电路板组件的制作方法

本发明涉及一种电路板组件，尤其涉及一种可应用于可携式电子装置的电路板组件。

背景技术：

可携式电子产品近年来随着移动通信技术的发达而日益普遍。随着可携式电子产品的体积朝向轻、薄、短、小的趋势发展，可携式电子产品内部的组件也必须不断缩小，以符合产品发展的方向。

在现有的可携式电子产品中，多个不同的电子模块会通过表面黏着焊接于电路板上，或是通过连接器设置在电路板上，以提供不同的功能。但是有些具有较大的体积的电子模块，如：3G/4G无线广域网(wireless wide area network,WWAN)，在设置在电路板上之后，会占据较多可携式电子产品的内部空间，而缩小电池的容置空间。

目前已知的解决方式是通过直接将多个芯片设置在电路板(chip on board)上之后，再利用模封材料将这些芯片与电路板共同封装。然而，这样的封装方式会增加开发时程，也需要较高的成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种电路板组件，其通过将电子模块设置在电路板的凹槽内，可缩小电路板组件整体体积与厚度。

为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种电路板组件，其包括电路板、电子模块以及电性导通结构。电路板具有凹槽以及至少一设置在凹槽的内壁面的第一导电接点。电子模块可拆卸地设置在凹槽内，其中电子模块具有对应于第一导电接点的第二导电接点。电性导通结构设置于凹槽内并电性连接于电路板与电子模块之间。电性导通结构包括框架以及至少一设置在框架上且接触第一导电接点与第二导电接点的导电件。

优选地，电性导通结构还包括至少一固定部，且框架通过至少一固定部以固定于电路板。

优选地，电路板还包括一对应于至少一固定部设置的焊接部，焊接部位于电路板的上表面上并邻近所述凹槽，且至少一固定部通过焊接部以焊接于电路板上。

优选地，电子模块具有一面向所述内壁面的一侧表面，且第二导电接点设置于侧表面上。

优选地，框架位于凹槽内并环绕电子模块，框架具有至少一通孔，且导电件通过至少一通孔与框架结合。

优选地，导电件具有一朝向内壁面设置的第一端部以及一朝向电子模块设置的第二端部，且第一端部与第二端部都位于至少一所述通孔内。

优选地，第一导电接点插入至少一所述通孔，以接触第一端部。

优选地，第二导电接点凸出于所述电子模块的所述侧表面，构成所述框架的材质为弹性材料，且所述电子模块组装于所述凹槽内，以使得所述电子模块压缩所述框架，且使得所述第二导电接点插入至少一所述通孔以接触所述第二端部。

优选地，导电件具有一朝向内壁面设置的第一端部以及一朝向电子模块设置的第二端部，且第一端部以及第二端部之中的至少一者凸出于框架的一表面。

优选地，导电件的第一端部具有一弧形端面，且弧形端面接触第一导电接点。

优选地，凹槽的内壁面具有配合弧形端面的一内凹部，第一导电接点设置于内凹部，且导电件卡合在内凹部，并以弧形端面直接接触第一导电接点。

优选地，第一端部与第二端部都凸出于框架的表面。

本发明的有益效果在于，本发明技术方案所提供的电路板组件能通过“将电子模块设置在电路板的凹槽内”的技术特征，以缩小电路板组件整体体积。另外，在电子模块与电路板之间设置电性导通结构，使得电子模块与电路板之间建立电性连接并克服电子模块与电路板制作时产生公差的问题，所以电路板能适用于配合具有不同功能的电子模块。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明实施例的电路板组件的立体分解图。

图2为本发明实施例的电路板组件的另一立体分解图。

图3为本发明实施例的电路板组件的立体图。

图4为本发明实施例的电路板组件的局部剖面示意图。

图5为本发明另一实施例的电路板组件的局部剖面示意图。

图6A为本发明另一实施例的电路板组件在组装前的局部剖面示意图。

图6B为本发明另一实施例的电路板组件在组装后的局部剖面示意图。

具体实施方式

请参照图1、图2与图3。图1为本发明实施例的电路板组件的立体分解图。图2为本发明实施例的电路板组件的另一立体分解图。图3为本发明实施例的电路板组件的立体图。本发明实施例所提供的电路板组件E1包括电路板10、电子模块11以及电性导通结构12。

电路板10的上表面10a具有一凹槽100，凹槽100的大小会配合电子模块11的尺寸。在本发明实施例中，可以通过对电路板10执行盲捞加工(blind routing)来形成凹槽100。另外，电路板10还包括至少一设置在凹槽100内壁面100s的第一导电接点101(图1中绘示多个)。这些第一导电接点101可以包括直流电源输出接点、系统接地接点、输入输出通信(Input/Output communication)接点、数据传输接点、数字信号接点、射频输入输出接点、信号控制接点中的其中一种或多种，其中输入输出通信接点例如是异步串行通信口(UART)、通用串行总线(USB)接点、集成电路总线(I2C)、安全数字卡输入输出接点(SDIO)、快捷外设互联标准(PCIe)接点或通用型的输入输出(GPIO)接点。

详细而言，电路板10包括多层相互堆栈的线路层(未图示)与绝缘层(未图示)。多个设置于凹槽100的内壁面100s的第一导电接点101会电性连接于电路板10的线路层。每一个第一导电接点101可以是导体或是导电凸点，本发明并不限制。

电子模块11可拆卸地设置于凹槽100内。进一步而言，电子模块11实际上是嵌合于电路板10的凹槽100内，而非通过现有的焊接方式固定，而是通过凹槽100嵌合于电路板10内。如此，可降低电子模块11与电路板10整体的厚度，并且可以根据需求更换具有相同尺寸但不同功能的电子模块。本发明实施例中，电子模块11可以是无线广域网(wireless wide area network,WWAN)模块、无线局域网络(wireless local area network,WLAN)模块或是提供其他功能的电子模块。

如图1所示，电子模块11具有对应于第一导电接点101的第二导电接点110(图1绘示多个)。这些第二导电接点110电性连接于电子模块11的内部电路(图1未显示)。须说明的是，电子模块11的第二导电接点110的位置可以配合第一导电接点101的位置来设计，从而可使电路板10适用于配合不同功能的其他电子模块11。

另外，电子模块11具有面向凹槽100的内壁面100s的侧表面111，且这些第二导电接点110设置于电子模块11的侧表面111上。每一个第二导电接点110可以是形成于电子模块11的侧表面111上的导体或是导电凸点，本发明并不限制。

如图1与图2所示，电性导通结构12可以设置在凹槽100内。详细而言，电性导通结构12包括框架120以及至少一设置在框架120上且接触第一导电接点101与第二导电接点110的导电件121(图1绘示多个)。

框架120会设置在电路板10与电子模块11之间，进一步而言，框架120是沿着电路板10的凹槽100的内壁面100s环绕电子模块11。须说明的是，由于在电路板10上形成凹槽100时，凹槽100的实际尺寸和设计时的尺寸会有公差(tolerance)，且不同的电子模块11的尺寸也会有公差(tolerance)，通过设置电性导通结构12于电路板10与电子模块11之间，可使得电子模块与电路板之间建立电性连接，并克服制作时公差的问题。

由于本实施例中的电子模块11是通过卡合而固定于电路板10，电子模块11的尺寸与凹槽100的尺寸之间的落差可能会造成电子模块11松脱。因此，将框架120设置于电路板10与电子模块11之间，可避免电子模块11因为尺寸误差而无法固定在电路板10的凹槽100内。在本实施例中，构成框架120的材料为绝缘材料，且具有弹性，例如：聚酰亚胺(PI)或是聚酯树脂(PET)等材料。当电子模块11放入凹槽100内时，具有弹性的框架120可能会些微地外扩或内缩，以使电子模块11可紧配设置于凹槽100内。

另外，请参照图1与图2，电性导通结构12还包括至少一固定部122，使框架120可通过固定部122固定于电路板10。在本实施例中，电性导通结构12具有四个分别设置于框架120的四个角落的固定部122。固定部122固定于电路板10的方式可以使用任何现有的技术手段，本发明并不限制。

举例而言，固定部122可以通过焊接而固定于电路板10的上表面10a。在这个情况下，电路板10还包括对应于固定部122设置的焊接部102，且焊接部102位于电路板10的上表面10a上并邻近于凹槽100。在图1的实施例中，由于固定部122是分别位于框架120的四个角落，因此焊接部102也会对应于凹槽100的四个角落而设置在电路板10的上表面10a上。

在另一实施例中，固定部122是通过黏着剂贴附于电路板10的上表面10a。在其他实施例中，也可以在电路板10开设多个分别对应于固定部122的卡合孔(未图示)，通过固定部122与卡合孔之间的结合，使框架120可固定于凹槽100内。

至少一个导电件121(图1及图2绘示多个)设置于框架120上，并分别对应这些第一导电接点101及第二导电接点110，用以使电路板10与电子模块11之间建立电性连结。进一步而言，导电件121会接触第一导电接点101以及第二导电接点110，从而建立电路板10与电子模块11之间的电性连结。另外，只要能够使电路板10与电子模块11之间建立电性连结，本发明并不限制导电件121的形状。导电件121可以是球体或者是柱状体。

请参照图4，显示本发明实施例的电路板组件的局部剖面放大图。导电件121具有朝向内壁面100S设置的第一端部121a以及一朝向电子模块11设置的第二端部121b，且第一端部121a与第二端部121b之中的至少一者凸出于框架120的表面。在本实施例中，导电件121穿设框架120而接触第一导电接点101以及第二导电接点110。也就是说，框架120内部具有延伸于框架120两相反表面之间的通孔120h，而导电件121设置于通孔120h。

另外，导电件121的第一端部121a与第二端部121b都凸出于框架120的表面，并且分别接触第一导电接点101与第二导电接点110。据此，当电子模块11组装到电路板10的凹槽100内时，电路板10中的线路层和电子模块11的内部线路，可以通过第一导电接点101、导电件121及第二导电接点110三者之间的接触建立电性连结。

在本实施例中，导电件121呈柱状体，以使第一端部121a与第一导电接点101之间以及第二端部与第二导电接点110之间具有较大的接触面积而形成较好的电性接触。另外，相较于具有球状体的导电件121，本实施例的导电件121也可以降低因滑动而位移，从而中断电子模块11与电路板10之间的电性连接发生的机率。

通过将电子模块11设置在凹槽100内，可缩小电路板组件E1的整体厚度。举例而言，若电子模块11的最大厚度t1大约是2.5mm，而电路板10的厚度t2大约是2mm，凹槽100的深度D大约是1.4mm。因此，当电子模块11设置在凹槽100内之后，电路板组件E1的总厚度T大约是3.1mm。相较于以现有的表面黏着技术(surface mount technology,SMT)将电子模块直接设置在电路板的表面上，可使电路板组件的总厚度再降低大约1.4mm。

请参照图5，显示本发明另一实施例的电路板组件的局部剖面放大图。和图4的实施例不同的是，本实施例的导电件121’呈球状，且导电件121’的第一端部121’a具有一弧形端面121s且第一端部121’a凸出于框架120的表面。另外，凹槽100的内壁面100s配合第一端部121’a的弧形端面121s而具有至少一内凹部100R，而第一导电接点101’设置于内凹部100R上。在本实施例中，第一导电接点101’亦为一导体或是导电凸点，且具有和内凹部100R相符的轮廓。

如图5所示，导电件121’会卡合在内凹部100R内，从而使导电件121’的弧形端面121s贴合并接触于第一导电接点101’。如此，导电件121’较容易对准对应的第一导电接点101’，并且可以降低导电件121’滑移的机率。如此，也可避免导电件121’无法电性接触对应的第一导电接点101’。

须说明的是，在另一实施例中，电子模块11的侧表面111也可以配合第二端部121’b的弧形端面而具有另一凹陷部(未图示)，而第二导电接点110设置于凹陷部内。导电件121’通过第二端部121’b插入凹陷部中，以和第二导电接点110电性接触。

请继续参照图6A及图6B，图6A与图6B分别显示本发明另一实施例的电路板组件在组装前及组装后的局部剖面示意图。如图6A所示，在本实施例中，电性导通结构22的框架220具有一通孔220h，且导电件221是通过通孔220h与框架220结合。进一步而言，导电件221的第一端部221a与第二端部221b位于通孔220h内。另外，第一导电接点101凸出于凹槽100的内壁面100s并插入通孔220h内，以和第一端部221a接触。

如前所述，不同的电子模块11’的尺寸可能具有不同的尺寸，因此，为了配合具有不同尺寸的电子模块11’，本实施例中的框架220可以当作电子模块11’与电路板10之间的缓冲材。

在本实施例中，构成框架220的材料为弹性材料，使框架220可在平行于电路板10的上表面10a的方向被压缩及回复。另外，在本实施例中，电子模块11’的第二导电接点110’是凸出于电子模块11’的侧表面111’的导电凸块。

请参照图6B。当电子模块11’被组装到凹槽100内时，框架220会被压缩，并且第二导电接点110’插入通孔220h内，以接触位于通孔220h内的导电件221的第二端部221b。

当电子模块11’在水平方向的尺寸较大时，框架220被压缩较多。当电子模块11’的尺寸较小时，框架220被压缩较少。据此，本实施例中所提供的电性导通结构22除了可以使电子模块11’与电路板10之间建立电性连结之外，也可以根据需求替换具有不同功能的电子模块11’。

基于上述，只要导电件121、121’、221可以电性接触第一导电接点101、101’与第二导电接点110、110’，从而使电路板10、10’与电子模块11、11’之间建立电性连接。本发明实施例并未限制导电件121、121’、221、凹槽100的内壁面100s、电子模块11、11’的侧表面111、111’、第一导电接点101、101’以及第二导电接点110的形状与位置。

综合上述，本发明实施例所提供的电路板组件E1能通过将电子模块11、11’设置在电路板10、10’的凹槽100内，以缩小电路板组件E1整体体积与厚度。并且，相较于直接将芯片与电路板共同封装的技术，本发明实施例的电路板组件E1工艺较容易，且具有较低的成本。

另外，在电子模块11、11’与电路板10、10’之间设置电性导通结构12、12’、22，可使电子模块11、11’与电路板10、10’之间建立电性连结。电子模块11、11’也较不会因为电子模块11、11’尺寸以及凹槽100的孔径尺寸之间的落差而松脱。

另外，只要将第一导电接点101、101’与第二导电接点110、110’的位置与定义规格化，本发明实施例所提供的电路板10、10’可以配合不同的电子模块11、11’，而组合为适用于不同需求的电路板组件。举例而言，在不同区域的可携式电子装置可能会使用不同的频段，因此电路板所配合的电子模块也不相同。而本发明实施例所提供的电路板组件中，可以根据需求更换适合该区域的电子模块。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的权利要求书的保护范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。