电路板组件及其制造方法与流程

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种电路板组件及其制造方法。

背景技术：

现如今，越来越多的智能电子设备(尤其是智能穿戴设备)要求更加轻薄、更小型的机身外形，这就对设于此类轻薄或小型电子设备内部的电路板组件的组装提出了较高要求。如果使用分体式组装，由于空间有限，组装难度大而且组装后的结构强度不高，很难达到产品的质量要求。故当前采用注塑成型技术使电路板组件与可塑形材料形成一个整体，以实现电子设备轻薄化或小型化的目的。然而这种工艺容易在注塑过程中产生其他质量问题，例如由于注塑高温和高压会导致电路板组件上的焊点熔化并被冲开，进而导致元件失去焊点的固定作用而产生移位，出现产品质量问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电路板组件及其制造方法，以解决现有电路板组件因注塑工艺导致的焊点熔化后冲开、元件移位的问题。

第一个方面，本发明提供一种电路板组件，所述电路板组件包括：电路板、元件、用于焊接固定所述电路板和所述元件的焊点以及包裹在所述焊点外部的耐高温胶，所述电路板组件外部还注塑形成有壳体，所述耐高温胶的热变形温度高于注塑温度。

进一步地，所述耐高温胶为热固胶或紫外固化胶。

进一步地，所述耐高温胶的热变形温度大于或者等于320℃。

进一步地，所述耐高温胶包裹在位于所述焊点周围的部分所述元件的外部。

进一步地，所述壳体为塑胶。

进一步地，所述电路板组件外部注塑形成所述壳体时的注塑温度为280-295℃。

可选地，所述壳体选自abs、pet、pc、pp、ps、tpu、tpe、tpr、lds材料中的一种或几种。

可选地，所述电路板采用pcb、fpc或可焊接lds电路板。

在本发明中，所述元件是指电子元器件，所述元件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管等常用于电子设备的零件。另外，所述元件上一般设有引脚，通过引脚可以将所述元件与所述电路板电性连接。

可选地，所述焊点采用的焊料为无铅的锡焊料、银焊料或铜焊料中的一种或几种。

进一步地，所述焊点采用的焊料的熔点为205-220℃。

在本发明中，无铅的锡焊料是指在不含金属铅组分的前提下，以锡为主要组成成分的焊料，该焊料中还可以包括其他主要组成成分如铜，以及次要组成成分如铁、锌、铝等。类似地，银焊料是指以银为主要组成成分的焊料，还可以包括金属铜，即该焊料可以为银铜合金；铜焊料可以为铜锌合金。

第二个方面，本发明提供一种上述电路板组件的制造方法，包括以下步骤：

焊接：焊接电路板和元件以形成电路板组件，所述电路板和所述元件的连接处形成焊点；

点胶：通过点胶在所述焊点外部包裹耐高温胶；

注塑成型：在所述电路板组件外部注塑形成壳体；

其中，所述耐高温胶的热变形温度高于注塑温度。

进一步地，所述耐高温胶为热固胶或紫外固化胶。

进一步地，所述耐高温胶的热变形温度大于或者等于320℃。

例如，所述耐高温胶的热变形温度为320℃、330℃、350℃、370℃、400℃、420℃或450℃。

进一步地，所述耐高温胶包裹在位于所述焊点周围的部分所述元件的外部。

进一步地，所述壳体为塑胶。

进一步地，所述电路板组件外部注塑形成所述壳体时的注塑温度为280-295℃。

其中，所述注塑温度为280-295℃包括了该数值范围内的任一点值，例如所述注塑温度为280℃、285℃、288℃、290℃、292℃或295℃。

可选地，所述壳体选自abs、pet、pc、pp、ps、tpu、tpe、tpr、lds材料中的一种或几种。

其中，abs(acrylonitrilebutadienestyreneplastic)是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料。pet(polyethyleneterephthalate)是聚对苯二甲酸乙二醇酯。pc(polycarbonate)是聚碳酸酯。pp(polypropylene)是高聚物聚丙烯。ps(polystyrene)是聚苯乙烯。tpu(thermoplasticpolyurethanes)是热塑性聚氨酯弹性体橡胶。tpe(thermoplasticelastomer)和tpr(thermoppasticrubber)都是热塑性橡胶。

可选地，所述电路板采用pcb、fpc或可焊接lds电路板。

其中，lds(laserdirectstructuring)是指激光直接成型技术，可焊接lds电路板是指通过lds技术形成的表面镀有金属电路图案的、可与电子元器件之间进行焊接的电路板。

进一步地，所述电路板采用可焊接lds电路板，所述制造方法还包括以下步骤：在所述焊接步骤之前，加工形成所述可焊接lds电路板。

进一步地，所述加工形成所述可焊接lds电路板的步骤为：对lds材料进行第一次注塑成型，对成型后的lds材料依次进行激光活化和化学镀，在lds材料表面形成金属图形，得到所述可焊接lds电路板。

进一步地，所述加工形成所述可焊接lds电路板的步骤为：对塑胶进行第一次注塑成型，并在成型后的塑胶表面镀层活化物质，对镀有活化物质的塑胶依次进行激光活化和化学镀，在塑胶表面形成金属图形，得到所述可焊接lds电路板。

在本发明中，所述元件是指电子元器件，所述元件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管等常用于电子设备的零件。另外，所述元件上一般设有引脚，通过引脚可以将所述元件与所述电路板电性连接。可选地，所述焊点采用的焊料为无铅的锡焊料、银焊料或铜焊料中的一种或几种。

进一步地，所述焊点采用的焊料的熔点为205-220℃。

在本发明中，无铅的锡焊料是指在不含金属铅组分的前提下，以锡为主要组成成分的焊料，该焊料中还可以包括其他主要组成成分如铜，以及次要组成成分如铁、锌、铝等。类似地，银焊料是指以银为主要组成成分的焊料，还可以包括金属铜，即该焊料可以为银铜合金；铜焊料可以为铜锌合金。

与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

第一，保证电路板组件的焊接连接可靠性。为保证电路板组件与壳体能够形成一个整体，具有轻薄、小型化的特点，采用注塑工艺对二者进行注塑。本发明中，在对二者进行注塑之前，在电路板与元件连接处的焊点外部点胶包裹耐高温胶，且该耐高温胶的热变形温度(大于或等于320℃)高于对电路板组件与壳体进行注塑的温度(280-295℃之间)，因此采用本发明的技术方案可保证耐高温胶在注塑高温下仍然不熔化不变性，保持良好的粘性，即使焊点焊料(焊料熔点为205-220℃)在注塑高温下被熔化，也始终被耐高温胶固定住，不会因注塑高压被冲走，故可始终保持对元件的固定作用，保证元件不会因注塑高温高压而移位，最终保证了焊接连接的可靠性。为更好的保证元件不移位效果，本发明优选扩大耐高温胶的包裹范围，在包裹焊点外部的基础上，进一步包裹住位于焊点附近的部分元件，以增强对元件的固定作用，保证元件不移位。

第二，注塑材料受限少，注塑工艺条件不苛刻。本发明中，采用较常选择的注塑温度和压力等注塑工艺条件，而非采用工艺和材料选择均要求较高的低温注塑。目前可适用于低温注塑的材料仅有硅胶等少数材料，一般的塑胶材料无法满足低温注塑要求。此外，低温注塑对于工艺和设备均具有较苛刻要求。与之相比，本发明的注塑工艺对于材料、工艺参数和设备的要求并不苛刻，尤其是对材料使用的限制较少，一般的塑胶材料均能满足本发明注塑工艺要求。

第三，焊接所使用焊料不含铅，环保性好，安全性高。

附图说明

图1是实施例一电路板组件的结构示意图；

图2是实施例一电路板组件的变形结构之一；

图3是实施例一中制造方法的焊接步骤示意图；

图4是实施例一中制造方法的点胶步骤示意图；

图5是实施例一中制造方法的注塑成型步骤示意图；

图6是实施例二电路板组件的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

本实施例提供一种电路板组件，如图1所示，该电路板组件包括：电路板1、元件2、焊点3和耐高温胶4。其中，电路板1与元件2之间焊接固定，且二者的焊接连接处形成焊点3，焊点3处采用的焊料为无铅的锡焊料，该锡焊料的熔点约为215℃。耐高温胶4包裹在焊点3的外部，用于对焊点3起到加强固定的作用，该耐高温胶的热变形温度大于320℃。在电路板组件的外部还通过注塑成型工艺包裹有壳体5，且此注塑成型工艺中的注塑温度为280℃。

本实施例中壳体5采用abs材料，实际上也可根据使用需求采用其他塑胶材料，例如pet、pc、pp、ps、tpu、tpe、tpr、lds材料中的一种或几种。另外，本实施例的电路板可以采用pcb电路板，也可采用fpc板，还可采用其他常见的电路形式。本实施例中的耐高温胶可以采用热固胶，也可采用紫外固化胶。可以理解的是，在本实施例中，元件是指电子元器件，元件包括电阻、电容、电感、二极管、三极管等常用于电子设备的零件，可根据电路板实际需要实现的功能焊接不同的元件。另外，元件上一般设有引脚，通过引脚将元件与电路板电性连接。

作为一种优化的技术方案，如图2所示，本实施例的热固胶4包裹在焊点3的外部的同时，还进一步包裹在焊点3周围的部分元件2的外部，以增强对元件的固定作用。

本实施例的电路板组件的制造方法包括以下步骤：

焊接：如图3所示，焊接电路板1和元件2以形成电路板组件，电路板1和元件2的连接处形成焊点3，焊接焊料为无铅的锡焊料，且该无铅的锡焊料熔点约为215℃；

点胶：如图4所示，通过点胶在焊点3外部包裹耐高温胶4，该该高温胶的热变形温度大于320℃；

注塑成型：如图5所示，在电路板组件外部注塑形成壳体5，且注塑温度为280℃。

在本实施例中，先在焊点的外部点胶包裹形成耐高温胶，再对电路板组件和壳体材料进行注塑，由于耐高温胶的热变形温度高于注塑温度，故即使注塑高温使位于耐高温胶内部的焊点熔化了，耐高温胶仍然不熔化不变性，始终保持其粘性，可对包裹在其内部的焊点起到有效的固定作用，使焊点在熔化状态下也不会被注塑高压冲走，最终保证电子元器件位置固定不移位的效果，保证焊接与连接的可靠性。

实施例二

本实施例提供一种电路板组件，如图6所示，该电路板组件包括：电路板1、元件2、焊点3和耐高温胶4。其中，电路板1与元件2之间焊接固定，且二者的焊接连接处形成焊点3，焊点3处采用的焊料为无铅的锡焊料，该锡焊料的熔点约为215℃。耐高温胶4包裹在焊点3的外部，用于对焊点3起到加强固定的作用，该耐高温胶的热变形温度大于320℃。在电路板组件的外部还通过注塑成型工艺包裹有壳体5，且此注塑成型工艺中的注塑温度为280℃。

本实施例中壳体5采用abs材料，实际上也可根据使用需求采用其他塑胶材料，例如pet、pc、pp、ps、tpu、tpe、tpr、lds材料中的一种或几种。本实施例中的耐高温胶可以采用热固胶，也可采用紫外固化胶。可以理解的是，在本实施例中，元件是作为电路板与电子元器件之间的连接件，元件的一端与电路板焊接、另一端则与电子元器件电性连接。

本实施例与实施例一的主要区别在于，本实施例中的电路板1采用可焊接lds电路板，而非pcb板或fpc板，因此在制造方法上，本实施例还包括在焊接步骤之前先加工形成可焊接lds电路板。具体地，本实施例的电路板组件的制造方法包括以下步骤：

加工形成可焊接lds电路板：选用lds材料进行第一次注塑成型，对成型后的lds材料依次进行激光活化和化学镀，在lds材料表面形成金属电路图形，得到可焊接lds电路板；

焊接：焊接可焊接lds电路板和元件以形成电路板组件，可焊接lds电路板和元件的连接处形成焊点；

点胶：通过点胶在焊点外部包裹耐高温胶；

注塑成型：在电路板组件外部注塑形成壳体，且注塑温度为280℃。

在本实施例中，先在焊点的外部点胶包裹形成耐高温胶，再对电路板组件和壳体材料进行注塑，由于耐高温胶的热变形温度高于注塑温度，故即使注塑高温使位于耐高温胶内部的焊点熔化了，耐高温胶仍然不熔化不变性，始终保持其粘性，可对包裹在其内部的焊点起到有效的固定作用，使焊点在熔化状态下也不会被注塑高压冲走，最终保证电子元器件位置固定不移位的效果，保证焊接与连接的可靠性。

实施例三

本实施例与实施例二的区别仅在于，本实施例中加工形成可焊接lds电路板的步骤不同，在本实施例中，形成可焊接lds电路板的步骤为：选用塑胶材料进行第一次注塑成型，并在成型后的塑胶表面镀层活化膜或者油墨作为活化物质，对镀有活化物质的塑胶依次进行激光活化和化学镀，在塑胶表面形成金属电路图形，得到可焊接lds电路板。其中，塑胶材料采用硬胶即可，例如abs、pc、pp或ps。

以上对本发明实施例公开的一种电路板组件及其制造方法。进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。