用于使印刷电路板的大小小型化的装置和方法

文档序号:9436860阅读:400来源:国知局
用于使印刷电路板的大小小型化的装置和方法
【专利说明】用于使印刷电路板的大小小型化的装置和方法
【背景技术】
[0001] 用于使大小最小化并且提高电子产品的保护、质量、W及可靠性的一个途径是降 低印刷电路板(PCB)的衬底轮廓并且提高电子产品的设计稳健性、裕度、W及互连方案完 整性。在便携式无线电通信领域中所使用的无线电电池通常需要大量部件W支持充电和无 线电接口操作。因此,例如具有提高的保护、质量、化及可靠性的无线电电池中的降低的PCB 仍必须能够容纳无线电电池的所有必要电路。考虑运样一个示例,即在便携式无线电中所 使用的电池产品中大约80个部件需要容纳在PCB上,其包括用于与电池充电器触点相连的 4个连接片、与无线电触点相连的3个连接片、W及与电池单元触点相连的3个连接片,假 定2个裡离子单元串联,1个单元并联的电池单元组配置。为了使PCB与所有的必需触点相 连,典型地利用点焊或电阻焊接将PCB上的连接片点焊到适当的触点。当将接片点焊到触 点时,在PCB的一侧上(称为第一侧)1个连接片典型地需要84mm2的空间。
[0002] 另外,对于每个连接片的在PCB的第一侧上所需的空间而言,需要预留PCB的相对 侧上的区域(该区域在运里还被称为保留区)W支持点焊,确保刚性,并且为焊接保持6磅 最小的最佳实施拉/剥力。整个预留空间还导致了与表面基片的放置和回流相关的错误W 及由于人和/或下述机具所造成的接片未对准和悬垂,所述机具包括对准夹具、工具、W及 表面贴装技术回流炉。因此,对于具有10个连接片的电池产品而言,必须在PCB的第一侧 上预留840mm2的空间W使得该间隙可对抗并应对上述缺陷。如果电池产品中的降低的PCB 在一侧提供了 1496mm2,那么接片将用尽第一侧上的56%的可用空间。虽然可W预留PCB的 第一侧上的剩余空间W用于测试点和追踪,但是降低的PCB的相对侧上的空间不是大到足 W容纳电池产品的剩余70个部件。为了在PCB上安装所有部件并且安排所有的布线,电池 产品可能需要4-6层板。然而,使用多层PCB增加了产品的成本。此外,仍想要部件放置的 基板面,因此将显著地增大PCB尺寸大小。
[0003] 因此,需要一种装置和方法,该装置和方法在仍容纳产品部件的同时可使印刷电 路板的尺寸小型化,外加上改善了由于故障模式所造成的保护、质量、W及可靠性。
【附图说明】
[0004] 在各个视图中相同附图标记是指相同或功能相似的元件的附图与下述详细描述 一起被并入到说明书中并且形成了说明书的一部分,并且用于对包括所要求保护的发明的 概念的实施例进行进一步说明,并且阐明那些实施例的各个原理和优点。
[0005] 图1是根据一些实施例所形成的印刷电路板(PCB)的框图。
[0006] 图2A-2D是根据一些实施例的如何形成PCB进行说明的进一步示意图;
[0007] 图3是根据一些实施例所形成的PCB的另一实施例的框图。
[000引图4是根据一些实施例的在PCB的制造期间所执行的步骤的流程图。
[0009] 图5A和5B示出了根据一些实施例所形成的PCB板的顶视图。
[0010] 图5C是根据一些实施例的在电锻处理之前的PCB的框图。
[0011] 图6是根据一些实施例所形成的PCB板的底视图。
[0012] 图7示出了对包括点焊接头的W往PCB与根据各个实施例所形成的PCB的比较。
[0013] 本领域技术人员将理解的是为了简单和清楚起见对附图中的元件进行了说明并 且不必是按比例绘制的。例如,可W相对于其它元件而言对附图中的某些元件的尺寸进行 放大W帮助提高对本发明的实施例的理解。
[0014] 在适当情况下由附图中的传统符号表示装置和方法部件,运仅示出了与理解本发 明的实施例有关的那些具体细节W免混淆本领域普通技术人员将显而易见地具有运里描 述的益处的详细公开内容。
【具体实施方式】
[0015] 一些实施例是指用于创建印刷电路板的方法和装置。该印刷电路板包括钻入进印 刷电路板的第一侧上的第一层和印刷电路板的第二侧上的第二层中的至少一个之中的至 少一个电锻通孔。印刷电路板还包括层压在第一层与第二层之间的核屯、部分,其中核屯、部 分的长度比第一层的长度和第二层的长度短。该印刷电路板进一步包括下述开口槽,该开 口槽被配置为容纳连接片、接口连接器、物理开关(例如用于控制0N/0FF状态、音量、和/ 或频道)、和/或与印刷电路板相连的电子产品的金属结构,其中该开口槽形成为与核屯、部 分相邻并且在比核屯、部分长的第一层与第二层的部分之间。
[0016] 图1是根据一些实施例所形成的印刷电路板(PCB)的框图。将例如铜之类的导电 材料102浸入到电锻液之中并且使PCBlOO锻上导电材料102W在PCBlOO的一侧(还被称 为第一侧或顶侧)上创建具有导电锻层(还被称为层1)的第一层。还将导电材料102电 锻到PCBlOO的核屯、部分106,运在核屯、部分106中形成了层3导电材料112W及层4导电 材料114。在实施例中,在运里所提到的层1包括标记为层1的部分W及核屯、部分106。因 此,在实施例中,层1可W是预层压的两层板的复合物。例如PTH通孔104a运样的一个或多 个电锻通孔(PTH)通孔可W钻入进第一层(即层1)和核屯、部分106的特定位置之中。如 果需要的话,例如PTH通孔104b运样的一个或多个PTH通孔可W钻入进在PCBlOO的相对 侧(还被称为第二或底侧)上所创建的第二层(还被称为层2)上的特定位置之中并且可 W钻通核屯、部分106。还可W通过使PCBlOO锻上导电材料102来创建第二层。PTH通孔可 W钻孔到PCB的第一层和/或第二层上的任何位置中,未必在直接相对的侧中,只要易于防 止电噪声抑制(例如电磁兼容性(EMC)和电磁干扰(EMI))的部件的放置和规划、面向装配 的设计值FA)、和/或用户接口连接器和控制部件的增强的拉/剥力强度。
[0017] 在实施例中,在运里所提到的层2包括标记为层2的部分W及核屯、部分106。因 此,在实施例中,层2也可W是预层压的两层板的复合物。PTH通孔104 (即PTH通孔104a 和PTH通孔104b)的直径值)116例如可W是3. 0mm。根据电锻材料的粘度/流量来选择 PTH通孔104的直径。在一些实施例中,PCBlOO可W包括具有PTH通孔(例如Prai04a和 PTHl(Mb)的两层(PCB的顶和底部分上的层1和层2)或者PCBlOO可W仅包括具有PTH通 孔(例如PTH通孔104a)的一层(PCB的顶或底部分上的层1或层2)。可W在PCBlOO的顶 层和/或底层上施加焊料掩模110。 阳01引具有PTH通孔104的层(即层1和层2)可W层压在核屯、部分106上。核屯、部分106 的长度化1) 118比层1和层2每一个中的顶部分和底部分的长度化2) 120短,其在PCBlOO 上的层1和层2每一个的顶部分与底部分之间形成了开口槽/空槽或者切口 108。槽108 与核屯、部分106相邻。在实施例中,层I和层2每一个中的顶部分和底部分可W是相同长 度。
[0019] 在实施例中,核屯、部分106可W是"不流动"的预浸材料。"不流动"的预浸材料的 示例可W包括预浸有例如环氧树脂或其它树脂运样的树脂的纤维增强聚合物(FRP)。"不流 动"的预浸材料可W用于在PCBlOO的层之间形成例如1.OOmm间隙的核屯、宽度122的厚度。
[0020] 为了使PCB 100例如与金属片、触点、接地指状片、EMI吸收剂或结构、或者例如外 壳,盖子,电池单元组或者电子部件的收发器组件的其它互连元件(所有运些在本文中称 为连接片/抽头/引线或者仅为连接片)相连,将电子部件的每个连接片插入到PCBlOO上 的槽108之中,从而将PCB 100固定到电子部件的接口部件或者反之亦然。换句话说,当 将电子部件的连接片插入到PCBlOO上的槽108之中时,将PCBlOO固定到插入的连接片W 及像接触指状片和互连连接器运样的其它对象。例如,在需要四个连接片W使电池产品与 电池充电器触点相连的电池充电器连接接口的情况下,将四个充电器连接片插入到PCBlOO 上的四个槽108之中。"不流动"的预浸材料可W用于限制连接片插入、连接器引线/抽头 /接片/触点的深度,并且确保电池产品的各个部件的均匀且受控的部件。连接片/引线/ 抽头/触点还可W是其功能是提供接触接地指状片的主电池接口连接块。与附装在上述特 定位置的区域中的接地指状片相禪合的接触块可使在PCBlOO之间有效地/立即地接地,其 包含例如主收发器PCB组件和/或子组
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