专利名称：一种microSD型无线网络接入设备的封装方法
技术领域：
本发明涉及无线网络接入设备，尤其涉及无线网络接入设备的封装技术。
背景技术：
无线局域网(WLAN)近两年发展迅速，由于IEEE802. 11标准成功解决了空中接口兼容性问题，促进了无线局域网终端和接入点的互通，因此无线局域网设备成本下降很快。 随着无线局域网接入技术的快速发展，无线网络接入设备逐渐趋于小型化。目前，较为常见的无线网络接入设备，其采用USB数据接口协议与终端设备进行通信，此种无线网络接入设备作为配件设备配合主机控制器为终端设备提供无线网络接入功能。另外一种较为少见的微型无线网络接入设备，其采用SDIO接口协议与终端进行通信，此种无线网络接入设备作为配件设备插入终端设备的外设扩展连接器上，配合主机控制器为终端设备提供无线网络接入功能。以上两种无线网络接入设备，通常采用普通PCB基板设计及封装技术，以超声波压焊工艺实现外壳体的包装。然而，受到此种封装工艺限制，封装后的这两类产品体积非常大，因此作为配件设备插入到终端设备的外设扩展连接器后，该无线网络接入设备不能被完全包含于终端设备中，造成了使用的不便。
发明内容
本发明提供了一种能解决以上问题的microSD型无线网络接入设备的封装方法。在第一方面，本发明提供了一种无线网络接入设备的封装方法，该无线网络接入设备与标准microSD卡具有相同的尺寸和规格，且该无线网络接入设备内置天线，并且该无线网络接入设备元器件包括贴片元件和芯片，该元器件类型包括表面贴装器件和倒装焊器件。该无线网络接入设备的封装方法包括首先，设计PCB基板中各元器件的布局，将该天线所处位置设计成在该PCB基板的焊点布线面，并在距离触点面金手指位置的远端；且在该天线周边预留净空；并将倒装焊器件摆放在PCB基板中央位置，将表面贴装器件摆放在倒装焊器件周围。然后，将贴片元件逐一贴装在该PCB基板的焊点布线面上，再过回流焊使之固化。接着，将芯片逐一贴装在该 PCB基板焊点布线面上，再将该芯片上的焊盘与该PCB基板上的信号线焊接起来。再接着， 对该贴装、焊接完成后的PCB基板进行注塑封装。最后，对塑封完成后的该PCB基板进行切割，从而可得到与标准microSD卡尺寸规格相同的无线网络接入设备。进一步地，该PCB基板包括触点面、树脂层、焊点布线层和过孔。进一步地，该无线网络接入设备的封装方法还包括用塑封模具将所要塑封的所有元器件完全包封起来；然后注入塑封材料，并将该塑封材料填充满各元器件与塑封模具之间的所留空间，再加热使之固化。进一步地，采用冲切方式或者激光方式对该PCB基板进行切割。
本发明针对microSD型无线网络接入设备具有芯片多、元器件密度高，且设备体积微小、厚度极薄等特点，采用了半导体封装技术，并设计出独特的PCB基板布局方式，使 microSD型无线网络接入设备得到了最小化封装，从而使该设备能够被完全包含在终端中， 避免了终端设备使用无线网络接入扩展功能时，因外观改变而造成使用不便甚至被意外损坏。
下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中图1是本发明一个实施例的封装后的microSD型无线网络接入设备侧面剖视图；图2是本发明一个实施例的PCB基板侧面剖视图；图3是本发明一个实施例的采用半导体封装工艺对microSD型无线网络接入设备进行封装的流程图；图4是本发明一个实施例的PCB基板俯视剖面图。
具体实施例方式本发明的microSD型无线网络接入设备是与标准microSD卡尺寸规格完全相同的一种无线网卡，且该microSD型无线网卡内置发送/接收天线。该microSD型无线网络接入设备能够在手持式移动终端(如手机)中的microSD卡槽上实现装载和移除，并能够独立完成无线网络的接入功能，同时能够通过SDIO接口与手持式设备进行数据和命令的交换。图1是本发明一个实施例的封装后的microSD型无线网络接入设备侧面剖视图。 封装后的该无线网络接入设备包括PCB基板110、贴片元件120、芯片130、塑封材料140、金丝 150。需要说明的是，若在封装该microSD型无线网络接入设备中的芯片时，并未采用焊线封装(Wire bond)方式进行封装，则封装后的该无线网络接入设备不包含金丝150。图1中，PCB基板即印制电路板。为了增加布线面积，可采用多层PCB基板结构。一个例子中，PCB基板为4层PCB板，4层PCB板是在双面板的基础上增加两层布线层，再在每层布线层之间加入一层树脂层，PCB基板表面的细小金属箔线路因为两层布线可以互相交错(可以绕到另一面)，因此，采用4层PCB板非常适合具有复杂电路结构的 microSD型无线网络接入设备。一个例子中，PCB基板110的厚度控制在0. 16mm到0. 20mm之间。原因是半导体系统级封装后的模块总厚度需符合SDA microSD标准规定的0. 7mm士0. Imm之间，再考虑到芯片130的厚度，因而需要控制PCB基板厚度在0. 16mm到0. 20mm之间。需要说明的是，PCB基板110也可以采用双面PCB基板，或者采用陶瓷基板。贴片元件120泛指贴片电阻、贴片电感、贴片电容、贴片三极管等贴片电子元器件，贴片元件是一种片式固定元器件。芯片130是集成多种电子元器件以实现某种特定功能的电路模块。由贴片元件120、芯片130及PCB基板构成本发明microSD型无线网络接入设备的主要电路结构。塑封材料140是填充于PCB基板110、贴片元件120、芯片130之间起到固定作用的填充材料。一个例子中，该塑封材料是细微颗粒状的树脂粉末。
金丝150用于连接芯片130上的焊盘和PCB基板上的信号线。图2是本发明一个实施例的PCB基板侧面剖视图。该PCB基板至少包括触点面 210、树脂层220、焊点布线层230和过孔M0。图2中，触点面210即为金手指触点面，PCB基板共有两面，一面是焊接面，另一面则是金手指触点面。并且根据SDA microSD标准规定的尺寸位置，触点面210可以提供8 个触点电极区。树脂层220用于使触点面210与焊点布线层230绝缘。焊点布线层230用于预留焊点位置，以便焊接贴片元件及芯片。过孔240用于打通触点面210与焊点布线层230，以使触点面210能够与焊点布线层230相连。需要说明的是，microSD型无线网络接入设备的基板并不仅限于PCB基板，也可以采用陶瓷基板，陶瓷基板包括触点面、陶瓷层、焊点布线层，且该陶瓷层与PCB基板中的树脂层作用相同，均用于使触点面与焊点布线层绝缘。图3是本发明一个实施例的采用半导体封装工艺对microSD型无线网络接入设备进行封装的流程图。在步骤310，设计PCB基板的布线和布局，其中，所述布局指对PCB基板中的贴片元件和芯片(包括该microSD型无线网络接入设备中的发送/接收天线)进行布局；贴片元件、芯片的类型有两种，一种是SMT器件(表面贴装器件)，另一种是Flip-Chip器件(倒装焊器件)。—个例子中，贴片元件和芯片的布局方式为将该天线器件所处位置设计成在焊点布线层，并在水平距离触点面210金手指位置的最远端；且在该天线器件周边一定区域内留有净空；并将倒装焊器件摆放在PCB基板的中央位置，将表面贴装器件摆放在倒装焊器件周围，以保障引脚间距极小的倒装焊器件具有精准对位，同时也分散了表面贴装器件的布放，使所有器件密度相应平均，从而大大地提高了贴装过程中回流焊工艺的可靠性和稳定性。在步骤320，贴装贴片元件120。具体地，采用导电胶将所有贴片元件逐一贴装在PCB基板的焊点布线面230上，然后过回流焊使之固化。贴片元件120的具体贴装位置参见图4。图4是本发明一个实施例的PCB基板俯视剖面图。图4中，贴装后的贴片元件120位于位置410处。此夕卜，由于SMT器件与Flip-Chip器件的回流焊温度曲线不同，因此需要对回流焊温度进行调试。在步骤330，贴装及焊接芯片130。具体地，采用贴片胶将所有芯片130逐一贴装在PCB基板焊点布线面230上，将芯片130上的焊盘和PCB基板上的信号线焊接起来。若采用Flip_Chip(倒装焊)工艺，则需要过回流焊使芯片与基板的连接点固化。 若采用Wire-Bond(焊线封装)工艺，则需要采用金丝150进一步地将芯片上的焊盘和PCB 基板上的信号线焊接起来。芯片130的具体贴装位置参见图4，图4中，贴装后的芯片130 位于位置420处。
在步骤340，通过塑封模具对贴装、焊接完成后的PCB基板进行塑封。具体地，设计制作包含矩形腔体的塑封模具，其中矩形腔体的尺寸和外形与 microSD标准卡一致，且每个塑封模具上包含的腔体数目由塑封设备的有效载荷数量决定。用设计好的塑封模具将所要塑封的贴片元件120、芯片130及金丝150完全包封起来；然后灌入塑封材料140，并将塑封材料填充满贴片元件、芯片及塑封模具之间所留空间，然后再加热使之固化。此外，塑封材料中可以加注各种填加剂，以便获得客户指定的颜色，形成不同彩色的microSD型无线网络接入设备。在步骤350，对塑封完成后PCB基板进行切割，以得到与标准microSD卡尺寸规格相同的无线网络接入设备。 一个例子中，从PCB基板上将该塑封后的模块冲切下来；另一个例子中，采用激光切割方式从PCB基板上将该塑封后的模块切割下来。 显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。
权利要求
1.一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，该无线网络接入设备与标准 microSD卡具有相同的尺寸和规格，且该无线网络接入设备内置天线，并且该无线网络接入设备元器件包括贴片元件和芯片，所述元器件类型包括表面贴装器件和倒装焊器件；所述封装方法包括步骤a，设计PCB基板中各元器件的布局，将所述天线所处位置设计成在该PCB基板的焊点布线面，并在距离触点面金手指位置的远端；且在该天线周边预留净空；并将所述倒装焊器件摆放在PCB基板中央位置，将所述表面贴装器件摆放在倒装焊器件周围；步骤b，将所述贴片元件逐一贴装在该PCB基板的焊点布线面上，然后过回流焊使之固化；步骤c，将所述芯片逐一贴装在该PCB基板焊点布线面上，然后将该芯片上的焊盘与该 PCB基板上的信号线焊接起来；步骤d，对该贴装、焊接完成后的PCB基板进行注塑封装；步骤e，对塑封完成后的该PCB基板进行切割，从而可得到与标准microSD卡尺寸规格相同的无线网络接入设备。
2.根据权利要求1所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，所述PCB基板包括触点面、树脂层、焊点布线层和过孔。
3.根据权利要求1所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，所述PCB基板厚度在0. 16mm到0. 20mm之间。
4.根据权利要求1所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，所述PCB基板为双面PCB基板或多层PCB基板。
5.根据权利要求1所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，在所述步骤d中，对PCB基板进行塑封所采用的塑封模具腔体的尺寸和外形与标准microSD卡相同， 且每个塑封模具上包含的腔体数目由塑封设备的有效载荷数目决定。
6.根据权利要求5所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，所述步骤d 还包括步骤f，用所述塑封模具将所要塑封的所有元器件完全包封起来；步骤g，注入塑封材料，并将该塑封材料填充满各元器件与塑封模具之间的所留空间， 然后再加热使之固化。
7.根据权利要求6所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，在所述步骤g中，将塑封材料中加注填加剂，以便获得客户指定颜色的microSD型无线网络接入设备。
8.根据权利要求6所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，所述塑封材料为细微颗粒状的树脂粉末。
9.根据权利要求1所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，在所述步骤e中，采用冲切方式对所述PCB基板进行切割。
10.根据权利要求1所述的一种无线网络接入设备的封装方法，其特征在于，在所述步骤e中，采用激光切割方式对所述PCB基板进行切割。
全文摘要
本发明涉及一种microSD型无线网络接入设备的封装方法。该封装方法包括设计PCB基板中元器件的布局；将贴片元件贴装在PCB基板的焊点布线面上，再过回流焊使之固化；将芯片贴装在PCB基板焊点布线面上，再将芯片上的焊盘与PCB基板上的信号线焊接起来；对该贴装、焊接完成后的PCB基板进行塑封；然后对塑封完成后的PCB基板进行切割，从而可得到与标准microSD卡尺寸规格相同的无线网络接入设备。本发明方法使microSD型无线网络接入设备得到了最小化封装，并使封装后的设备能够被完全包含在终端中，本发明方法适用于封装microSD型的无线网络接入卡。
文档编号H05K13/00GK102209461SQ20101020980
公开日2011年10月5日 申请日期2010年6月25日 优先权日2010年6月25日
发明者于赓, 杨延辉, 王鹿童 申请人:中科芯集成电路股份有限公司, 无锡中科龙泽信息科技有限公司