二接腳可具有比第一接腳更大之尺寸「X」,以致例如連接可從下頭座506內之一線圈進行至上頭座504。若足夠長,則第二接腳508其後可自頭座之底部透過上頭座504饋送,且連接至一駐於第二頭座504內(或接近其)之電子組件。
再者,第5e-5f圖中顯示之具體實施例不限於一導線接腳。在替代具體實施例中,可能需求利用一嵌入模製引線框架構造,如參考第3-3d圖之描述。有無數其他替代例與本發明相容,且對於被提供本揭露書之熟習技術人士係易於明瞭。
如第5f圖中可見,頭座506之空腔521係調適以容置複數電子組件(如第5b圖中顯示之環形線圈540)。空腔521形狀大體上係矩形,其具有一圓形底部表面。如先前所示,此形狀提供在下垂直頭座506本身內之環形組件的有效堆積,雖然根據欲容置之電子組件幾何形狀可涵蓋其他形狀。複數之導線選路空腔522提供用於導線從空腔521內側至接腳508端子端之選路的通道。此當於線圈置放、焊接製程等等期間,捲繞環形核心540置於空腔內以避免損壞導線時特別有用;然而,在如前述(參見第5d圖之討論)其他組態中可能不需要此一通道。應注意,內部通道522a大體上係Y型,類似第5b圖中討論之具體實施例。此允許選擇導線至二個可能接腳位置中任一者之路徑及對整體之設計模組性有貢獻。然而,可將除了「Y」外之通道形狀用作此等目的,如熟習此項技術人士將會瞭解。
印刷基材560大體上包含一或多數導電金屬包覆片(如銅片),其具有例如分離一或多數金屬層之FR-4的絕緣基材。印刷基材560亦包含複數電鍍穿透孔562,其經調適以容納下及上頭座接腳508之板黏著端。複數電子組件(如第5f圖中顯示之可表面黏著晶片或珠組件570)可置於印刷基材560之表面上,且與出現在裝置500中之各種接腳以訊號通訊。雖然其主要涵蓋電子組件直接黏著於基材560,但其亦涵蓋板560可單獨用以選擇電連接經由位於基材本身上之個別端子562間的銅線跡之目的。該基材亦可用來承載一或多數承載上述電子組件之「揹負」基材(如與其配對之更小印刷電路板)。
如第5g圖中詳示,印刷基材560之底部包含如先前討論的複數電鍍穿透孔562,及複數印刷基材墊564。在具體實施例中,當接腳508係用於穿透孔黏著(如用於黏著至未顯示之印刷電路板或其他親代設備),係排除印刷基材墊564之需要。然而,若接腳508係僅用作印刷基材560及裝置500間之電連接,且非用於連接至一親代裝置,則印刷基材墊564可用於將裝置500表面黏著至外部設備之目的。
在第5f圖顯示的具體實施例中,接腳508係容納在個別印刷電路板560穿透孔562中。如第5g-5h圖可詳見,接腳508係調適以在基材560之底部表面566處或正好在其下。接腳508係接著經由焊接操作、電阻焊接或類似者與印刷電路板560電連通。其次,印刷基材560係置放於一BGA夾具中,其將共熔焊料的球588增加至墊564,如第5h圖中顯示。BGA夾具經調適以在所示具體實施例中維持焊料球588間之各者約0.004英吋(或約0.1毫米)的共面在,雖然可使用其他值。此構造允許該裝置使用0.1毫米之標準表面黏著焊料膏網印。BGA技術、及產生BGA焊料連接之裝置及夾具係此項技術中為人熟知且因此不在此進一步討論。
現參考第6圖,其揭示一用於具有印刷電路板560的裝置(如第5f圖之裝置500)上的範例性電組態。第6圖顯示相當於Gigabit Ethernet(GBE)電訊應用中之單一連接埠或通道。該等線圈602、604、606、及608可容置於上頭座504或下頭座506中,同時電阻器610及電容器612可黏著在印刷電路板560上。將印刷電路板結合其他電子組件(如捲繞環形核心540)使用係此項技術(尤其用於電訊應用)中為人熟知,且因而不在此進一步討論。
現參考第7圖,其詳述上述垂直堆疊頭座基座組合500之第三範例性具體實施例(第5b圖)的製造方法700。應注意雖然以下描述係針對第5b圖之裝置編排,此方法之更廣泛概念同等可應用於其他替代性組態。
範例性方法700大體上包含首先捲繞該磁性可滲透環形線圈,及/或製備該等其他電氣組件(步驟702)。範例性環形線圈可手動捲繞或可使用自動化製程捲繞,如揭示於先前併入本文之美國專利第3,985,310號中。該等線圈可接著視需要剝除及/或「預鍍錫」以將曝露導電端提供給已捲繞線圈。
頭座本體係在步驟704中連續或平行地注入成型。所產生之頭座係接著指定為上504或下506頭座。在步驟706中,取決於該等頭座是否被選定為上或下頭座,圓形導電接腳係依據一特定預決定圖案來後嵌入,使得上及下頭座可後續依一協同方式彼此接合。
在步驟705中,已捲繞線圈係進行附加之電及/或實體測試。該等線圈可針對開路電感(「OCL」)、DC電阻(「DCR」)、圈數比測試及類似者來測試。此一測試之目的係要在黏著於模組式頭座外罩內之前,驗證該等線圈已正確製造及符合設計限制,從而防止昂貴之廢棄及/或重做。例如,若確實需要重做一線圈,通常可能需要少如捲繞一額外之圈,其在捲繞圈餅式線圈被黏著於上及下頭座704、706之前係較易於施行。實體檢驗能用以檢驗如有缺口之圈餅式線圈及刻痕導線般的此等缺陷,其可能造成下線後之現場故障。
在步驟708中,已捲繞線圈係黏著於上及下頭座中。該待線圈可利用黏合物(例如單或雙級環氧樹脂、或密封件或封裝化合物)固定在模組式頭座外罩中。或者是,該等線圈可藉由選擇導線進入通道522a、522b及繞端子508a、5088b捲繞導線而簡單地固定。
在步驟710中,導線捲繞端子508a、508b係各被浸入共熔焊料槽,且來自線圈540之導線係大量終止至信號接腳之端子508a、508b。因為上及下頭座係由高溫聚合物製造,該組合之尺寸完整性如前述會保持穩定。
在步驟712及714中,已預駐有電子組件之附加印刷電路板560係黏著至上或下頭座且之後焊接。雖然印刷電路板560預駐係有利,但此絕非必須。
依照步驟713,視需要各上及下頭座可個別地或一起電測試,以確保在工藝中無缺陷(即冷焊接合、由於焊料濺出之線圈短路等等)。
在步驟716中,下頭座506係使用如壓配安裝在上頭座404內側。上頭座504上之端子508a、508b係透過下頭座506上之個別端子孔置放。雖然壓配由於其簡化及免除過多處理步驟而具範例性,但可使用與本發明原理一致的其他製造方法,例如熱砧及/或使用環氧樹脂黏合。
在步驟718中,頂部蓋502係壓扣進入上頭座504上之處,且其後標示及/或標號以識別此等項目為零件號碼、製造位置、製造國、日期代碼、專利公告等等。在第5圖中所示之具體實施例中,蓋502係利用壓配置於上頭座504上,雖然亦涵蓋包含環氧樹脂黏合、熱砧及類似者之其他方法。
在步驟720中,最後組裝部分在運送至末端客戶或進一步處理前被送至最後加測試,如先前所述。
現參考第8a圖,其描述混合式頭座組合裝置800之第一具體實施例。裝置800包含一外殼802、及複數模組式頭座外罩(未顯示),其各使用六(6)至十二(12)圓形導電接腳808,雖然可取決於應用之特定設定限制選定任何數目。本發明之裝置800(如本文前述其他組態)使用一內808b及外808a組之導電接腳800。此雙列組態增加訊號接腳密度;然而亦可使用其他方式及組態的接腳。
現參考第8b圖,第8a圖之第一具體實施例係顯示蓋802已移走。混合式頭座組合裝置800包含併入先前討論之水平及垂直組態特徵之複數模組式頭座元件。混合式頭座組合裝置800係由二列804及806模組式頭座支撐元件880構成。複數接腳808、810提供在複數環形線圈840及導電接腳之板容納端808間的訊號通訊。雖然第一具體實施例顯示4x2組態(如每一列及二列具有四模組式頭座支撐元件880),由於設計之有利模組性,可利用與本發明原理一致之任何數目的組態。例如,可製造8x2、4x3等等的裝置。
參考第8c圖,其顯示模組式頭座支撐元件880之範例性具體實施例。元件880大體上包含例如高溫熱固性或熱塑性聚合物之聚合物材料。元件880較佳係可由一注入成型製程製成,雖然可使用例如加工的其他製程,注入成型僅係範例性。元件880係從液晶聚合物(LCP)、酚或其他具有需求性質的此類材料形成。
該等模組式頭座元件880大體上包含一用於容置例如導線捲繞環形線圈組件的空腔826。儘管此空腔826係顯示在一大體上垂直方向中置放組件(例如捲繞圈餅式線圈),應瞭解取決於最後設計之設計限制,能將此等空腔另置放於水平或任何其他相關位置內。或者是,空腔826能用特別調適用於某種數目或類型之電子組件的複數空腔取代,不論本質上是否同質或異質。複數導線選路空腔(未顯示)可用來保護導線或引線框架,及選擇其至訊號傳導接腳808之端子端810,或在垂直相鄰模組式頭座元件880間的路徑。模組式頭座元件880間及端子端810及空腔826間之間距,亦可視需要調整以符合輔助絕緣之潛變及間隙需求。
範例性柱860係用於所示具體實施例中,使得複數模組式頭座元件880可水平連續堆疊(如第8d圖中詳示),及用來如第8f圖所示以外殼將模組式頭座元件880定向。此等柱860接合第一模組式頭座元件880所配對之第二模組式頭座元件880的其他側上之個別孔(未顯示)。此等柱可經由滑動或摩擦配適接合其個別之孔,或另可含有允許模組式頭座元件120彼此接合及鎖定之保持特徵。或者是,可使用環氧樹脂黏合或熱砧,以彼此固定模組式頭座元件880。
為了垂直堆疊此等模組式頭座元件880(如第8e圖中詳示),端子容納孔820係特別經調適以自一從上方組裝之裝置容納此等導電接腳808。容納於孔820內之此等導電接腳808可純粹作為機械特徵,因此其僅需要彼此相對地垂直定位及固定模組式頭座外罩,或亦另可作為在上模組式頭座元件880及末端產品印刷電路板(未顯示)間之訊號介面。在後一情況中,接腳808將足夠長以完全穿過下模組式頭座元件806,及提供上元件804及末端產品印刷電路板間之直接介面。
儘管已參考第8a-8f圖所示特定具體實施例討論。本發明之其他具體實施例(如混合或結合「垂直」及「水平」變化)對於被提供本揭露書之熟習技術人士係易於明瞭。
現參考第9圖,其詳盡描述第8a-8e圖之模組式頭座組合800的製造方法。應注意儘管以下描述係針對第8e圖之四乘二(4x2)模組式頭座組合編排,更廣泛之方法同等可應用於其他組態。
在第9圖之具體實施例中,方法900大體上包含依照步驟902首先捲繞磁性可滲透環形線圈(或製備該等電子組件)。第8c圖之模組式頭座元件880係使用注入成型設備連續或平行形成(步驟904)。模組式頭座元件880可在步驟904期間使端子接腳808嵌入模製,或另可在步驟906成型後才後嵌入。各頭座880基於其在最後組合800內之位置,亦可具有不同引線圖案。在第8e圖之具體實施例中,各上模組式頭座將具有如其他模組式頭座之相同接腳圖案,同時各下模組式頭座將會具有如其他下模組式頭座之相同接腳圖案。
在步驟905中,捲繞線圈係進行附加之電及/或實體測試。該等線圈可針對開路電感(「OCL」)、DC電阻(「DCR」)、圈數比測試及類似者來測試。
在步驟908中,捲繞線圈係黏著於個別模組式頭座880。該等線圈可視需要利用一例如單或雙級環氧樹脂、密封件或封裝化合物之黏合物固定在模組式頭座元件中。或者是,線圈可藉由使導線選路進入通道(未顯示)及繞端子810捲繞導線而簡單地固定。
在步驟910中,導線捲繞端子810被浸入共熔焊料槽,導線被大量終止至端子。
在步驟911中,第8e圖中顯示之各模組式頭座組合可附加地電測試,以確保在工藝中無缺陷(即冷焊接合、由於焊料濺出之線圈短路等等)。
在步驟912中,模組式頭座外罩組合係水平地「堆疊」,其中其柱860係置於一相鄰模組式頭座元件880之背側上的個別孔中。在第8e圖之範例性具體實施例中,四(4)模組式頭座外罩組合係連續堆疊,以形成濾波器裝置800之半。或多或少之模組式頭座外罩組合可與本發明一致地使用,且二(或更多)垂直堆疊之列無須在各列具有相同數目的頭座元件880。柱及個別孔間之摩擦將模組式頭座元件保持在一起,雖然亦可使用熟習此項技術人士熟知之黏合物或又其他構件。
在步驟914中,一第二群上模組式頭座元件804係置於步驟912中所組裝之該群下模組式頭座元件806頂部上。上模組式頭座組合804之各者係首先水平堆疊(類似步驟912),而後上模組式基座引線808係選路通過位於下模組式頭座元件中之孔820。產生之組合形成四乘二(4x2)模組式頭座組合。
在步驟916中,蓋802係組裝在四乘二之組合上。該組合上之導柱860係置於蓋槽870內,以將該組合定向及定位於該蓋內。一環氧樹脂黏合物係用以將蓋固定至該組合,以形成第8a圖中顯示之裝置,雖然如熱砧或機械互鎖之其他方法能由熟習此項技術人士併入該設計中。或者是,不使用任何黏合物或其他構件,該組合僅依靠在保持其於定位之二組件間的機械介面(如壓配、摩擦等等)。
在步驟918中,最後組裝部分在運送至末端客戶(或進一步處理)前被送至最後測試。
現參考第10圖,其描述一模組式頭座組合的又另一具體實施例。如第10圖顯示,此裝置1000包含一外殼1040、複數(如四(4))模組式頭座支撐組合1020,其各利用二十四(24)筆直導電接腳1022。第10圖之範例性裝置1000因此具有總數九十六(96)訊號傳導筆直接腳1022。接腳1022可用於穿透孔應用,或另可特別經調適以用於表面黏著應用(如先前及後續討論的具體實施例中所示)。在上述表面黏著應用之變化中,接腳1022可置於焊接夾具中,其在各接腳1022尖端沉積焊料之小半球形球。裝置1000接著可依一球格柵陣列(「BGA」)方式黏著至未端客戶印刷電路板。
或者是,接腳1022之各者將會被容納在一印刷電路板1080中;然而在一變化中,接腳1022之長度將不夠長,以整體通過板1080的厚度。半球形焊料球接著增加至印刷電路板1080之底側,而後經由在出現於印刷板1080上之一或多數銅層中的線跡,電耦合至接腳1022。後一BGA狀組態係範例性,因為其減少接腳1022之引線長度及引線的產生電感,因而與類似穿透孔黏著組態相比,其促成高頻處之較少訊號失真,同時簡化在需求使用表面黏著技術(「SMT」)之組態的末端應用中的組裝技術。
同樣,在第10及10a圖顯示之具體實施例中,係顯示用於各模組式元件之二十四(24)訊號傳導接腳1022,雖然可根據所需設計限制利用更多或較少接腳。此外,端子接腳1022可為嵌入模製或後嵌入。本發明實際上涵蓋用於將接腳維持在相對於支撐元件1020之實質固定位置中的任何合適方法。
訊號傳導端子1022(儘管顯示利用大體上圓形斷面形狀)可取決於該應用之特定需要依任何數目的斷面形狀(包括但不限於方形、矩形、三角形、例如六角形之多邊形、卵形或橢圓形等等)。在另一替代性具體實施例中,圓形接腳1022可製成具有平邊緣,其係壓入在靠近接腳1022之導線端子區域的相反側上之圓形接腳中。此等平區域提供一銳利邊緣,其中導線被置放使得可在導線被捲繞接腳前易於手動「切割」,以有利於接腳1022之導線捲繞。
在利用上述後嵌入製程之又其他替代具體實施例中,例如六角形斷面之其他斷面形狀就接腳保持強度及接腳嵌入良率而言具有優點(即藉由減少在接腳嵌入製程期間斷裂之模組式頭座支撐元件1020的數量)。針對訊號傳導接腳1022之選擇的大量變化及折衷係此項技術為人熟知,且因而不在此進一步討論。
參考第10a圖,其顯示一用於第10圖之模組式頭座1020的範例性具體實施例,各元件1020大體上包含例如高溫熱固性或熱塑性聚合物之聚合物材料(如前述之LCP),其具有出現於其中之複數導電接腳1022。頭座1020較佳係藉由注入成型製程製成。在另一範例性具體實施例中,頭座1020包含前述類型之高溫酚,雖然可同等成功地使用其他材料。
模組式頭座1020塑膠外罩元件大體上包含複數(如二(2)空腔1004),用於容納例如導線捲繞環形組件1010之電子組件,雖然可預見在某些應用中,可在頭座1020之任一側上形成單一空腔,或一單一空腔1004另可形成為通過整體頭座1020寬度之穿透孔。此外,複數較小空腔(未顯示)可置於較大空腔1010內,用於置放中心漸縮之導線等等。
頭座1020更包含複數導線選路通道1008,其經調適以選擇導線的路徑,如:(1)從空腔1004至相對之空腔1004;或(2)從空腔1004至引線1022。此等通道1008之長度視需要亦可調整,以符合輔助絕緣需求之潛變及間隙需求,或用於其他目的,如先前討論。
如在第10a圖中詳見,空腔1004之範例性組態係凹進一較大空腔1016內。凹進空腔的此堆疊提供用於導線之選路(例如從捲繞環形線圈離開者)的增加空間,同時防止來自所產生頭座1020堆疊的損害。視需要,其他電子組件(如在基材上黏著之電子組件)可容置在外部空腔1016內,而捲繞圈餅式線圈1010係容置在內部空腔1004中。有無數其他可能性存在以使用第10a圖中顯示類型之「空腔內空腔」組態。
上述導線選路通道1008係藉由其個別脊狀1014界定。此等脊狀通道結合係有利地利用曲狀或去角引入特徵,以進一步防止損及已選路的導線,同時清楚地導引個別導線至所需接腳1022。通道1008之進一步使用亦有助於使製造錯誤減至最少,來協助索引導線至適當之個別通道及後續的個別接腳1022。進一步之標示或特徵(未顯示),如凹痕、字母、數字等等可接近通道1008置放以進一步有利於正確導線選路等等。
範例性頭座1020亦包含一或多數應力消除通道1006。此等通道在製程期間係用以提供對於在線圈1010及接腳1022間之導線路徑的額外消除。此等通道1006之目的及其使用將會進一步在本文之第11圖及其伴隨揭露書中討論。
位於頭座1020底部表面的附加間隙器1012提供用於圍繞接腳1022捲繞之導線的間距,同時當需要時允許在頭座1020下方清潔之清洗區域。除了可在頭座1020外部隅角見到的間隙器1012外,一附加定位柱(未顯示)亦可位於接近底部側上之頭座1020的中心。此定位柱可用於將頭座1020定位於例如第10b圖所示的印刷電路板上。
現參考第10b圖,其顯示一用於與一或多數(如在所示具體實施例中之四(4))頭座1020結合使用的印刷電路板1080。印刷電路板1080係顯示在底部透視方向中(即模組式頭座接腳1020將自不可見側嵌入)。板1080包含經調適以容納頭座1020之接腳1022的複數電鍍穿透孔1084。此等電鍍穿透孔1084之各者係電連接至一個別BGA類型墊1086或凸塊,雖然此等BGA墊1086可在先前技術中為人熟知類型之單純「穿透孔」組態中免除。印刷電路板1080亦包含一穿透孔定位器特徵1088,其容納一位於頭座1020上之個別柱,以協助將頭座定位於印刷電路板1080上。
印刷電路板1080可用於電子組件(未顯示)的置放,或可僅用以選擇電連接之路徑。儘管目前所涵蓋為二層印刷電路板(即具有頂部及底部層),可利用多層(如三或更多層)印刷電路板及進一步增加在印刷基材1080之內部導電層處的電連接性,或用於形成印刷電路板1080之其他層間的電性關係(如電容)。印刷電路板之使用係電子技術中為人熟知,且因而不在此進一步討論。
現參考第10c-10d圖,其詳盡描述一保護蓋1040之範例性具體實施例及其使用。蓋1040包含一具有頂部表面1046及四(4)側表面1042之五側盒體。第10c圖之頂部表面1046係調適以與模組式頭座1020之頂部表面1050配對,如第10d圖中顯示。同樣地,儘管蓋1040係顯示具有一實質上矩形,為熟習此項人士瞭解之其他形狀亦屬可能。蓋1040亦可附加地包含複數懸臂扣件1044,其係調適以接合模組式頭座1020上出現的對應突出部1048。儘管顯示具有扣件1044,可使用如與本發明原理一致之黏合物等其他方法來取代扣件1044。
第10c圖之具體實施例包含基於其預期應用選擇的可注入成型聚合物。例如,若外殼1040係要用於例如表面黏著回填製程之高溫應用中,可能需求例如高溫LCP或PPS的高溫聚合物。聚合物材料之選擇係此項技術中為人熟知,且因而不在此進一步討論。
外殼1040亦可用一金屬雜訊屏蔽(未顯示)完全或部分地覆蓋,不論是否與其整合(如經由塗層或電鍍層)、或離散或與其分離,以改進裝置1000的EMI屏蔽。在一些實例中,可能需求一金屬屏蔽以取代外殼1040,或另置於外殼1040的內側表面上。在一範例性製程中,一導電填料材料係用於該殼塑膠本身內,以提供EMI屏蔽保護。或者是,可電鍍需求表面(即透過真空金屬化或類似者),以提供減少對於該裝置或接近裝置100操作之其他裝置的EMI影響之構件。
參考第10d圖,四(4)模組式頭座1020係顯示黏著在一印刷基材1080上,其中蓋1040已移走。在第一範例性應用中,各模組式頭座1020將包含一在電訊通道中之單一連接埠或通道。因此,在一單一基材1080上使用四模組式頭座1020將意指該裝置係四(4)連接埠或四(4)通道裝置。如先前討論,該設計之模組性具有製造優點,因為製造缺陷可在製程早期偵測出,例如在黏著於印刷基材1080上之前經由製程中電測試或目視檢驗。最終此係比最後測試一四連接埠裝置更有成本效益,因為在四連接埠裝置位準處發現錯誤需要更複雜之重做程序及/或廢棄未完美製造的通道。
然而,儘管主要討論為每一模組式頭座一單一連接埠或通道,但本發明不受此限制。例如,一通道之發射側可置於一頭座1020中,而一通道之接收側置於另一頭座1020中。或者是,可將二或以上通道置放在一單一模組式頭座1020內。此一設計在併入高數目通道之設計中特別有利,例如八(8)、十六(16)等等。可能有無數通道之置換/結合的其他具體實施例,其會與本發明原理一致。
裝置1000之配對面(即接腳1022所突出處)視需要亦可加以屏蔽,諸如透過使用多層金屬化/非導電基材屏蔽,其係描述於2003年7月1頒予Gutierrez等之美國專利第6,585,540號,標題為「已屏蔽微電子連接器組合及製造方法」,其係藉由引用全數併入本文。
亦可使用內部屏蔽(如美國專利第6,585,540號中所述),諸如介於模組式頭座1020間,以避免在相鄰線圈間之有害耦合效應。
再者,雖然主要考慮以一個別外殼1040來接合黏著在印刷基材1080上之複數模組式頭座組合1020係有利,此外殼1040並非在所有應用中皆需要。例如,本發明之一替代具體實施例可使用一起配對(如摩擦、經由黏著等等)之複數頭座元件1020而無任何外殼或外罩1040。在另一變化中,塑膠係直接在頭座組合周圍模製,以將內部組件密封,或使用矽樹脂或類似密封件或封裝化合物來密封。
現參考第11圖,其詳盡描述第10-10d圖之頭座組合製造方法的範例性具體實施例。如第11圖顯示,第一步驟1102包含首先圍繞一磁性圈餅式線圈來捲繞導線或另一導體,以形成一捲繞圈餅式線圈組合1010。應瞭解儘管描述圈餅式線圈,但除了使用此線圈外可使用其他電氣組件,或加以取代。
其次在步驟第1104中,此等捲繞環形組合1010中之一或多數係置放在頭座1020之空腔1004內。線圈1010視需要以例如矽樹脂、單級環氧樹脂或類似者之黏合物固定。
其次在步驟1106中,一應力消除解棒(未顯示)係嵌入頭座1020之應力消除空腔1006中;例如,橫向橫越該元件1020之寬度。應力消除棒理想中具有一平滑外表面,以防止損及其後將被選擇緊接著該等棒之路徑的導線。該棒之功能係要在製造期間減輕該等電子組件(如圈餅式線圈)在導線上之應力,從而減少導線受到過度應力及最終破裂的機會。
其次在步驟1108中,來自捲繞線圈1010之導線係選擇至其個別空腔1008及其後至其個別接腳1022之路徑。導線接著用最少二至三圈捲繞各端子1022及修整過量導線。
其次在步驟1110中,應力棒係從應力消除空腔1006移走。來自捲繞圈餅式線圈1010之導線現將不受任何有害張力,且因此由於紅外線回填等等期間之熱膨脹而對導線的損害,將會減至最少或完全消除。
其次在步驟1112中,頭座組合係浸入焊料以終止自圈餅式線圈1010至接腳1022之導線。焊料槽較佳係包含前述類型之RoHS焊料槽。雖然RoHS焊料係範例性,利用鉛(「Pb」)之其他焊料,亦可與本發明原理一致地利用。
在步驟1114中,可視需要清潔各頭座組合以移走可能在步驟1112之焊料浸入操作後的腐蝕性助焊劑,且零件「製程中」測試(電及/或機械方面)以確保產生通道或連接埠符合或超過預定規格。
步驟1116及1118係與先前步驟平行或連續地施行。在步驟1116中,如先前所提離散被動或主動電子組件之任何需求電子組件,係置於印刷電路板1080上。較佳的是,此等電子組件之各者可使用標準取放技術置放,且表面黏著回填焊接,雖然本發明不受限於此方式。
在步驟1118中,目前結合在標準面板尺寸上之印刷電路板1080係自該面板分離成個別板。
其次在步驟1120中,從步驟1114產生之頭座組合係置於自步驟1118分離之印刷電路板1080上。在範例性具體實施例中,四頭座係置於印刷電路板1080上,以提供四通道裝置,雖然實際上可使用任何數目。
在步驟1122中,外蓋1040係壓扣在步驟1120之頭座/印刷電路板組合上。外蓋1040可接著視需要用黏合物固定,以進一步增強接合。
在步驟1124中,整體裝置1000係置於一模板夾具上且用依照RoHS或其他類型焊料膏網印。
在步驟1126中,裝置係使用標準SMT技術回填且所產生裝置1000被清洗,以移走留在裝置1000上之任何有害或腐蝕性化學品。
在步驟1128中,係施行電測試以確保該零件符合先前定義之規格,而後在步驟1130中目視檢驗裝置1000且檢驗機械尺寸。
在步驟1132中,裝置1000被包裝用於裝運。在一範例性具體實施例中,該裝置係在工業標準膠帶及捲盤承載器中包裝以有利於由末端客戶自動化處理。或者是,可將裝置1000在一托盤、管或大量包裝中包裝,用於裝運至裝置1000的末端客戶。
應瞭解,雖然在此呈現之範例性方法的某些態樣係按照一方法之特定順序步驟描述,此等描述係僅示範本發明之更廣泛方法,及可視需要藉由特定應用修改。在某些環境下某些步驟可不必要描繪或可選用。此外,可將某些步驟或功能增加至所揭具體實施例中,或交換二或以上步驟之效能的次序。所有此等變化係被視為包含在本文所揭示及宣稱的本發明內。
應進一步認識到,儘管針對例如LAN及WAN通道或連接之電訊通道描述,本發明絕不受其限制。例如,實際上任何類型之網路或電路可替換地取代在此描述的LAN及WAN,LAN及WAN濾波應用僅係範例性。例如,可將該裝置用於DSL應用(如ADSL)、無線應用且實際上需要訊號調節之任何其他電子或電氣應用。
儘管以上詳細描述已顯示、描述且指出本發明之新穎特徵為應用於各種具體實施例,應理解可在不脫離本發明下,由熟習此項技術人士進行所示裝置或製程之形式及細節中之各種省略、替換及改變。前述係目前實行本發明所涵蓋之最佳模式。此描述絕非限制,而應視為示範本發明之一般性原理。本發明之範圍應針對申請專利範圍來決定。
100...微型封裝裝置
102...模組式頭座支撐元件
104...空腔
106...柱
106a...柱
106b...柱
107a...空腔
107b...空腔
108...空腔
108a...空腔
108b...空腔
110...環形線圈
112a...扣件導引通道
112b...扣件特徵/接合肋件
120...模組式頭座組合
122...接腳
124...接腳
124...捲軸頭座引線
140...外殼/殼
142a...方向通道
144...內表面
160...模組式頭座基座組合
180...印刷電路板
300...裝置
302...蓋
304...上頭座
306...下頭座
308a...引線
308b...引線/端子接腳
310...導引斜表面
312...保持特徵
314...扣件特徵
320a...導線捲繞端
320b...導線捲繞端
321...空腔
322a...導線選路空腔
322b...導線選路空腔
340...環形核心/圈餅式線圈
348a...導線捲繞端
348b...導線捲繞端
350a...導線選路空腔
350b...導線選路空腔
352...柱插座
354...導線捲繞特徵
360...印刷電路板
380...聚合物基座
390...聚合物基座
392...空腔
396...扣件切口
500...裝置
502...蓋
504...上頭座
506...下頭座
508a...引線/接腳
508b...引線/接腳
510...保持特徵
512...保持特徵
521...空腔
522a...導線選路空腔
522b...導線選路空腔
540...線圈
550a...互鎖特徵
550b...互鎖特徵
560...印刷基材
562...穿透孔/端子
564...印刷基材墊
566...底部表面
570...晶片或珠組件
588...球
590...聚合物基座
602...線圈
604...線圈
606...線圈
608...線圈
610...電阻器
612...電容器
704...上頭座
706...下頭座
800...裝置
802...外殼
804...模組式頭座支撐元件
806...模組式頭座支撐元件
808a...外組接腳
808b...內組接腳
810a...接腳
820...孔
820...空腔
840...環形線圈
860...導柱
870...蓋槽
880...模組式頭座支撐元件
1000...裝置
1004...外殼
1008...通道
1010...導線捲繞環形組件
1012...間隙器
1014...脊狀
1016...空腔
1020...模組式頭座支撐組合
1022...導電接腳/引線
1040...外殼/蓋
1042...側表面
1046...頂部表面
1048...突出部
1050...頂部表面
1080...印刷電路板
1084...電鍍穿透孔
1086...BGA墊/凸塊
1088...穿透孔定位器特徵
本發明之特徵、目的及優點可自參考附圖之以上詳細說明更易瞭解,其中:第1a圖係本發明模組式組合之第一範例性具體實施例的底部透視圖。
第1b圖係本發明模組式組合之第二範例性具體實施例的底部透視圖。
第1c圖係用於第1a及1b圖之組合中的模組式無引線頭座元件之具體實施例的透視圖。
第1d圖係顯示用於第1b圖之組合的情況之第1c圖的模組式頭座元件,且具有電子組件的透視圖。
第1e圖係顯示第1d圖之頭座組合的底部透視圖。
第1f圖係顯示用於第1a圖之裝置具體實施例中的模組式頭座組合的透視圖。
第1g圖係顯示第1f圖之模組式頭座組合的正視立面圖。
第1h圖係用於第1a及1b圖之裝置具體實施例的外殼之底部透視圖。。
第1i圖係顯示第1f及1g圖所示類型之複數模組式頭座組合的透視圖,其係組裝成一多頭座模組式組合。
第1j圖係顯示嵌入第1h圖之外殼的第1i圖之多頭座模組式組合的底部透視圖。
第1k圖係顯示多頭座模組式組合及外殼之互鎖的底部透視斷面圖。
第1l圖係顯示具有已安裝印刷電路板之第1a圖的頭座模組式組合及外殼之側視、部分斷面圖。
第2圖係顯示第1圖之模組式頭座組合的範例性製造方法的邏輯流程圖。
第3圖係根據本發明原理的一垂直堆疊頭座組合之第一具體實施例的透視圖。
第3a圖係第3圖之垂直堆疊頭座組合的第一具體實施例之底部透視圖。
第3b圖係第3及3a圖中所示之一下頭座元件的第一具體實施例之透視圖。
第3c圖係具有如第3及3a圖中所示安裝之下垂直頭座的上頭座元件之一第一具體實施例的透視圖。
第3d圖係已安裝有印刷電路板之第3圖的上(或下)垂直頭座之第二具體實施例的細節圖。
第4圖係顯示第3圖之堆疊垂直頭座組合的製造方法之範例性具體實施例的邏輯流程圖。
第5圖係根據本發明之原理的垂直堆疊頭座組合之第三具體實施例的底部透視圖。
第5a圖係第5圖所示之一垂直堆疊頭座組合之第三具體實施例的透視圖。
第5b圖係第5及5a圖中所示之一下頭座的第三具體實施例之透視圖。
第5c圖係第5及5a圖中所示之一上頭座的第三具體實施例之透視圖。
第5d圖係已安裝有印刷電路板之第5圖的上(及/或外)頭座之第四具體實施例的細節圖。
第5e圖係垂直堆疊裝置之另一具體實施例的透視圖,其顯示一安裝在下頭座底部之印刷電路板。
第5f圖係顯示下頭座及印刷電路板之第5e圖的第五具體實施例之部分分解透視圖。
第5g圖係顯示印刷電路板之底部側的第5e圖之裝置的第五具體實施例之底部透視圖。
第5h圖係顯示第5e圖之裝置的側視圖。
第6圖係顯示可在第3d及5d圖中所示裝置中實施之範例性電路的示意圖。
第7圖係顯示第5圖之堆疊垂直頭座組合的範例性製造方法之邏輯流程圖。
第8a圖係根據本發明之混合模組式頭座組合的第一具體實施例之透視圖。
第8b圖係根據本發明之混合模組式頭座組合的第二具體實施例之透視圖。
第8c圖係用於第8a及8b圖之具體實施例的範例性模組式頭座元件(具有組件)之透視圖。
第8d圖係範例性4連接埠(通道)之混合模組式頭座組合的透視圖。
第8e圖係8連接埠混合模組式頭座組合的透視圖。
第8f圖係與第8d圖中所示混合模組式頭座組合一起使用之蓋的第一具體實施例之透視圖。
第9圖係顯示第8a圖之混合模組式頭座組合的製造方法之範例性具體實施例的邏輯流程圖。
第10圖係根據本發明之模組式頭座組合的另一範例性具體實施例之透視圖。
第10a圖係用於第10圖之頭座組合中的一個別頭座元件之透視圖。
第10b圖係與第10a圖之頭座元件及第10圖的頭座組合結合使用的第一範例性印刷電路板之透視圖。
第10c圖係與第10圖之頭座組合使用的第一範例性蓋之透視圖。
第10d圖係其中蓋已移除之第10圖的已組裝頭座組合之透視圖。
第11圖係顯示製造第10-10d圖之頭座組合的方法之範例性具體實施例的邏輯流程圖。
100...微型封裝裝置
120...模組式頭座組合
122...接腳
140...外殼/殼
Claims (24)
- 一種模組式電子設備,包含:複數個實質上相同之模組式頭座組件,該等模組式頭座組件適於彼此互連,該等模組式頭座組件之各者包含:一非導電基座部件,該非導電基座部件具有一形成於其中之空腔,該空腔係配置於該非導電基座部件之一側壁部分上;複數個訊號傳導元件,該等複數個訊號傳導元件至少部分置於該非導電基座部件內,並自該非導電基座部件之一底部表面突出;及至少一個電子組件,該至少一個電子組件至少部分置於該空腔內;其中該非導電基座部件更進一步包含一選路通道,該選路通道之一第一末端係置於相鄰該空腔,且該選路通道之一第二末端係置於相鄰該等複數個訊號傳導元件之至少一者;及一蓋,該蓋係至少部分包圍該等複數個模組式頭座組件。
- 如申請專利範圍第1項所述之模組式電子設備,更包含至少一個印刷電路板,該至少一個印刷電路板經配置以經由一表面黏著連接接合該等複數個模組式頭座組件 中至少一者。
- 如申請專利範圍第1項所述之模組式電子設備,該模組式電子設備具有對於一印刷電路板之一輸入介面及一輸出介面,該等介面包含該等複數個訊號傳導元件。
- 如申請專利範圍第1項所述之模組式電子設備,其中該至少一個電子組件包含一環形線圈,該環形線圈係置於該空腔內之一實質上直立方向中。
- 一種製造一模組式電子設備之方法,該方法包含以下步驟:形成複數個次組件,其係藉由至少以下各步驟:形成複數個模組式頭座元件;將複數個導電部件置入該等複數個模組式頭座元件之各者內;將至少一個電子組件置入該等複數個模組式頭座元件之各者中;使該至少一個電子組件置於與該等複數個導電部件之至少一部分以訊號通訊;及將該等複數個次組件堆疊成為一實質上單一體模組式電子設備。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法,該方法更包含以下 步驟:在該單一體模組式電子設備上置放一蓋。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法,該方法更包含以下步驟:在該堆疊步驟前,測試該等複數次組件之各者,以決定與一預定規格符合;及在該測試產生失敗結果時,選擇性地放棄該等次組件中至少一者。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法,其中將該至少一電子組件置於與該複數導電部件之至少一部分以訊號通訊之該步驟,係使用一大量終止方法施行。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法,其中該堆疊步驟包含依一實質上端點對端點配置來堆疊該等次組件。
- 如申請專利範圍第5項所述之方法,其中該堆疊步驟包含依實質上上下配置來堆疊該等次組件。
- 一種模組式電子裝置,包含:複數個實質上單一體模組式頭座組件,該等組件之各者包含:一非導電基座部件,該非導電基座部件具有複數個形成於其中之空腔; 複數個訊號傳導元件,該等複數個訊號傳導元件至少部分置於該非導電基座部件內;複數個凹處,該等凹處在該等空腔及該等複數個訊號傳導元件之各者間形成通道;及至少一個電子組件,該至少一個電子組件係至少部分置於該等空腔之各者內;及一蓋,該蓋係至少部分包圍該等複數個模組式頭座組件;其中與該蓋結合之該等複數個模組式頭座組件形成一實質上單一體結構。
- 如申請專利範圍第11項所述之模組式電子裝置,其中該等複數個訊號傳導元件係經由一球格柵陣列(BGA)表面黏著與一印刷電路板進行訊號通訊。
- 如申請專利範圍第12項所述之模組式電子裝置,該模組式電子裝置更包含一裝置印刷電路板,該裝置印刷電路板具有至少一電子組件黏著於其上,且與該複數訊號傳導元件中至少一者及該至少一電子組件進行訊號通訊。
- 如申請專利範圍第12項所述之模組式電子裝置,其中該等複數個訊號傳導元件包含捲軸頭座接腳。
- 如申請專利範圍第11項所述之模組式電子裝置,其中該等複數個訊號傳導元件係經由一穿透孔連接與一印刷電路板進行訊號通訊。
- 一種模組式電子裝置,該模組式電子裝置包含:一上模組式頭座組件,該上模組式頭座組件包含:一基座部件,該基座部件具有一形成於其中之第一空腔;複數個訊號傳導元件,該複數個訊號傳導元件之各者包含一表面黏著端及一導線終止端;及一互鎖特徵,該互鎖特徵存在於至少鄰近該空腔處;及一下模組式頭座組件,該下模組式頭座組件包含:一基座部件,該基座部件具有一形成於其中之互鎖特徵,且經配置以至少部分配適於該上模組式頭座組件之該空腔中;複數個訊號傳導元件,該等複數個訊號傳導元件具有一表面黏著端及一導線終止端;及一第二空腔,該第二空腔經配置以將複數個電子組件至少部分容納於其中;及複數個電子組件,該等複數電子組件至少部分置於該第一空腔及該第二空腔中。
- 如申請專利範圍第16項所述之模組式電子裝置,其中 該等電子組件包含複數個圈餅式線圈,該複數個圈餅式線圈係以一實質上直立方向置於該第一及第二空腔內中。
- 一種製造一電子封裝之方法,該方法包含以下步驟:提供複數個實質上單一體模組式電子組件,該等複數個電子組件之各者包含:一非導電基座部件,該非導電基座部件具有複數個形成於其中之空腔;複數個訊號傳導元件,該等複數個訊號傳導元件至少部分置於該非導電基座部件內;複數個凹處,該等凹處在該等空腔及該等複數個訊號傳導元件之各者間形成通道;及至少一個電子組件,該至少一個電子組件係至少部分置於該等空腔之各者內;其中該等複數個電子組件被堆疊以形成該電子封裝;測試該等組件中至少一者;及至少部分基於該測試自該封裝中選擇性地包括或排除該至少一組件。
- 如申請專利範圍第18項所述之方法,其中選擇性地排除之該步驟包含:修理或重做該至少一組件之至少一部分;及 後續將該已修理或重做之至少一組件包含在該封裝中,或另一類似封裝中。
- 一種製造一電子封裝的方法,該方法包含以下步驟:提供如申請專利範圍第1項或第11項所述之模組式頭座組件,該等模組式頭座組件可依一實質上每一通道為基礎而修理或替換。
- 如申請專利範圍第20項所述之方法,其中該等複數個電通道係關聯一網路,該等網路通道之各者需要訊號濾波。
- 一種用於一電子組件之模組式支撐元件,該模組式支撐元件包含一實質上非導電基座元件,該元件具有複數凹處形成於其中,該等凹處經配置以容納個別電子組件之至少一部分;其中該元件係更配置以與另一實質上相同元件依前後配置彼此可分離地配對,該等元件之各者係關聯一在該組件所使用之電路內的不同電通道。
- 如申請專利範圍第22項所述之支撐元件,其中該等電子組件包含實質上環形裝置,該等凹處係成型以緊密地符合該等實質上環形裝置之一外部周邊的至少一部分,該等裝置係以一實質上直立方向置於該元件中,以 致當二元件配對時,該等裝置相對於該另一元件之其他此等裝置係亦依一前後配置。
- 一種模組式電子設備,該設備包含複數個實質上可分離之模組式頭座組件,該等模組式頭座組件適於彼此互連,該等模組式頭座組件之各者包含:一非導電基座部件,該非導電基座部件具有至少第一及第二實質上共延伸但實質上分離之空腔形成於其中;複數個訊號傳導元件,該等複數個訊號傳導元件係至少部分置於該非導電基座部件中;及複數個電子組件,該等複數個電子組件係至少部分置於該第一及第二空腔之各者中,且各與該等訊號傳導元件之至少一者電通訊;其中該等頭座組件依斜接方式彼此配對,使得該等複數個組件之一第一者的該第一空腔直接面對該等複數個組件之一第二者的該第二空腔。
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