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电路板组件、电子设备、加工电路板组件的方法与流程

2022-02-20 19:37:12 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及电子设备领域,更为具体的,涉及电路板组件、电子设备、加工电路板组件的方法。


背景技术:

2.电子设备(如图1中的100)可以包括具有多个电路板的电路板组件,每个电路板上均可以设置电子元件。假设多个电路板可以包括层叠设置的电路板1(如图2中的201)、电路板2(如图2中的202)。该电路板1的靠近该电路板2的一侧可以设置有电子元件(如图2中的216、217)以及封装材料(如图2中的230),该封装材料可以包裹该电子元件。通过穿过该封装材料的柱状导电材料(如图2中的223),以及位于柱状导电材料两端的焊接材料(如图2中的221、222),可以实现电路板1与该电路板2之间电连接。柱状导电材料与焊接材料之间的机械稳定性可以影响电路板1与该电路板2之间电连接稳定性。


技术实现要素:

3.本技术提供一种电路板组件、电子设备、加工电路板组件的方法,目的在于提高电路板组件的电连接稳定性。
4.第一方面,提供了一种电路板组件,包括:第一电路板;封装材料,所述封装材料覆盖所述第一电路板的一侧,所述封装材料包括凹槽,所述凹槽的开口方向背离所述第一电路板;柱状导电部件,所述柱状导电部件的一端固定在所述第一电路板上,所述柱状导电部件穿过所述封装材料,并从所述凹槽的底部伸出所述封装材料;焊料,所述焊料包裹所述柱状导电部件的外伸出所述封装材料的区域。
5.可选的,柱状导电部件可以相对于电路板垂直设置。
6.可选的,不同柱状导电部件之间的高度差可以小于第一预设阈值。
7.可选的,凹槽的中心线可以与柱状导电部件的中心线对齐。
8.可选的,凹槽的最小宽度可以大于柱状导电部件的宽度,凹槽的平均宽度(或直径)与柱状导电部件的宽度的差值可以小于第二预设阈值。
9.所述柱状导电部件穿过所述封装材料,并从所述凹槽的底部伸出所述封装材料,可以指封装材料包裹该柱状导电部件的部分侧面。其中,所述柱状导电部件的侧面的第一区域位于所述封装材料内,被所述封装材料包裹;所述柱状导电部件的侧面的第二区域位于所述封装材料外,所述第二区域为所述侧面中除所述第一区域以外的区域。
10.焊料的远离第一电路板的一端到第一电路板的距离,可以大于凹槽的开口到电路板的距离。
11.可选的,焊料可以不与凹槽的侧壁接触。也就是说,焊料与凹槽的侧壁之间可以存在间隔。
12.在凹槽内设置焊料的方式例如可以包括植球、电镀、印刷等方式。
13.在本技术中,由于封装材料具有凹槽,因此焊料可以柱状导电部件的部分侧面接
触,有利于提高焊料与柱状导电部件之间的连接稳定性。
14.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述焊料与所述凹槽的侧壁接触。
15.可选的,凹槽的平均宽度与柱状导电部件的宽度的差值可以小于第三预设阈值,第三预设阈值小于第二预设阈值。
16.在本技术中,由于焊料与封装材料的侧壁接触,可以提高封装材料与焊料的接触面积,有利于增大封装材料为焊料提供的支撑力,因此有利于提高焊料与柱状导电部件之间的连接稳定性。
17.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电路板组件还包括:第二电路板,所述第二电路板通过所述焊料与所述柱状导电部件的外伸出所述封装材料的一端固定连接。
18.在本技术中,通过焊料将第二电路板与柱状导电部件固定,有利于提高电子器件之间的接触面积,进而有利于提高电路板组件的连接稳定性。
19.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二电路板相对于所述第一电路板平行设置;所述电路板组件包括多个所述柱状导电部件,所述多个所述柱状导电部件包括第一柱状导电部件、第二柱状导电部件,所述第一柱状导电部件、所述第二柱状导电部件均相对于所述第一电路板垂直设置,所述第一柱状导电部件通过对应所述第一柱状导电部件的所述焊料固定在所述第二电路板上,所述第二柱状导电部件通过对应所述第二柱状导电部件的所述焊料固定在所述第二电路板上,所述第一柱状导电部件与所述第二电路板之间的间隔距离不等于所述第二柱状导电部件与所述第二电路板之间的间隔距离。
20.所述第一柱状导电部件与所述第二电路板之间的间隔距离和所述第二柱状导电部件与所述第二电路板之间的间隔距离的差值可以小于某个数值。
21.在本技术中,通过设置焊料,一方面,可以提供相对更大的可焊接区域,进而有利于提高连接稳定性。另一方面,焊料可以用于缓冲柱状导电部件在高度方向上的误差。
22.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电路板组件包括多个所述柱状导电部件,所述多个柱状导电部件从同一凹槽的底部伸出所述封装材料。
23.在本技术中,多个柱状导电部件可以形成柱状导电部件阵列,从而可以电路板组件提供灵活的电连接模式。
24.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述柱状导电部件包括第一端面,所述第一端面为所述柱状导电部件的远离所述第一电路板的端面,所述第一端面位于所述凹槽的底部与所述凹槽的开口之间,或者,所述第一端面与所述凹槽的开口齐平,或者,所述第一端面穿过所述凹槽并伸出所述凹槽的开口。
25.在本技术中,柱状导电部件的远离第一电路板的端面位于所述凹槽的底部与所述凹槽的开口之间,有利于简化电路板组件的加工工艺。
26.在本技术中,柱状导电部件的远离第一电路板的端面与凹槽的开口齐平或伸出所述凹槽的开口,可以增大焊料与柱状导电部件之间的接触面积,有利于提高焊料与柱状导电部件之间的连接稳定性。
27.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述柱状导电部件的材料包括:基体,所述基体穿过所述凹槽的底部;保护层,所述保护层包裹所述基体的部分侧面,所述保护层的远离所述第一电路板的一端与所述凹槽的底部齐平。
28.所述保护层的远离所述第一电路板的一端与所述凹槽的底部齐平,可以指柱状导电部件的外伸出封装材料的材料可以为基体;保护层可以不外伸出封装材料;柱状导电部件在第一端面上的材料可以是基体。柱状导电部件在侧面上的材料可以包括基体、保护层。
29.保护层可以与焊料分别包裹基体的不同区域。
30.在本技术中,焊料可以保护外露的基体。并且,保护层可以被去除,意味着激光切割所使用的能量相对较大。这可以有利于提高封装材料的切割效率。
31.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述柱状导电部件的材料包括:基体,所述基体穿过所述凹槽的底部;保护层,所述保护层包裹所述基体的全部外周。
32.在本技术中,保护层未被去除,意味着激光切割所使用的能量相对较小。这可以有利于减少对柱状导电材料的破坏,延缓柱状导电材料的失效。
33.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一电路板为框架板,所述框架板包括容纳腔,所述封装材料覆盖所述框架板的两侧,所述电路板组件还包括:第三电路板,所述第三电路板的靠近所述第一电路板的一侧设置有电子元件,所述电子元件收容于所述容纳腔内,所述电子元件由所述封装材料包裹。
34.可选的,柱状导电部件高度大于电子元件的高度。
35.在本技术中,通过设置框架板,有利于减少柱状导电部件高度过高的可能性,进而有利于电路板组件的连接稳定性。
36.结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电路板组件还包括:第二电路板,所述第二电路板通过所述焊料,与所述柱状导电部件的外伸出所述封装材料的一端固定连接。
37.第二方面,提供了一种电子设备,包括上述第一方面的任一种可能的实现方式所述的电路板组件。
38.第三方面,提供了一种加工电路板组件的方法,包括:将柱状导电部件的一端固定在电路板的一侧,所述柱状导电部件相对于所述电路板垂直设置;在所述电路板上设置封装材料,所述封装材料包裹所述柱状导电部件;对应所述柱状导电部件所在的位置,对所述封装材料进行激光切割,以在所述封装材料上形成凹槽,其中,所述激光切割所使用的激光能量小于可切割所述柱状导电部件的基体的激光能量,使得所述基体从所述凹槽的底部伸出所述封装材料;在所述凹槽内设置焊料,所述焊料包裹柱状导电部件的外伸出封装材料的区域。
39.柱状导电部件相对于电路板垂直设置,可以指柱状导电部件的一端被固定在电路板上,柱状导电部件的另一端朝着远离电路板。
40.可选的,不同柱状导电部件之间的高度差可以小于第一预设阈值。
41.可选的,凹槽的中心线可以与柱状导电部件的中心线对齐。
42.可选的,凹槽的最小宽度可以大于柱状导电部件的宽度,凹槽的平均宽度(或直径)与柱状导电部件的宽度的差值可以小于第二预设阈值。
43.所述柱状导电部件穿过所述封装材料,并从所述凹槽的底部伸出所述封装材料,可以指封装材料包裹该柱状导电部件的部分侧面。其中,所述柱状导电部件的侧面的第一区域位于所述封装材料内,被所述封装材料包裹;所述柱状导电部件的侧面的第二区域位于所述封装材料外,所述第二区域为所述侧面中除所述第一区域以外的区域。
44.焊料的远离第一电路板的一端到第一电路板的距离,可以大于凹槽的开口到电路板的距离。
45.可选的,焊料可以不与凹槽的侧壁接触。也就是说,焊料与凹槽的侧壁之间可以存在间隔。
46.在凹槽内设置焊料的方式例如可以包括植球、电镀、印刷等方式。
47.在本技术中,由于封装材料具有凹槽,因此焊料可以柱状导电部件的部分侧面接触,有利于提高焊料与柱状导电部件之间的连接稳定性。
48.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述焊料与所述凹槽的侧壁接触。
49.在本技术中,由于焊料与封装材料接触,封装材料可以为焊料提供支撑力,有利于提高焊料与柱状导电部件之间的连接稳定性。
50.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述柱状导电部件还包括包裹所述基体的保护层,在所述激光切割所使用的激光能量可切割所述保护层的情况下,在所述对所述封装材料进行激光切割后,所述保护层包裹所述基体的部分侧面,所述保护层的远离电路板的一端与所述凹槽的底部齐平。
51.在本技术中,焊料可以保护外露的基体。并且,保护层可以被去除,意味着激光切割所使用的能量相对较大。这可以有利于提高封装材料的切割效率。
52.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述柱状导电部件还包括包裹所述基体的保护层,在所述激光切割所使用的激光能量小于可切割所述保护层的激光能量的情况下,在所述对所述封装材料进行激光切割后,所述保护层包裹所述基体的全部外周。
53.在本技术中,保护层未被去除,意味着激光切割所使用的能量相对较小。这可以有利于减少对柱状导电材料的破坏,延缓柱状导电材料的失效。
54.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,在所述对所述封装材料进行激光切割之前,所述封装材料的高度与所述柱状导电部件的高度的差值小于预设阈值。
55.在本技术中,封装材料的远离电路板的一侧与柱状导电部件的远离电路板的端面之间的间距可以相对较小,这有利于减少后续激光切割过程中的切割量。
56.结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,在所述对所述封装材料进行激光切割之前,所述方法还包括:对所述封装材料进行研磨,以使所述柱状导电部件外露出所述封装材料;所述对应所述柱状导电部件所在的位置,对所述封装材料进行激光切割,包括:对应所述柱状导电部件外露出所述封装材料的位置,对所述封装材料进行激光切割。
57.在本技术中,由于研磨工艺通常具有相对较高的加工精度,因此,对封装材料进行研磨,有利于提高柱状导电部件在高度方向上的精度。另外,柱状导电部件外露出封装材料,有利于提高后续激光切割工艺的定位精确度。
附图说明
58.图1是一种电子设备的示意性结构图。
59.图2是一种电路组件的示意性结构图。
60.图3是一种加工电路板组件的示意性流程图。
61.图4是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
62.图5是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
63.图6是本技术实施例提供的一种加工电路板组件的示意性流程图。
64.图7是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
65.图8是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
66.图9是本技术实施例提供的一种加工电路板组件的示意性流程图。
67.图10是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
68.图11是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
69.图12是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
70.图13是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
71.图14是本技术实施例提供的一种电路板组件的示意性结构图。
72.图15是另一种电子设备的示意性结构图。
具体实施方式
73.下面将结合附图,对本技术中的技术方案进行描述。
74.图1是本技术实施例提供的一种电子设备100的结构示意图。
75.电子设备100可以是手机、平板电脑、电子阅读器、笔记本电脑、数码相机、车载设备、可穿戴设备、耳机等设备。图1所示实施例以电子设备100是手机为例进行说明。
76.电子设备100包括壳体10、显示屏20和电路板组件30。具体的,壳体10包括边框和后盖。边框环绕在显示屏20的外周且环绕在后盖的外周。显示屏20、边框、后盖之间形成的空腔可以用于放置电路板组件30。在一个示例中,显示屏20和电路板组件30均可以被设置在壳体10上。电子设备100还可以包括用于为电路板组件30供电的电源40。电源40例如可以是锂电子电池。
77.电路板组件30可以包括多个电路板以及与电路板电连接的多个电子元件。
78.电路板可以是印刷电路板(printed circuit board,pcb)、柔性电路板、集成电路(或称为芯片)。根据电路板上承载的电子元件的数量,电路板可以是单面板、双面板。单面板可以指单侧承载电子元件的电路板。双面板可以指双侧承载电子元件的电路板。根据电路板承载的电子元件的类型,电路板例如可以是射频(radio frequency,rf)板、应用处理器(application processor,ap)板等。rf板可以用于承载射频芯片(radio frequency integrated circuit,rf ic)、射频功率放大器(radio frequency power amplifier,rf pa)、无线保真(wireless fidelity,wifi)芯片等。ap板例如可以用于承载片上系统(system on chip,soc)元件、双倍数据率(double data rate,ddr)存储器、主电源管理芯片(power management unit,pmu)、辅pmu等。
79.设置在电路板上的电子元件例如可以包括连接器、电子变压器、继电器、激光器件、封装器件、生物特征识别模组、处理器、存储器(如ddr存储器)、电源模块等。设置在电路板上的电子元件例如还可以包括soc元件、主pmu、rf ic、rf pa、wifi芯片、辅pmu等。其中,电子元件除了可以是单个电子元件,还可以是通过堆叠方式得到的封装堆叠(package on package,pop)元件。
80.设置在电路板上的电子元件例如可以被划分为有源器件或无源器件。有源器件可以指需电源来实现特定功能的电子元件。常见的有源器件例如可以包括电子管、晶体管、集成电路(integrated circuit,ic)等。无源器件可以指无需电源来实现特定功能的电子元
202的一侧。其中,有源器件例如可以包括rf ic 213、rf pa 214、wifi芯片215。
94.固定在pcb 202的远离pcb 201的一侧的电子元件可以包括pop元件。如图2所示,soc元件212可以与ddr存储器211堆叠形成pop元件218。
95.在一个示例中,如图2所示,可以通过第一焊料221、第二焊料222,以及连接在第一焊料221与第二焊料222之间的柱状导电部件223,实现pcb 201与pcb 202之间的电连接。上文已经对焊料进行了详细说明,在此就不必再详细赘述。其中,第一焊料221可以与该柱状导电部件223的远离pcb 202(即靠近pcb 201)的一侧相连,第二焊料222可以与该柱状导电部件223的靠近pcb 202(即远离pcb 201)的一侧相连。可以通过该第一焊料221,将柱状导电部件223固定在pcb 201上,并且,可以通过该第二焊料222,将柱状导电部件223固定在pcb 202上。
96.柱状导电部件223、第一焊料221可以被封装材料223包裹。第二焊料222可以位于封装材料223以外。柱状导电部件223与第二焊料222接触的平面可以与封装材料223的(远离pcb 201的)一侧齐平。
97.柱状导电部件223的远离pcb 201的一端到pcb 201的距离可以为a,电子元件的远离pcb 201的一端到pcb 201的距离可以为b,a>b,该电子元件位于pcb 201的第二侧2012。
98.应理解,还可以通过电镀等其他方式,将柱状导电部件固定在电路板上。本技术以通过焊料将柱状导电部件固定在电路板上为例进行说明。
99.图3示出了加工图2所示的电路板组件200的方法的示意性流程图。
100.301,将上述无缘器件219、上述主pmu 216、上述辅pmu 217设置在上述pcb 201的第一侧2011。
101.在一个示例中,可以通过表面贴装技术(surface mounted technology,smt),将电子元件固定在pcb 201上。
102.302,通过上述第一焊料221,将上述柱状导电部件223固定在pcb 201的第一侧2011。
103.在一个示例中,可以通过smt,将柱状导电部件223固定在pcb 201上。
104.303,在pcb 201的第一侧2011设置上述封装材料230,该封装材料230可以包裹位于pcb 201的第一侧2011上的电子元件(即无缘器件219、主pmu 216、辅pmu 217)、第一焊料221、柱状导电部件223。
105.304,在封装材料230的远离pcb 201的一侧对封装材料230进行切除,使原本隐藏在封装材料230内的柱状导电部件223外露出来。
106.305,在柱状导电部件223的远离pcb 201的一端设置第二焊料222。
107.306,通过第二焊料222,将柱状导电部件223与上述pcb 202固定连接,并且,将上述无缘器件219、上述rf ic 213、上述rf pa 214、上述wifi芯片215设置在上述pcb201的第二侧2012,pcb 202的远离pcb 201的一侧可以设置有上述pop元件218。
108.上文提到的封装材料230可以包裹该第一焊料221、柱状导电部件223,因此第一焊料221与pcb 201之间的连接关系、柱状导电部件223与第一焊料221之间的连接关系均可以相对稳定。然而,柱状导电部件223与第二焊料222之间的连接稳定性可能相对较差。
109.第一方面,封装材料230可以无法包裹第二焊料222,也就是说,柱状导电部件223与第二焊料222之间的连接关系可能无法受到封装材料230的保护。
110.第二方面,柱状导电部件223与第二焊料222之间的连接关系主要依靠柱状导电部件223与第二焊料222之间相互接触的区域。为实现电路板组件200的高集成度以及相对复杂的电气性能,焊料的直径有逐渐减小的趋势。这不利于柱状导电部件223与第二焊料222之间的连接稳定性。
111.第三方面,第二焊料222所使用的材料通常与柱状导电部件223所使用的材料不同。在焊接过程中,不同材料之间例如可以形成金属间化合物。柱状导电部件223与第二焊料222之间的金属间化合物可以恶化柱状导电部件223与第二焊料222之间的连接稳定性。
112.进一步地,柱状导电部件223与第二焊料222之间的连接稳定性可能会影响到pcb202与pcb 201之间的连接稳定性。
113.除此以外,例如,针对高径比相对较大(例如高径比大于4:1,高度方向可以是相对于电路板垂直的方向)的电路板封装体(例如电源管理系统可以包括尺寸相对较大的电容、电感),或者,针对直径相对较小的柱状导电部件223,在设置(如填充、浇注等)封装材料230的过程中,柱状导电部件223可能容易歪斜、倾倒。柱状导电部件223的远离pcb 202的一端到pcb 202的距离可能相对较难控制。
114.在一个示例中,可以对封装材料230进行研磨,使全部柱状导电部件223均露出封装材料230。在研磨的过程中,多个柱状导电部件223可能无法同时露出。那么,可能存在以下情况:对已露出的柱状导电部件223以及封装材料230同时进行研磨。由于封装材料230的硬度与柱状导电部件223的硬度可以不同,因此封装材料230的研磨速度与柱状导电部件223的研磨速度也可以不完全相同。研磨速度不同可以增大对柱状导电部件的尺寸控制难度。这还可能限制电路板上的电子元件的类型。例如,pcb 202的第一侧2011可以设置晶圆片级芯片规模封装(wafer level chip scale packaging,wlcsp),却无法设置无源器件。
115.图4是本技术实施例提供的一种电路板组件400的结构性示意图。
116.电路板400可以包括电路板410。电路板410例如可以是如图2所示的pcb 202。电路板410又如可以是基板、主板等。电路板410可以包括多个导电层和至少一个绝缘层。导电层与绝缘层可以间隔设置,即在相邻两个导电层之间可以设置绝缘层,在相邻两个绝缘层之间可以设置导电层。
117.电路板400还可以包括一个或多个电子元件420、多个柱状导电部件440。电子元件420例如可以是如图2所示的多个电子元件的任一种。该一个或多个电子元件420、多个柱状导电部件440可以被设置在电路板410的同侧。在电路板410的另一侧也可以设置电子元件。
118.可以通过第一焊料451,将柱状导电部件440固定在电路板410上。第一焊料451可以连接在柱状导电部件440与电路板410之间。第一焊料451例如可以是如图2所示的第一焊料221。可以通过电镀或印刷焊料(如图4所示)等方式,将第一焊料451设置在电路板410上。或者,可以通过植球(图4未示出)等方式,将第一焊料451设置在电路板410上。
119.可选的,柱状导电部件440可以相对于电路板410垂直设置。在实际加工过程中,柱状导电部件440可能无法相对于电路板410完全垂直设置。因此,在本技术实施例中,柱状导电部件440相对于电路板410垂直设置可以包括柱状导电部件440相对于电路板410近似垂直设置。例如,柱状导电部件440的中心线相对于电路板410所在平面的夹角近似为90
°
;又如,柱状导电部件440的中心线相对于电路板410所在平面的夹角(锐角)大于预设值,该预设值例如可以是89
°
、85
°
、80
°
、70
°
等。
120.假设该多个柱状导电部件440包括第一柱状导电部件,第一柱状导电部件为多个柱状导电部件440中的任一柱状导电部件440。第一柱状导电部件的远离电路板410的一端到电路板410的距离为第一距离。假设该一个或多个电子元件420包括目标电子元件,该目标电子元件为一个或多个电子元件420中的任一电子元件420。目标电子元件的远离电路板410的一端到电路板410的距离为第二距离。该第一距离可以大于该第二距离。也就是说,假设柱状导电部件440从电路板410开始延伸的延伸方向为(电路板400、电路板410、电子元件420、柱状导电部件440等的)高度方向(该高度方向可以相对于电路板410垂直设置),则柱状导电部件440的高度可以大于电子元件420的高度。
121.假设该多个柱状导电部件440包括第二柱状导电部件、第三柱状导电部件,第二柱状导电部件、第三柱状导电部件为多个柱状导电部件440中的任意两个柱状导电部件440。第二柱状导电部件的远离电路板410的一端到电路板410的距离为第三距离。第三柱状导电部件的远离电路板410的一端到电路板410的距离为第四距离。该第三距离与该第四距离之间的差距可以小于第一预设阈值。也就是说,假设柱状导电部件440从电路板410开始延伸的延伸方向为(电路板400、电路板410、电子元件420、柱状导电部件440等的)高度方向(该高度方向可以相对于电路板410垂直设置),则任意两个柱状导电部件440的高度差可以小于第一预设阈值。第一预设阈值例如可以是10μm。
122.电路板400还可以包括封装材料430(如图4中填充有点阵的图案所示)。封装材料430、一个或多个电子元件420、多个柱状导电部件440可以被设置在电路板410的同侧。封装材料430例如可以是环氧树脂模塑料(epoxy molding compound,emc)。
123.该封装材料430可以包裹电子元件420的外周。使用封装材料430的诸多优势例如包括:有利于将电子元件420与外界隔离,减少外界杂质对电子元件420的破坏,进而有利于保护电子元件420的电气性能;有利于电子元件420的安装和运输等。
124.该封装材料430还可以包裹该柱状导电部件440的部分外周。如图4所示,封装材料430可以包括与多个柱状导电部件440一一对应的多个凹槽460。凹槽460可以位于封装材料430的远离电路板410的一侧。柱状导电部件440可以从凹槽460的底部461伸出封装材料430。
125.在一个示例中,凹槽460的中心线可以与柱状导电部件440的中心线对齐。在实际加工过程中,凹槽460的中心线与柱状导电部件440的中心线可能无法达到完全对齐的程度,因此,在本技术实施例中,凹槽460的中心线与柱状导电部件440的中心线对齐还可以指凹槽460的中心线与柱状导电部件440的中心线近似对齐,即凹槽460的中心线与柱状导电部件440的中心线之间的间距小于预设值。预设值例如可以是0.1mm、0.05mm、10μm、5μm、1μm等。
126.在一个示例中,凹槽460的最小宽度(或直径)(例如可以是图4中凹槽460的底部461的宽度或直径)可以大于柱状导电部件440的宽度(或直径)(如图4中的b所示),凹槽460的平均宽度(或直径)(如图4中的a所示)与柱状导电部件440的宽度(或直径)的差值可以小于第二预设阈值。
127.如图4所示,封装材料430的远离电路板410的一侧到电路板410的距离可以为距离a,柱状导电部件440的远离电路板410的一端到电路板410的距离可以为距离b,a可以大于b。也就是说,柱状导电部件440的远离电路板410的一端可以位于凹槽460内。柱状导电部件
440的远离电路板410的一端可以介于凹槽460的底部461与凹槽460的开口463之间。
128.假设有如下定义:柱状导电部件440的靠近电路板410的端面为柱状导电部件440的第二端面441,柱状导电部件440的远离电路板410的端面为柱状导电部件440的第一端面443,柱状导电部件440的侧面442介于柱状导电部件440的第二端面441与柱状导电部件440的第一端面443之间。柱状导电部件440的第二端面441、柱状导电部件440的第一端面443可以分别位于柱状导电部件440的两端。
129.柱状导电部件440的第二端面441可以与第一焊料451接触。封装材料430可以包裹柱状导电部件440的侧面442的第一区域4421。柱状导电部件440的第二端面441,以及柱状导电部件440的侧面442的第一区域4421均可以位于封装材料430以内。柱状导电部件440的侧面442的第二区域4422以及柱状导电部件440的第一端面443均可以位于封装材料430以外。
130.柱状导电部件440进一步可以包括基体444(如图4中的黑色矩形图案所示),以及包裹该基体444的保护层445(如图4中填充有水平线的u形图案)。
131.基体444例如可以包括以下任一种:铜、金、银、镍、钨、硅通孔(through silicon via,tgv)等。保护层445可以包裹基体444的部分外周。保护层445例如可以用于减缓基体444的氧化,减少基体444被侵蚀的程度。保护层445可以包括以下任一种:银、镍、金、锡、可导电且易焊接的有机保护薄膜等。
132.在一个示例中,基体444可以为铜,保护层445可以镍。
133.假设有如下定义:基体444的靠近电路板410的端面为基体444的第二端面4441,基体444的远离电路板410的端面为基体444的第一端面4443,基体444的侧面4442可以介于基体444的第二端面4441与基体444的第一端面4443之间。
134.在图4所示的实施例中,保护层445可以包裹基体444的第二端面4441,以及基体444的侧面4442的第一区域4444。基体444的第二端面4441,以及基体444的侧面4442的第一区域4444均可以与保护层445接触。基体444的侧面4442的第二区域4445以及基体444的第一端面4443均可以位于保护层445以外。基体444的侧面4442的第二区域4445与基体444的侧面4442的第一区域4444可以是不同的两个区域,该第一区域4444与该第二区域4445可以无交集。
135.由此可以看出,柱状导电部件440在第二端面441上的材料可以是保护层445。柱状导电部件440在第一端面443上的材料可以是基体444。柱状导电部件440在侧面442上的材料可以包括基体444、保护层445,其中柱状导电部件440在所述侧面442的第一区域4421上的材料可以是保护层445,柱状导电部件440在所述侧面442的第二区域4422上的材料可以是基体444。
136.保护层445的远离电路板410的一端可以与凹槽460的底部461齐平。也就是说,柱状导电部件440的外伸出封装材料430的材料可以为基体444。保护层445可以不外伸出封装材料430。
137.电路板400还可以包括第二焊料452。所述第二焊料452可以包裹柱状导电部件440的第一端面443、柱状导电部件440的侧面442的第二区域4422。具体地,所述第二焊料452可以包裹基体444的外伸出封装材料430的区域(即上述基体444的第一端面4443以及基体444的侧面4442的第二区域4445)。也就是说,保护层445可以与第二焊料452分别包裹基体444
的不同区域。
138.另外,第二焊料452还可以伸出凹槽460的开口463。也就是说,第二焊料452的远离电路板410的一端到电路板410的距离,可以大于凹槽460的开口463到电路板410的距离。
139.并且,第二焊料452可以与凹槽460的底部461接触。
140.在一个示例中,如图4所示,在凹槽460的平均宽度(或直径)a与柱状导电部件440的宽度(或直径)b的差值可以大于第三预设阈值的情况下(第三预设阈值小于上述第二预设阈值),第二焊料452与凹槽460的侧壁462之间可以存在间隔。也就是说,第二焊料452可以不与凹槽460的侧壁462接触。
141.在另一个示例中,如图5所示,在凹槽460的平均宽度(或直径)a与柱状导电部件440的宽度(或直径)b的差值可以小于第三预设阈值的情况下(第三预设阈值小于第二预设阈值),第二焊料452与凹槽460的侧壁462可以相互接触。
142.可选的,如图5所示,柱状导电部件440可以通过焊接膏体材料453(例如焊接锡膏)焊接在电路板410的焊盘454上。
143.第二焊料452除了可以用于柱状导电部件440的焊接,第二焊料452还可以保护外露的基体。
144.由于第二焊料452与封装材料430接触,封装材料430可以为第二焊料452提供支撑力,有利于保护第二焊料452与柱状导电部件440之间的连接关系。
145.图6示出了加工图4所示的电路板400的方法的示意性流程图。图5所示的电路板400的加工方法可以参照图6所示的加工电路板400的方法。
146.601,通过第一焊料451,将柱状导电部件440固定在电路板410的一侧,所述柱状导电部件440相对于所述电路板410垂直设置。
147.也就是说,柱状导电部件440的一端可以被固定在电路板410上,柱状导电部件440的另一端朝着远离电路板410且垂直于电路板410的方向延伸。可以通过第一焊料451,实现柱状导电部件440与电路板410之间的电连接。
148.可选的,在所述将柱状导电部件440固定在电路板410的一侧之前,所述方法还包括:在基体444的外周电镀保护层445,得到所述柱状导电部件440。
149.也就是说,在将柱状导电部件440固定在电路板410之前,可以对基体444进行增材制造。在基体444的外周加工出保护层445,以得到该柱状导电部件440。保护层445可以用于保护基体444,减少基体444被损坏的可能性。
150.602,在所述电路板410的固定有柱状导电部件440的一侧设置封装材料430,所述封装材料430包裹所述柱状导电部件440。
151.可以看出,柱状导电部件440可以被隐藏在封装材料430内。
152.可选的,在所述在电路板410的固定有柱状导电部件440的一侧设置封装材料430之前,所述方法还包括:在所述电路板410上设置一个或多个电子元件420,所述电子元件420与所述柱状导电部件440位于所述电路板410的同侧,所述封装材料430还包裹所述电子元件420的外周。
153.在所述电路板410上设置电子元件420的步骤可以在601之前,也可以在601之后。
154.可以看出,在602中,柱状导电部件440、电子元件420均可以被隐藏在封装材料430内。
155.可选的,所述封装材料430的高度与所述柱状导电部件440的高度的差值小于预设阈值。
156.也就是说,封装材料430的远离电路板410的一侧与所述柱状导电部件440的第一端面443之间的间距可以相对较小。由此可以减少后续激光切割过程中的切割量。另外,所述封装材料430的高度与所述柱状导电部件440的高度的差值相对较小,有利于在后续工艺中加工出高度相对较低的凹槽460,进而有利于在凹槽460内设置第二焊料452。
157.603,对所述封装材料430进行激光切割,以在所述封装材料430上形成凹槽460,所述凹槽460的位置与所述柱状导电部件440所在的位置对应,激光切割所使用的激光能量小于可切割基体444的激光能量,以使基体444的一部分外伸出封装材料430。
158.可以看出,由于激光能量相对较小,因此可以仅切割封装材料430,不切割柱状导电部件440的基体444。
159.在一个示例中,在凹槽460的尺寸相对较大的情况下,可以得到如图4所示的电路板400;在凹槽460的尺寸相对较小的情况下,可以得到如图5所示的电路板400。
160.在一个示例中,激光切割所使用的激光能量可以大于可切割保护层445的激光能量。如图4或图5所示,保护层445可以与封装材料430一起被切除,从而保护层445无法外伸出封装材料430。
161.在一个示例中,激光切割所使用的激光能量可以小于可切割保护层445的激光能量。如图7所示,柱状导电部件440的保护层445可以不被切除。
162.604,在所述凹槽460内设置第二焊料452,所述第二焊料452包裹柱状导电部件440的外伸出封装材料430的区域。
163.在凹槽460内设置第二焊料452的方式例如可以包括植球、电镀、印刷等方式。
164.在激光切割所使用的激光能量大于可切割保护层445的激光能量的情况下,如图4所示,柱状导电部件440的基体444的第一端面4443、侧面4442的第二区域4445可以外露出封装材料430;柱状导电部件440的保护层445可以被封装材料430包裹。相应地,第二焊料452可以包裹基体444的第一端面4443,以及基体444的侧面4442的第二区域4445。即第二焊料452可以包裹基体444的外伸出封装材料430的区域。
165.在激光切割所使用的激光能量小于可切割保护层445的激光能量的情况下,如图7所示,柱状导电部件440的外露出封装材料430的区域可以包括柱状导电部件440的第一端面443,以及柱状导电部件440的侧面442的第二区域4422。柱状导电部件440在第二端面441、第一端面443以及所述侧面442上的材料均可以为保护层445。相应地,第二焊料452可以包裹柱状导电部件440的第一端面443,以及柱状导电部件440的侧面442的第二区域4422。即第二焊料452可以包裹保护层445的外伸出封装材料430的区域。
166.图8是本技术实施例提供的一种电路板400的结构性示意图。与图4所示的电路板400不同,图8所示的柱状导电部件440的第一端面443可以与凹槽460的开口463齐平。也就是说,封装材料430的远离电路板410的一侧到电路板410的距离(即封装材料430的总高度)可以为c,柱状导电部件440的第一端面443到电路板410的距离也可以为c。在凹槽460的尺寸、第二焊料452的体积相对不变的情况下,柱状导电部件440的外伸出封装材料430的部分或区域可以相对较大,因此柱状导电部件440与第二焊料452之间的接触面积可以相对较大,因此有利于提升第二焊料452与柱状导电部件440之间的连接稳定性。可选的,柱状导电
部件440的远离电路板410的一端可以穿过凹槽460的底部461,并从凹槽460的开口463伸出。这有利于进一步柱状导电部件440与第二焊料452之间的接触面积,使得第二焊料452与柱状导电部件440之间具有相对优良的连接稳定性。
167.图9示出了加工图8所示的电路板400的方法的示意性流程图。
168.901,通过第一焊料451,将柱状导电部件440固定在电路板410的一侧,所述柱状导电部件440相对于所述电路板410垂直设置。
169.902,在所述电路板410的固定有柱状导电部件440的一侧设置封装材料430,所述封装材料430包裹所述柱状导电部件440。
170.901至902的具体实现方式可以参考图6所示实施例中的601至602,在此就不必赘述。
171.903,对所述封装材料430进行研磨,以使所述柱状导电部件440外露出所述封装材料430。
172.一方面,柱状导电部件440的第一端面443可以与封装材料430的(远离电路板410的)一侧齐平。由于研磨工艺通常具有相对较高的加工精度,因此,对封装材料430进行研磨,有利于提高柱状导电部件440在高度方向上的精度。另外,柱状导电部件440外露出封装材料430,有利于提高后续激光切割工艺的定位精确度。
173.904,对所述封装材料430进行激光切割,以在所述封装材料430上形成凹槽460,所述凹槽460的位置与所述柱状导电部件440所在的位置对应,激光切割所使用的激光能量小于可切割基体444的激光能量,以使基体444的一部分外伸出封装材料430。
174.905,在所述凹槽460内设置第二焊料452,所述第二焊料452包裹柱状导电部件440的外伸出封装材料430的位置。
175.904至905的具体实现方式可以参考图6所示实施例中的603至604,在此就不必赘述。
176.图10是本技术实施例提供的一种电路板400的结构性示意图。图10所示的电路板400与图8所示的电路板400不同:在图8中,第二焊料452与凹槽460的侧壁462之间可以存在间隔;图10所示的第二焊料452可以与凹槽460的侧壁462相互接触。也就是说,图8所示的凹槽460的平均宽度(或直径)可以相对较大,图10所示的凹槽460的平均宽度(或直径)可以相对较小。由于第二焊料452与封装材料430接触,封装材料430可以为第二焊料452提供支撑力,有利于保护第二焊料452与柱状导电部件440之间的连接关系。
177.图11是本技术实施例提供的一种电路板400的结构性示意图。图11所示的电路板400与图8所示的电路板400不同:在激光切割所使用的激光能量大于可切割保护层445的激光能量的情况下,可以得到如图8或图10所示的电路板400。在激光切割所使用的激光能量小于可切割保护层445的激光能量的情况下,可以得到如图11所示的电路板400。
178.如图11所示,柱状导电部件440的外露出封装材料430的区域可以包括柱状导电部件440的第一端面443,以及柱状导电部件440的侧面442的第二区域4422。柱状导电部件440在第一端面443以及所述侧面442上的材料均可以为保护层445。第二焊料452可以包裹柱状导电部件440的第一端面443,以及柱状导电部件440的侧面442的第二区域4422。即第二焊料452可以包裹保护层445的外伸出封装材料430的部分或区域。
179.图12是本技术实施例提供的一种电路板400的结构性示意图。如图12所示,所述凹
槽460内可以设置有多个柱状导电部件440,相邻两个柱状导电部件440之间的距离c可以小于第四预设阈值。在一个示例中,凹槽460内还可以设置有数量更多的柱状导电部件440。凹槽460内的多个柱状导电部件440可以形成柱状导电部件440阵列。
180.加工图12所示的电路板400的方法可以参照图6或图9所示的加工电路板400的方法。其中,可以对封装材料430的目标区域进行切割,从而在该目标区域对应的位置可以形成凹槽460,并且该目标区域内的多个柱状导电部件440可以外伸出封装材料430。由于一次激光切割可以使多个柱状导电部件440外伸出封装材料430,因此可以降低电路板400的加工方法的工艺复杂度。
181.图13示出了本技术实施例提供的多种电路板组件。该多个电路板组件可以被设置在电子设备的主板1300上,该电子设备例如是如图1所示的电子设备100。该多个电路板组件可以包括第一电路板组件1310、第二电路板组件1320、第三电路板组件1330。
182.第一电路板1311组件1310例如可以包括如图4所示的电路板组件400。具体地,第一电路板1311组件1310可以包括第一电路板1311、一个或多个第一电子元件1312、第一封装材料1314、多个第一柱状导电部件1313。
183.其中,一个或多个第一电子元件1312可以设置在第一电路板1311的两侧。换句话说,第一电路板1311可以是双面板。
184.其中,如图13所示,第一柱状导电部件1313是图4所示的柱状导电部件400。另外,第一柱状导电部件1313还可以是图5、7、8、10、11、12所示的柱状导电部件400。第一柱状导电部件1313可以被固定在第一电路板1311的靠近主板的一侧。第一柱状导电部件1313的远离第一电路板1311的一端可以被固定在主板上。从而,通过第一柱状导电部件1313,可以将第一电路板1311与主板电连接。
185.其中,第一封装材料1314可以覆盖第一电路板1311的靠近主板的一侧。第一封装材料1314可以包裹第一柱状导电部件1313,以及设置在第一电路板1311的靠近主板的一侧的第一电子元件1312。可以看出,第一电路板1311组件1310可以是单面封装的电路板组件。
186.其中,第一封装材料1314可以包括多个第一凹槽1315,该多个第一凹槽1315可以与该多个第一柱状导电部件1313一一对应。第一柱状导电部件1313可以从第一凹槽1315的底部伸出第一封装材料1314。第一凹槽1315可以是图4所示的凹槽460。
187.第二电路板1321组件1320例如可以包括如图5所示的电路板组件。具体地,第二电路板1321组件1320可以包括第二电路板1321、一个或多个第二电子元件1322、第二封装材料1324、第三封装材料1325、多个第二柱状导电部件1323。
188.其中,一个或多个第二电子元件1322可以设置在第二电路板1321的两侧。换句话说,第二电路板1321可以是双面板。
189.其中,如图13所示,第二柱状导电部件1323是图5所示的柱状导电部件。另外,第二柱状导电部件1323还可以是图4、7、8、10、11、12所示的柱状导电部件。第二柱状导电部件1323可以被固定在第二电路板1321的靠近主板的一侧。第二柱状导电部件1323的远离第二电路板1321的一端可以被固定在主板上。从而,通过第二柱状导电部件1323,可以将第二电路板1321与主板电连接。
190.其中,第二封装材料1324可以覆盖第二电路板1321的靠近主板的一侧。第二封装材料1324可以包裹第二柱状导电部件1323,以及设置在第二电路板1321的靠近主板的一侧
的第二电子元件1322。第三封装材料1325可以覆盖第二电路板1321的远离主板的一侧。第三封装材料1325可以包裹设置在第二电路板1321的远离主板的一侧的第二电子元件1322。可以看出,第二电路板1321组件1320可以是双面封装的电路板组件。
191.其中,第二封装材料1324可以包括多个第二凹槽1326,该多个第二凹槽1326可以与该多个第二柱状导电部件1323一一对应。第二柱状导电部件1323可以从第二凹槽1326的底部伸出第二封装材料1324。第二凹槽1326可以是图5所示的凹槽460。
192.第三电路板1331组件1320例如可以包括如图7、图8所示的电路板组件。具体地,第三电路板1331组件1320可以包括第三电路板1331、第四电路板1337、一个或多个第三电子元件1332、一个或多个第四电子元件1338、第四封装材料1334、第五封装材料1336、第六封装材料1339、多个第三柱状导电部件1333、多个第四柱状导电部件1335。第三电路板1331可以位于主板与第四电路板1337之间。
193.其中,一个或多个第三电子元件1332可以设置在第三电路板1331的两侧。换句话说,第三电路板1331可以是双面板。
194.其中,一个或多个第四电子元件1338可以设置在第四电路板1337的远离第三电路板1331的一侧。换句话说,第四电路板1337可以是单面板。
195.其中,如图13所示,第三柱状导电部件1333是图7所示的柱状导电部件。另外,第三柱状导电部件1333还可以是图4、5、8、10、11、12所示的柱状导电部件。第三柱状导电部件1333可以固定在第三电路板1331的靠近主板的一侧。第三柱状导电部件1333的远离第三电路板1331的一端可以固定在主板上。从而,通过第三电路板1331,可以将第三柱状导电部件1333与主板电连接。
196.其中,第四封装材料1334可以覆盖第三电路板1331的靠近主板的一侧。第四封装材料1334可以包裹第三柱状导电部件1333,以及设置在第三电路板1331的靠近主板的一侧的第三电子元件1332。
197.其中,第四封装材料1334可以包括多个第三凹槽1341,该多个第三凹槽1341可以与该多个第三柱状导电部件1333一一对应。第三柱状导电部件1333可以从第三凹槽1341的底部伸出第四封装材料1334。第三凹槽1341可以是图7所示的凹槽460。
198.其中,如图13所示,第四柱状导电部件1335是图8所示的柱状导电部件。另外,第四柱状导电部件1335还可以是图4、5、7、10、11、12所示的柱状导电部件。第四柱状导电部件1335可以固定在第三电路板1331的远离主板(即靠近第四电路板1337)的一侧。第四柱状导电部件1335的远离第三电路板1331的一端可以固定在第四电路板1337上。从而,通过第四柱状导电部件1335,可以将第三电路板1331可以与第四电路板1337电连接。
199.其中,第五封装材料1336可以覆盖第三电路板1331的远离主板的一侧。第五封装材料1336可以包裹第四柱状导电部件1335,以及设置在第三电路板1331的远离主板的一侧的第三电子元件1332。
200.其中,第五封装材料1336可以包括多个第四凹槽1342,该多个第四凹槽1342可以与该多个第四柱状导电部件1335一一对应。第四柱状导电部件1335可以从第四凹槽1342的底部伸出第五封装材料1336。第四凹槽1342可以是图8所示的凹槽460。
201.其中,第六封装材料1339可以覆盖第四电路板1337的远离第三电路板1331的一侧。第六封装材料1339可以包裹设置在第四电路板1337的远离主板的一侧的第四电子元件
1338。可以看出,第三电路板1331组件1320可以是包含双面封装结构和单面封装结构的pop元件。
202.图14是本技术实施例提供的一种电路板组件1400的结构性示意图。
203.电路板组件1400例如可以包括第一电路板1411、第二电路板1413、框架板1412。框架板1412可以位于第一电路板1411与第二电路板1413之间。通过第一焊料1421,可以将第一电路板1411与框架板1412连接。通过第二焊料1422、第三焊料1423以及柱状导电部件1450,可以将第二电路板1413与框架板1412连接。
204.电路板组件1400例如还可以包括多个第一电子元件1431。多个第一电子元件1431可以被设置在第一电路板1411的两侧。换句话说,第一电路板1411可以是双面板。框架板1412可以包括用于容纳电子元件的容纳腔1470。设置在第一电路板1411的靠近框架板1412的一侧的第一电子元件1431可以位于该容纳腔1470内。
205.电路板组件1400例如还可以包括第二电子元件1432。第二电子元件1432例如可以是如图2所示的pop元件218。第二电子元件1432可以被设置在第二电路板1413的远离框架板1412的一侧。
206.电路板组件1400例如还可以包括第一封装材料1441。第一封装材料1441可以覆盖第一电路板1411的远离框架板1412的一侧。第一封装材料1441可以包裹设置在第一电路板1411的远离框架板1412的一侧的第一电子元件1431。
207.电路板组件1400例如还可以包括第二封装材料1442。第二封装材料1442可以覆盖第一电路板1411的靠近框架板1412的一侧。第二封装材料1442还可以覆盖框架板1412的两侧(分别为靠近第一电路板1411的一侧以及靠近第二电路板1413的一侧)。第二封装材料1442可以包裹设置在第一电路板1411的靠近框架板1412的一侧的第一电子元件1431。第二封装材料1442还可以包裹连接在第一电路板1411与框架板1412之间的第一焊料1421。第二封装材料1442还可以包裹位于第二电路板1413与框架板1412之间的第第二焊料1422以及部分柱状导电部件1450。第二封装材料1442可以包括多个凹槽1460。凹槽1460内可以设置有一个或多个柱状导电部件1450。
208.通过第二焊料1422,可以将柱状导电部件1450的一端固定在框架板1412的靠近第二电路板1413的一侧。柱状导电部件1450可以相对于框架板1412垂直设置。柱状导电部件1450的靠近第二电路板1413的一端可以从凹槽1460的底部伸出第二封装材料1442。第三焊料1423可以包裹柱状导电部件1450的外伸出框架板1412的部分或区域。如图15所示,第四柱状导电部件1450是图12所示的柱状导电部件400,凹槽1460可以是图12所示的凹槽460。另外,第四柱状导电部件1450还可以是图4、5、7、8、10、11所示的柱状导电部件400,凹槽1460还可以是图4、5、7、8、10、11所示的凹槽460。
209.通过框架板1412、柱状导电部件1450、第一焊料1421、第二焊料1422、第三焊料1423,可以将第一电路板1411与第二电路板1413电连接。通过设置框架板1412,有利于减少柱状导电部件1450高度过高的可能性,进而有利于电路板组件1400的连接稳定性。
210.应理解,上述方案除可以应用于如图1所示的电子设备100以外,还可以应用于其他类型的电子设备。图15是一种耳机的结构示意图,应理解,本技术提供的电路板组件400可以设置于图15所示的电子设备100上。电子设备100可以包括壳体10和电路板组件30,电路板组件30可以收容于壳体10内。
211.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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