印制电路板、电子设备及其生产工艺的制作方法

文档序号:16592083发布日期:2019-01-14 19:12阅读:167来源:国知局
印制电路板、电子设备及其生产工艺的制作方法

本发明涉及电子技术领域,具体而言,涉及一种印制电路板、电子设备及其生产工艺。



背景技术:

随着产品的发展,焊球阵列封装(ballgridarray,bga)芯片集成的功能越来越复杂,使得bga芯片的尺寸和重量越来越大,bga芯片封装尺寸的变大给bga芯片的组装加工带来了巨大的挑战。例如,bga芯片在高温时的热变形可能会将焊球压扁,造成焊球连锡的问题。



技术实现要素:

本发明的目的之一在于提供一种印制电路板,其能够有效改善电子器件在贴装时由于受高温变形而压扁焊球造成连锡的问题。

本发明的另一目的在于提供一种电子设备,其能够有效改善电子器件在贴装时由于受高温变形而压扁焊球造成连锡的问题。

本发明的又一目的在于提供一种电子设备的生产工艺,其能够有效改善电子器件在贴装时由于受高温变形而压扁焊球造成连锡的问题。

本发明的实施例是这样实现的:

一种印制电路板,用于贴装电子器件,所述印制电路板包括板体和多个支撑件,所述板体上设置有用于贴装所述电子器件的贴装区,所述多个支撑件贴装于所述贴装区,用于支撑所述电子器件。

进一步地,所述贴装区上设置有多个支撑焊盘,所述多个支撑件的一端一一对应地与所述多个支撑焊盘焊接,另一端用于支撑所述电子器件。

进一步地,所述支撑件包括基体,所述基体的表面镀有焊接材料层,所述基体通过所述焊接材料层与所述支撑焊盘焊接。

进一步地,所述基体采用铜、铝或陶瓷制成。

进一步地,所述贴装区上设置有多个焊球设置区,所述多个焊球设置区用于与所述电子器件上的焊球一一对应焊接,所述支撑件设置于所述多个焊球设置区之间或者所述贴装区的边角位置。

进一步地,所述支撑件的高度为所述焊球的高度的0.4~0.6倍。

进一步地,所述多个支撑件沿所述贴装区的中心线对称分布。

本发明的实施例还提供了一种电子设备,包括电子器件和印制电路板,所述印制电路板包括板体和多个支撑件,所述板体上设置有用于贴装所述电子器件的贴装区,所述多个支撑件贴装于所述贴装区,用于支撑所述电子器件。所述电子器件贴装于所述贴装区,所述多个支撑件与所述电子器件贴合,以支撑所述电子器件。

本发明的实施例还提供了一种电子设备的生产工艺,包括:

在板体的贴装区的多个支撑焊盘上沉积焊接材料;

将多个支撑件一一对应地贴装于所述多个支撑焊盘;

将电子器件贴装于所述贴装区,使所述多个支撑件与所述电子器件贴合,以支撑所述电子器件。

进一步地,所述将电子器件贴装于所述贴装区,使所述多个支撑件与所述电子器件贴合,以支撑所述电子器件的步骤包括:

将所述电子器件贴装于所述贴装区,使所述电子器件上的焊球与所述贴装区上的多个焊球设置区一一对应;

加热所述多个焊球,使得所述多个焊球融化,以使所述电子器件在自身重力作用下与所述多个焊球焊接,并贴合于所述多个支撑件。

本发明实施例提供的印制电路板、电子设备及其生产工艺的有益效果包括:通过多个支撑件支撑电子器件,例如对bga芯片进行支撑,从而有效改善电子器件在贴装时由于受高温变形而压扁焊球造成连锡的问题,并且支撑件不会影响电子器件的贴装。另外,多个支撑件贴装于贴装区,能够实现自动化量产,提高电子器件在组装过程中的抗压能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的印制电路板与电子器件的结构示意图,其中,电子器件贴装于贴装区上;

图2为本发明实施例提供的印制电路板与电子器件的另一结构示意图,其中,电子器件处于贴装于贴装区之前的状态;

图3为本发明实施例提供的印制电路板的贴装区的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的印制电路板的支撑件的部分剖切结构示意图;

图5为本发明一实施例提供的印制电路板的生产工艺的流程图;

图6为本发明另一实施例提供的电子设备的生产工艺的流程图;

图7为图6中步骤s300的子步骤流程图。

图标:10-印制电路板;20-电子器件;100-板体;110-贴装区;120-支撑焊盘;130-焊球设置区;200-支撑件;210-基体;220-焊接材料层;300-焊球。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1,本实施例提供了一种印制电路板10,应用于电子设备。该电子设备可以是通讯设备、服务器或者存储设备等。该电子设备包括电子器件20和印制电路板10。其中,电子器件20贴装于印制电路板10上,例如,通过贴片设备自动化贴装。电子器件20可以为bga芯片等采用焊球300封装的器件。本实施例中,电子器件20上设置有焊球300。该印制电路板10能够有效改善电子器件20在贴装时由于受高温变形而压扁焊球300造成连锡的问题。

请参阅图1和图2,该印制电路板10包括板体100和多个支撑件200。板体100上设置有用于贴装电子器件20的贴装区110,多个支撑件200贴装于贴装区110,用于支撑电子器件20。

需要说明的是,多个支撑件200贴装于贴装区110,其中,贴装是指采用表面贴装技术将器件黏著于载体的表面,例如,可以采用与电子器件20贴装类似的方式,采用贴片设备自动化地将支撑件200贴装于贴装区110。另外,贴装区110为板体100上用于贴装电子器件20的区域,其形状和大小与电子器件20匹配,可选地,贴装区110为矩形。支撑件200贴装于贴装区110,这样,在电子器件20贴装于贴装区110后,支撑件200能够对电子器件20起到支撑作用。

通过多个支撑件200支撑电子器件20,能够有效改善电子器件20在贴装时由于受高温变形而压扁焊球300造成连锡的问题,并且支撑件200不会影响电子器件20的贴装。另外,支撑件200贴装于贴装区110,能够实现自动化量产,提高电子器件20在组装过程中的抗压能力。

请参阅图3,进一步地,贴装区110上设置有多个支撑焊盘120,多个支撑件200的一端一一对应地与多个支撑焊盘120焊接,另一端用于支撑电子器件20。应当理解,支撑焊盘120与支撑件200一一对应,也就是说,一个支撑焊盘120上对应焊接一个支撑件200。

本实施例中,支撑焊盘120在板体100上蚀刻形成。在贴装支撑件200时,采用钢网层,在支撑焊盘120上沉积焊接材料,可以通过印刷锡膏的方式与支撑件200的底部焊接在一起。

另外,贴装区110上设置有多个焊球设置区130,多个焊球设置区130用于与电子器件20上的焊球300一一对应焊接。支撑件200设置于多个焊球设置区130之间或者贴装区110的边角位置。本实施例中,多个焊球设置区130呈矩形阵列排布,以使焊球300呈矩形排布,多个焊球设置区130的分布区域位于贴装区110的中心区域。支撑件200可以设置于多个焊球设置区130之间的间隙中,这样能够有效改善电子器件20在贴装时热变形而压扁与贴装区110中部区域对应的焊球300造成电子器件20的中部焊球300连锡的问题;也可以设置于整个贴装区110的边角位置,这样能够有效改善电子器件20在贴装时热变形而压扁与贴装区110边缘区域对应的焊球300造成电子器件20的边缘区域焊球300连锡的问题;另外,可以在多个焊球设置区130之间的间隙中以及贴装区110的边角位置同时设置支撑件200。

多个支撑件200沿贴装区110的中心线对称分布,这样能够平衡电子器件20的重量。本实施例中,支撑件200为八个,其中四个支撑件200呈矩形排布并且设置于多个焊球设置区130之间的间隙中;另四个支撑件200分别设置于贴装区110的四个边角位置。

请参阅图4,进一步地,支撑件200包括基体210。基体210的表面镀有焊接材料层220。基体210通过焊接材料层220与支撑焊盘120焊接。也就是说,基体210的表面具有可焊性。基体210在焊接时本身不融化,可以提高支撑件200的支撑效果,提高电子器件20在组装中的抗压能力。可选地,基体210可以采用铜、铝或陶瓷等熔点温度不低于焊料熔点温度的材料制成。

应当理解,基体210所选用的材料并不作具体限定,只要在焊接时本身不融化即可。在电子器件20焊接时,因为基体210本身不融化,焊球300融化坍塌的时候,可以支撑住电子器件20的重量,防止因为电子器件20的重力把焊球300压塌而连锡。

支撑件200整体呈柱状结构,以更好地支撑电子器件20。支撑件200的截面形状并不作具体限定,可以是圆形、方形或其他形状。

请继续参阅图1和图2,另外,支撑件200的高度为电子器件20焊接后的高度,不同的电子器件20的焊接高度不同,因此,支撑件200的高度并不作具体限定。进一步地,支撑件200的高度小于焊球300的高度。应当理解,这里所指的“焊球300的高度”是指焊接前焊球300的高度,即加热融化前的焊球300的高度。可选地,支撑件200的高度为焊球300的高度的0.4~0.6倍,这样在电子器件20焊接时,既能够保证连接的可靠性,也能够支撑住电子器件20的重量,可以防止电子器件20把焊球300压塌而造成连锡。以焊球300间距为1mm为例,支撑件200的高度可以设置为0.30+/-0.05mm。

综上所述,本实施例提供的印制电路板10,在电子器件20贴装过程中焊球300融化坍塌时通过多个支撑件200对电子器件20的底部进行支撑,例如对bga芯片进行支撑,支撑件200不会影响电子器件20的贴装,从而有效改善电子器件20在贴装时由于受高温变形或者因重力而压扁焊球300造成连锡的问题,可以大幅降低电子器件20因为变形而造成的不良,降低维修成本。另外,支撑件200采用贴装的方式设置于贴装区110,能够实现自动化量产,提高电子器件20在组装过程中的抗压能力,例如在装配后端散热器等器件时提高电子器件20的抗外力能力。

请参阅图5,本发明的实施例还提供了一种印制电路板10的生产工艺,用于生产上述实施例提供的印制电路板10,该印制电路板10的生产工艺包括以下步骤:

步骤s100,在板体100的贴装区110的多个支撑焊盘120上沉积焊接材料。

该实施例中,支撑焊盘120在板体100上蚀刻形成。采用钢网层,在支撑焊盘120上沉积焊接材料,可以通过印刷锡膏的方式与支撑件200的底部焊接在一起。需要说明的是,多个支撑焊盘120可以设置于多个焊球设置区130之间的间隙中;也可以设置于整个贴装区110的边角位置;也可以在多个焊球设置区130之间的间隙中以及贴装区110的边角位置均设置支撑焊盘120。

步骤s200,将多个支撑件200一一对应地贴装于多个支撑焊盘120。

该实施例中,采用表面贴装技术,将支撑件200的一端与支撑焊盘120焊接,支撑件200的另一端用于支撑电子器件20。该实施例中,采用贴片设备自动化地将支撑件200焊接于贴装区110上的支撑焊盘120。

请参阅图6,本发明的实施例还提供了一种电子设备的生产工艺,用于生产上述实施例中的电子设备,该电子设备的生产工艺在上述印制电路板10的生产工艺的基础上进一步还包括以下步骤:

步骤s300,将电子器件20贴装于贴装区110,使多个支撑件200与电子器件20贴合,以支撑电子器件20。

请参阅图7,进一步地,步骤s300包括以下子步骤:

子步骤s310,将电子器件20贴装于贴装区110,使电子器件20上的焊球300与贴装区110上的多个焊球设置区130一一对应。

该实施例中,电子器件20的位置与贴装区110的位置对应。另外,支撑件200的顶面与电子器件20的底面不接触,并且与焊球300也不接触。

子步骤s320,加热多个焊球300,使得多个焊球300融化,以使电子器件20在自身重力作用下通过多个焊球300焊接于贴装区110,并贴合于多个支撑件200。

该实施例中,将设置有焊球300的板体100及电子器件20一同置于贴片设备中进行加热,焊球300受热融化坍塌,电子器件20在自身重力作用下通过多个焊球300焊接于贴装区110,由于支撑件200本身不融化,使得电子器件20在自身重力作用下运动至与支撑件200贴合,从而使支撑件200支撑电子器件20。

该实施例提供的电子设备的生产工艺,在电子器件20贴装过程中焊球300融化坍塌时通过支撑件200对电子器件20的底部进行支撑,从而有效改善电子器件20在贴装时由于受高温变形或者因重力而压扁焊球300造成连锡的问题,提高电子器件20在组装过程中的抗压能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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