堆叠式器件阵列结构的制作方法

本发明总体涉及电子装置，并且更具体地，涉及电子装置阵列形式的无源器件(诸如电容器、电感器、电阻器及其组合)和/或有源器件(诸如集成电路芯片)。

背景技术：

1、开关电源通常是已知的。开关电源的一种应用是将输入电压(例如输入dc电压)转换为较低的dc电压以驱动集成电路(ic)。电压调节器模块(vrm)可用于将从电池或其它dc电源处接收的电压转换为较低的电压以供ic使用。在相对低的电压(例如小于1伏)下，对ic的高功率(例如超过500瓦)要求对vrm产生了问题。vrm必须提供在几百安培下的相对低的dc电压。通常，vrm是空间受限的，但仍然包括部件(诸如lc滤波器)以在低电压和高电流下产生净功率。

2、vrm通常需要相当大的电容来调节它们的输出dc电压。在小形状因数装置(例如，小的占地面积)中包括此相当大的电容是困难的。现有的电容器阵列通常需要相对大的占地面积，这限制了vrm占地面积的大小。现有的电容器阵列的该缺点引出了与具有高电容要求和小占地面积要求的其它电子装置相类似的问题。

技术实现思路

1、在权利要求中描述的各个创新具有若干的方面，其中没有一个单独的方面独自负责期望的属性。在不限制权利要求的范围的情况下，现在将简要描述本公开的一些突出特征。

2、本发明的一个方面是一种堆叠式印制电路板(pcb)电子器件阵列结构，它包括第一pcb、与第一pcb堆叠式第二pcb、以及电子器件阵列，该电子器件阵列包括定位在第一pcb与第二pcb之间的多个电子器件。多个电子器件通过第一焊接连接电耦合到第一pcb。多个电子器件通过第二焊接连接电耦合到第二pcb。

3、多个电子器件的第一侧可以电耦合到第一pcb和第二pcb两者，并且多个电子器件的第二侧电耦合到第一pcb和第二pcb两者。第一pcb的内表面可以耦合到电子器件阵列的多个电子器件，并且第二pcb的内表面可以耦合到电子器件阵列的多个电子器件。该结构可以包括设置在第一pcb的外表面上的第一球栅阵列，其中多个电子器件通过第一pcb中的第一通孔的方式电耦合到第一球栅阵列；以及设置在第二pcb的外表面上的第二球栅阵列，其中多个电子器件通过第二pcb中的第二通孔的方式电耦合到第二第一球栅阵列。

4、多个电子器件包括多个分立无源器件。多个分立无源器件可包括彼此串联电连接的第一组分立无源器件和彼此并联电连接的第二组分立无源器件。多个电子器件可以包括多个电容器。多个电子器件可以包括多个有源器件。

5、本发明的另一方面是一种堆叠式印制电路板(pcb)电容器阵列结构，它包括下部pcb、上部pcb和电容器阵列，电容器阵列具有驻留在下部pcb与上部pcb之间且电耦合到下部pcb及上部pcb两者的多个电容器。

6、第一多个焊接连接可以将电容器阵列的多个电容器电耦合到上部pcb，第二多个焊接连接可以将电容器阵列的多个电容器电耦合到下部pcb。多个电容器的第一侧可以电耦合到上部pcb和下部pcb两者，并且多个电容器的第二侧可以电耦合到上部pcb和下部pcb两者。

7、上部pcb的内表面可以耦合到电容器阵列的多个电容器，并且下部pcb的内表面可以耦合到电容器阵列的多个电容器。该结构可以包括设置在上部pcb的外表面上的第一球栅阵列和设置在下部pcb的外表面上的第二球栅阵列。

8、本发明的另一方面是一种组装堆叠式印制电路板(pcb)电子器件阵列的方法。该方法包括：提供其上具有第一焊膏阵列的第一pcb；相对于第一pcb定位电子器件阵列的多个电子器件，其中第一pcb上的第一焊膏阵列对应于电子器件阵列；相对于多个电子器件定位第二pcb，使得第二pcb上的第二焊膏阵列与多个电子器件对准；以及施加热量以将第二焊膏阵列转换为电连接到多个电子器件的第二固态导体，其中，在施加热量以转换第二焊膏阵列之后，电子器件电连接到第一pcb上的第一固态导体和第二pcb的第二固态导体。

9、该方法可以包括在提供第一pcb之前在第一pcb的表面上施加第一焊膏阵列。施加热量以将第二焊膏阵列转换为第二固态导体也可以将第一焊膏阵列转换为第一固态导体。该方法可以包括在定位第二pcb之前施加热量以将第一焊膏阵列转换为第一固态导体。

10、施加热量以将第二膏阵列转换为第二固态导体可以包括感应压制回流过程。施加热量以将第二焊膏阵列转换为第二固态导体可以包括激光焊接过程。

11、多个电子器件可以包括分立无源部件。分立无源器件可以包括多个电容器。该方法可以将多个电子器件中的第一组电子器件彼此串联地电连接。该方法可以将多个电子器件中的第二组电子器件彼此并联地电连接。

12、该方法可以将多个电子器件的第一侧电连接到第一pcb和第二pcb两者。该方法可以将多个电子器件的第二侧电连接到第一pcb和第二pcb两者。

13、本公开的另一方面是用于构造堆叠式印制电路板(pcb)电容器阵列的方法，该方法包括：将第一焊膏阵列施加到下部pcb的内表面；将电容器阵列的多个电容器放置在第一焊膏阵列上，其中第一焊膏阵列的图案对应于电容器阵列；将第二焊膏阵列施加到上部pcb的内表面；将上部pcb放置在电容器阵列上，使得上部pcb的第二焊膏阵列与电容器阵列的多个电容器对准；以及施加热量以将第一焊膏阵列和第二焊膏阵列转换为固态导体。

14、施加热量以将第一焊膏阵列和第二焊膏阵列转换为固态导体可以包括感应压制回流过程。

15、施加热量以将第一焊膏阵列和第二焊膏阵列转换为固态导体可以包括激光焊接过程。

16、本公开的另一方面是用于构造堆叠式印制电路板(pcb)电容器阵列的方法，该方法包括：将第一焊膏阵列施加到下部pcb的内表面；将电容器阵列的多个电容器放置在焊膏阵列上，其中焊膏阵列的图案对应于电容器阵列；施加热量以将第一焊膏阵列转换为固态导体；将第二焊膏阵列施加到上部pcb的内表面；将上部pcb放置到电容器阵列上，使得上部pcb的第二焊膏阵列与电容器阵列的多个电容器对准；以及施加热量以将第二焊膏阵列转换为固态导体。

17、施加热量以将第一焊膏阵列和第二焊膏阵列转换为固态导体可以包括感应压制回流过程。

18、施加热量以将第一焊膏阵列和第二焊膏阵列转换为固态导体可以包括激光焊接过程。

19、出于概述本公开的目的，本文已经描述了创新的某些方面、优点和新颖的特征。应当理解，根据任何特定实施例，不必实现这些所有的优点。因此，本发明可以以实现或优化这里所教导的一个优点或一组优点而不必以实现这里所教导或建议的其它优点的方式来实施或执行。

技术特征：

1.一种堆叠式印制电路板(pcb)电子器件阵列结构，包括：

2.根据权利要求1所述的堆叠式pcb电子器件阵列结构，其中：

3.根据权利要求2所述的堆叠式pcb电容器阵列结构，其中：

4.根据权利要求2所述的堆叠式pcb电容器阵列结构，还包括：

5.根据权利要求1所述的堆叠式pcb电子器件阵列结构，其中所述多个电子器件包括多个分立无源元件。

6.根据权利要求5所述的堆叠式pcb电子器件阵列结构，其中所述多个分立无源元件包括彼此串联电连接的第一组分立无源元件、以及彼此并联电连接的第二组分立无源元件。

7.根据权利要求1所述的堆叠式pcb电子器件阵列结构，其中所述多个电子器件包括多个电容器。

8.根据权利要求1所述的堆叠式pcb电子器件阵列结构，其中所述多个电子器件包括多个有源器件。

9.一种组装堆叠式印制电路板(pcb)电子器件阵列的方法，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：在提供所述第一pcb前，在所述第一pcb的表面上施加所述第一焊膏阵列。

11.根据权利要求9所述的方法，其中施加热量以将所述第二焊膏阵列转换为第二固态导体还将所述第一焊膏阵列转换为所述第一固态导体。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括：在定位所述第二pcb前，施加热量以将所述第一焊膏阵列转换为所述第一固态导体。

13.根据权利要求9所述的方法，其中施加热量以将所述第二焊膏阵列转换为第二固态导体包括：感应加压回流过程。

14.根据权利要求9所述的方法，其中施加热量以将所述第二焊膏阵列转换为第二固态导体包括：激光焊接过程。

15.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个电子器件包括分立无源器件。

16.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个电子器件包括多个电容器。

17.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法将所述多个电子器件中的第一组电子器件彼此串联电连接。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述方法将所述多个电子器件中的第二组电子器件彼此并联电连接。

19.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法将所述多个电子器件的第一侧电连接到所述第一pcb和所述第二pcb两者。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述方法将所述多个电子器件的第二侧电连接到所述第一pcb和所述第二pcb两者。

技术总结
公开了一种具有被定位在两个堆叠式印制电路板(600、606)之间的电子器件阵列的结构。阵列的电子器件(502)可以通过焊接连接方式被连接到印制电路板(600、606)。示例的电子器件(502)包括电容器。公开了相关的制造方法，该方法涉及将热量施加到印制电路板(600、606)上的焊膏阵列以形成被电连接到电子器件(502)的固态导体。

技术研发人员：赵进,S·钱德拉,孙世双
受保护的技术使用者：特斯拉公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14