表面贴装结构、电机及表面贴装芯片的制作方法

本实用新型涉及表面贴装技术领域，特别是涉及一种表面贴装结构、电机及表面贴装芯片。

背景技术：

空调、电风扇、电动车等电器设备的电机内都设有霍尔芯片等传感器芯片。如图1a、图1b、图2a和图2b所示，目前，大部分传感器芯片，如霍尔芯片03，采用SOP(Small Out-line Package，小外形封装)的封装形式，引脚031的数量通常为8～44只。在电机内部，PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)的第一面01a设置有定子连接焊盘012和数量众多的电气零件02，PCB的第二面01b则采用SMT(Surface Mount Technology,表面贴装技术)，按照设定分布正向贴装了多个霍尔芯片03，即图1a所示霍尔芯片03中所封装的霍尔元件003背向PCB 01设置。定子04固定于PCB的第二面01b，定子绕组042的端子043与PCB的第一面01a的定子连接焊盘012连接。霍尔芯片03连接定子绕组042的供电电路。

当转子(图中未示出)经过某个霍尔芯片附近时，该霍尔芯片由于霍尔效应输出一个电压使定子绕组042的供电电路导通，从而为定子绕组042供电，使定子绕组042产生和转子极性相同的磁场，推斥转子继续转动。当转子经过下一个霍尔芯片附近时，该霍尔芯片工作，为定子绕组042供电，从而推斥转子继续转动，而前一霍尔芯片停止工作；如此循环，使电机持续处于工作状态。

上述现有技术存在的缺陷在于，由于PCB的第二面01b需要设置霍尔芯片03，因此，PCB的第二面01b需要为其布置相关线路和焊盘，从而导致PCB01的厚度较大，生产成本较高，生产工艺繁琐；此外，霍尔芯片03设置在PCB的第二面01b，PCB 01共需要经过两次回焊炉回焊，因此PCB 01的使用寿命也不够理想。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的是提供一种表面贴装结构、电机及表面贴装芯片，以减小PCB的厚度，降低其生产成本，简化其制作工艺，并延长其使用寿命。

本实用新型实施例提供了一种表面贴装结构，包括：

PCB，具有挖孔，所述PCB的第一面设置有线路层；

传感器芯片，包括封装有传感器元件的芯片本体，以及从所述芯片本体引出的引脚，所述芯片本体位于所述挖孔内，所述传感器元件朝向所述PCB的第二面，所述引脚与所述线路层连接。

可选的，所述挖孔位于所述PCB的内部区域，或者，所述挖孔位于所述PCB的边缘。

可选的，所述印刷电路板的第一面还设置有位于所述挖孔边缘且与所述线路层连接的芯片连接焊盘；所述传感器芯片的所述引脚与所述芯片连接焊盘连接。

可选的，所述引脚为平脚引脚。

较佳的，所述平脚引脚的长度为1±0.2mm。

较佳的，所述芯片本体与所述挖孔间隙配合。

可选的，所述引脚为海鸥脚引脚，包括位于所述挖孔内的引出段，以及延伸至所述印刷电路板的第一面的连接段。

较佳的，所述连接段的长度为1±0.2mm。

可选的，所述表面贴装结构应用于电机，所述电机的定子固定于所述PCB的第二面；所述PCB的第一面设置有与所述线路层连接的定子连接焊盘；

所述定子包括定子磁芯和缠绕于所述定子磁芯的定子绕组，所述定子绕组的端子与所述定子连接焊盘连接，且所述定子绕组包括呈圆周分布的多组线圈；所述挖孔至少为两个，每个所述挖孔位于相邻的两组所述线圈之间，且每个所述挖孔处对应设置有一个所述传感器芯片。

可选的，所述传感器芯片为SOP传感器芯片、TSOP传感器芯片、QFP传感器芯片、TQFP传感器芯片或SOIC传感器芯片。

采用本实用新型上述实施例的表面贴装结构，传感器芯片在PCB的第一面贴装且传感器芯片的芯片本体置于挖孔内，采用该设计，PCB的第二面无需为传感器芯片设置线路层和焊盘，相比现有技术，减小了PCB的厚度，降低了生产成本，简化了制作工艺，并且减少了PCB制程中的过炉次数，从而延长了PCB的使用寿命。

本实用新型实施例还提供一种电机，包括前述任一技术方案所述的表面贴装结构。该实施例电机的PCB厚度小，生产成本低，生产工艺简单，PCB的使用寿命较长，因此，电机的工作可靠性较佳。

本实用新型实施例还提供一种应用于前述表面贴装结构的表面贴装芯片，包括封装有传感器元件的芯片本体，以及从所述芯片本体引出的平脚引脚。

优选的，所述平脚引脚的长度为1±0.2mm。

表面贴装结构采用该设计的表面贴装芯片，PCB的厚度小，生产成本低，生产工艺简单，PCB的使用寿命也较长。

附图说明

图1a为现有技术霍尔芯片与PCB表面贴装主视图；

图1b为现有技术霍尔芯片俯视图；

图2a为现有技术PCB正面结构示意图；

图2b为现有技术PCB背面结构示意图；

图3a为本实用新型一实施例表面贴装结构正面示意图；

图3b为本实用新型一实施例表面贴装结构背面示意图；

图4a为本实用新型一实施例传感器芯片与PCB表面贴装主视图；

图4b为本实用新型一实施例传感器芯片俯视图；

图5为本实用新型另一实施例传感器芯片与PCB表面贴装主视图。

附图标记：

现有技术部分：

01-PCB；01a-PCB的第一面；01b-PCB的第二面；012-定子连接焊盘；

02-电气零件；03-霍尔芯片；04-定子；042-定子绕组；043-端子；

003-霍尔元件；031-引脚。

本实用新型实施例部分：

1-PCB；10-挖孔；2-电气零件；11-芯片连接焊盘；3-传感器芯片；

300-传感器元件；30-芯片本体；31-引脚；1a-PCB的第一面；420-线圈；

1b-PCB的第二面；311-引出段；312-连接段；4-定子；12-定子连接焊盘；

41-定子磁芯；43-端子。

具体实施方式

为减小PCB的厚度，降低其生产成本，简化其制作工艺，并延长其使用寿命，本实用新型实施例提供了一种表面贴装结构、表面贴装方法、电机及表面贴装芯片。为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型作进一步详细说明。

如图3a、图3b、图4a和图4b所示，本实用新型一实施例提供的表面贴装结构，包括：

PCB 1，具有挖孔10，PCB 1的第一面1a设置有线路层(图中未示出)；

传感器芯片3，包括封装有传感器元件300的芯片本体30，以及从芯片本体30引出的引脚31，芯片本体30位于挖孔10内，传感器元件300朝向PCB1的第二面，引脚31与线路层连接。

如图3a所示，PCB的第一面1a通常还会设置有二极管等电气零件2，该面通常也被称为PCB 1的正面，相应的，PCB的第二面1b则被称为PCB 1的背面。传感器芯片3从PCB的第一面1a贴装于PCB 1的挖孔10处，如图3b和图4a所示，传感器元件3朝向PCB的第二面1b，这种贴装方式与现有技术的贴装方向相反，也称为反向贴装。

请继续参照图3a所示，该实施例中，PCB的第一面1a还设置有位于挖孔10边缘且与线路层连接的芯片连接焊盘11；传感器芯片3的引脚31与芯片连接焊盘11连接，即引脚31通过芯片连接焊盘11实现与线路层的连接。

在本实用新型实施例中，传感器芯片3可以为霍尔芯片或其它类传感器芯片。传感器芯片3的具体封装类型不限，例如可以为SOP传感器芯片、TSOP(Thin Small Outline Package，薄型小尺寸封装)传感器芯片、QFP(Quad Flat Package，方型扁平式封装)传感器芯片、TQFP(Thin Quad Flat Package，薄塑封四角扁平封装)传感器芯片或SOIC(Small Outline Integrated Circuit Package，小外形集成电路封装)传感器芯片，等等。传感器芯片3的具体封装类型不同，其引脚31的数量也可能会有所不同。

在本实用新型实施例中，挖孔10的具体数量不限，可以为一个、两个或者更多个。如图3a所示，当挖孔10至少为两个时，传感器芯片的数量对应设置，每个挖孔10处对应设置有一个传感器芯片3。

在本实用新型实施例中，挖孔10的具体分布位置不限，可以根据线路层的具体布线以及PCB 1所具体应用的产品来设计。在本实用新型一可选实施例中，PCB 1上的挖孔10位于内部区域。为便于线路层布线设计，如图3a和图3b所示，在本实用新型的优选实施例中，挖孔10位于PCB 1的边缘。

采用本实用新型上述实施例的表面贴装结构，传感器芯片3在PCB的第一面1a贴装且传感器芯片3的芯片本体30置于挖孔10内，采用该设计，PCB的第二面1b无需为传感器芯片3设置线路层和焊盘，相比现有技术，减小了PCB 1的厚度，降低了生产成本，简化了制作工艺，并且由于传感器芯片3贴装在PCB的第一面1a，与线路层位于同侧，因此只需对PCB的第一面1a的结构进行过炉回焊，从而减少了PCB 1制程中的过炉次数，延长了PCB 1的使用寿命。

如图3a和图3b所示，在本实用新型该具体实施例中，表面贴装结构应用于电机，电机的定子4固定于PCB的第二面1b；PCB的第一面1a设置有与线路层连接的定子连接焊盘12；定子4包括定子磁芯41和缠绕于定子磁芯41的定子绕组，定子绕组的端子43与定子连接焊盘12连接，且定子绕组包括呈圆周分布的多组线圈420；挖孔10至少为两个，每个挖孔10位于相邻的两组线圈420之间，且每个挖孔10处对应设置有一个传感器芯片3。当传感器芯片3为霍尔芯片时，电机的工作原理与现有技术类似，这里不在重复赘述。

值得一提的是，上述实施例的表面贴装结构可以应用在需要将传感器芯片的3朝向与PCB 1的正面朝向相反设置的多种产品中，并不局限于应用在电机中，PCB 1的具体形状、结构设计不限。

如图4a所示，在本实用新型一可选实施例中，引脚31为平脚引脚，芯片本体30与挖孔10间隙配合。具体的，该实施例中，平脚引脚焊接在PCB的第一面1a的芯片连接焊盘11上。传感器芯片3在与PCB的第一面1a贴装时，挖孔10可以对其进行定位，从而便于组装操作，采用平脚引脚的结构设计也便于传感器芯片3的加工制作。较佳的，平脚引脚的长度C设计为1±0.2mm，不但便于与芯片连接焊盘11焊接，而且焊接可靠性较好。

如图5所示，在本实用新型另一可选实施例中，引脚31为海鸥脚引脚，包括位于挖孔10内的引出段311，以及延伸至PCB的第一面1a的连接段312。由于目前常用传感器芯片的封装结构通常采用海鸥脚引脚，因此，可以使用现有切筋模具来制作引脚，从而节约设备成本。在一个较佳实施例中，连接段312的长度A设计为1±0.2mm，以便于与芯片连接焊盘11焊接，并确保的焊接可靠性。

本实用新型实施例还提供一种电机，包括前述任一技术方案的表面贴装结构。参考图3b所示，电机的定子4固定于PCB的第二面1b；PCB的第一面1a设置有与线路层连接的定子连接焊盘12；定子4包括定子磁芯41和缠绕于定子磁芯41的定子绕组，定子绕组的端子43与定子连接焊盘12连接，且定子绕组包括呈圆周分布的多组线圈420；挖孔10至少为两个，每个挖孔10位于相邻的两组线圈420之间，且每个挖孔10处对应设置有一个传感器芯片3。该实施例电机的PCB 1的厚度小，生产成本低，生产工艺简单，PCB 1的使用寿命较长，因此，电机的工作可靠性较佳。

参照图4a和图4b所示，本实用新型实施例还提供一种应用于前述表面贴装结构的表面贴装芯片3，包括封装有传感器元件300的芯片本体30，以及从芯片本体30引出的引脚31，引脚31采用平脚引脚。

表面贴装结构采用该设计的表面贴装芯片，PCB的厚度小，生产成本低，生产工艺简单，PCB的使用寿命也较长，采用平脚引脚的结构设计还便于传感器芯片的加工制作。在一个较佳实施例中，平脚引脚的长度C设计为1±0.2mm，不但便于与芯片连接焊盘焊接，而且焊接可靠性较好。

可参考图4a所示，本实用新型实施例还提供一种应用于前述表面贴装结构的表面贴装方法，包括以下步骤：将传感器芯片3从PCB的第一面1a贴装于PCB 1的挖孔10处；其中，传感器芯片3的芯片本体30置于挖孔10内且芯片本体30的传感器元件300朝向PCB的第二面1b，传感器芯片3的引脚31与PCB的第一面1a的线路层连接。

采用上述实施例的表面贴装方法，工艺简单，生产成本较低，由于减少了PCB的过炉次数，因此PCB的使用寿命也较长。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。