多个电子元件与电路板的连接方法、组件及电子设备与流程

1.本发明涉及电子设备技术领域，尤其是涉及一种多个电子元件与电路板的连接方法、组件及电子设备。


背景技术：

2.随着电子产品的普及和电子电路的不断发展，电路板组件已经被广泛应用于植入装置、可穿戴设备、手机、电脑、相机、显示器等电子设备中。其中，电子元件是电子电路中的基本元素，电子元件具有至少一个焊盘。电路板是电子元件的载体，多个电子元件经由电路板相互连接并封装以形成电路板组件。
3.相关技术中，电子元件与电路板通常通过导电胶粘接，以适用于难以进行焊接的场合。然而，上述连接方式使得电子元件与电路板的连接处产生的电阻值较大，对于一些对电阻值参数敏感的电子元件而言，容易影响其电路功能的实现。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种多个电子元件与电路板的连接方法，可以有效地降低多个电子元件之间的电阻值，保证电子元件的电路功能的实现。
5.本发明的另一个目的在于提出一种电路板组件。
6.本发明的再一个目的在于提出一种具有上述电路板组件的电子设备。
7.根据本发明第一方面实施例的多个电子元件与电路板的连接方法，包括以下步骤：
8.将多个所述电子元件设置在所述电路板的第一表面上，以使每个所述电子元件的至少一个焊盘与所述电路板的通孔相对；
9.多个所述电子元件中的至少两个通过至少一条引线连接，所述引线的一端从所述电路板的第二表面伸入其中一个所述通孔内且与其中一个所述电子元件的所述焊盘连接，所述引线的另一端从所述第二表面伸入另一个所述通孔内且与另一所述电子元件的所述焊盘连接，所述第二表面和所述第一表面彼此相对；
10.向多个所述通孔内填充导电胶，以使多个所述电子元件与所述电路板电连接。
11.根据本发明实施例的多个电子元件与电路板的连接方法，使多个电子元件中的至少两个通过至少一条引线连接，且向多个通孔内填充导电胶，可以有效地降低所连接的电子元件之间的电阻值，保证多个电子元件之间的连接不受电阻值的影响，从而有效地克服了因导电胶连接处电阻过大而产生的不利影响，保证电子元件的电路功能的实现。
12.根据本发明的一些实施例，所述引线与所述焊盘的连接是通过引线键合实现的。
13.根据本发明的一些实施例，所述将多个所述电子元件放置在所述电路板的所述第一表面上具体包括：
14.将所述电路板的所述第一表面朝上放置；
15.将多个所述电子元件放置在所述第一表面上且使所述焊盘与所述通孔相对；
16.在所述焊盘与对应的所述通孔的边缘之间填充导电胶，以实现多个所述电子元件与所述电路板的预固定。
17.根据本发明的一些实施例，在对多个所述电子元件与所述电路板进行预固定之后，还包括：
18.翻转所述电路板，以使所述电路板的所述第二表面朝上。
19.根据本发明的一些实施例，所述电路板包括第一绝缘层、第二绝缘层和导电层，所述导电层设在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间，所述通孔贯穿所述第一绝缘层、所述导电层和所述第二绝缘层，所述通孔在所述第二绝缘层处的横截面积大于所述通孔在所述第一绝缘层处的横截面积以暴露出所述导电层的部分表面；
20.所述第一表面为所述第一绝缘层的远离所述第二绝缘层的一侧表面，所述第二表面为所述第二绝缘层的远离所述第一绝缘层的一侧表面。
21.根据本发明的一些实施例，所述向多个所述通孔内填充所述导电胶之后，还包括：
22.烘干所述导电胶。
23.根据本发明第二方面实施例的电路板组件，包括：
24.电路板，所述电路板上形成有多个通孔；
25.多个电子元件，多个所述电子元件设在所述电路板的第一表面上，每个所述电子元件包括至少一个焊盘，所述焊盘与对应的所述通孔相对；
26.至少一条引线，多个所述电子元件中的至少两个通过至少一条所述引线连接，所述引线的一端从所述电路板的第二表面伸入其中一个所述通孔内且与其中一个所述电子元件的所述焊盘连接，所述引线的另一端从所述第二表面伸入另一个所述通孔内且与另一所述电子元件的所述焊盘连接，所述第二表面和所述第一表面彼此相对；
27.导电胶，所述导电胶填充在所述通孔内。
28.根据本发明的一些实施例，所述引线为金线、银线或铜线。
29.根据本发明的一些实施例，所述焊盘包括焊盘本体和金属层，所述金属层设在所述焊盘本体的表面上，所述金属层的材料与所述引线的材料相同。
30.根据本发明第三方面实施例的电子设备，包括根据本发明上述第二方面实施例的电路板组件。
31.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
32.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
33.图1是根据本发明实施例的多个电子元件与电路板的装配剖面图；
34.图2是根据本发明实施例的多个电子元件、电路板和引线的装配剖面图；
35.图3是根据本发明实施例的电路板在多个通孔内填充导电胶的示意图；
36.图4是根据本发明实施例的电路板组件的示意图；
37.图5是根据本发明实施例的电路板的示意图；
38.图6是根据本发明实施例的电路板的引入部分的剖面图；
39.图7是根据本发明实施例的电路板组件的电路原理图。
40.附图标记：
41.100：电路板组件；
42.1：电子元件；11：焊盘；
43.2：电路板；21：第一表面；22：通孔；23：第二表面；
44.24：第一绝缘层；25：第二绝缘层；26：导电层；27：电缆；
45.28：引入部分；29：刺激端；
46.3：引线；4：导电胶；5：注胶装置。
具体实施方式
47.下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。
48.下面参考图1-图7描述根据本发明实施例的多个电子元件1与电路板2的连接方法。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
49.如图1-图6所示，根据本发明实施例的多个电子元件1与电路板2的连接方法，包括以下步骤：
50.将多个电子元件1设在电路板2的第一表面21上，以使每个电子元件1的至少一个焊盘11与电路板2的通孔22相对；
51.多个电子元件1中的至少两个通过至少一条引线3连接，引线3的一端从电路板2的第二表面23伸入其中一个通孔22内且与其中一个电子元件1的焊盘11连接，引线3的另一端从第二表面23伸入另一个通孔22内且与另一电子元件1的焊盘11连接，第二表面23和第一表面21彼此相对；
52.向多个通孔22内填充导电胶4，以使多个电子元件1与电路板2电连接。在该过程中导电胶4能对键合点进行包裹。
53.例如，在图1-图6的示例中，多个电子元件1均位于电路板2的第一表面21所在的一侧，每个电子元件1可以具有至少一个焊盘11，且每个电子元件1上的焊盘11与相应的通孔22一一对应，以将电子元件1的焊盘11从通孔22处暴露出，便于后续对焊盘11进行相应的引线连接及注胶操作。其中的两个电子元件1可以通过一条或两条引线3相连。在图2所示的实施例中，最左侧的电子元件1包括两个焊盘11，其中一个焊盘11通过引线3与另一电子元件1连接，另一个焊盘11通过引线3与又一电子元件1连接。当然，根据电路连接需要，电子元件1之间通过引线连接的方式可以有多种可能，本发明并不受限于此。
54.结合图7，当电路板2通电工作时，电流被分为两个部分，其中一部分电流可以从焊盘11、导电胶4、电路板2的导电层26方向导通，且该电流的导通方向形成的电阻值为r1；另一部分电流可以从焊盘11、引线3方向导通，且该电流的导通方向形成的电阻值为r2，实现电子元件1之间的连接，同时外接的引线3在电路中以并联形式存在。由于r2的阻值远小于r1的阻值，可以极大地降低并联后产生的电阻，从而可以有效地保证多个电子元件1之间的连接不受电阻值的影响，进一步保证电子元件1的电路功能的实现。
55.根据本发明的一些实施例，引线3与焊盘11的连接是通过引线键合实现的。例如，
引线键合可以采用引线键合机(图未示出)，引线键合机可以通过热、压力和/或超声波能量等将引线3与焊盘11焊合在一起。由此，可以有效地保证引线3与焊盘11连接的牢靠性，且连接方便。可选地，引线键合机可以为楔形引线键合机或球形引线键合机，但不限于此。
56.根据本发明的一些实施例，将多个电子元件1放置在电路板2的第一表面21上具体包括：
57.将电路板2的第一表面21朝上放置。
58.将多个电子元件1放置在第一表面21上且使焊盘11与通孔22相对。如此，可以保证焊盘11可以从通孔22的第二表面23处暴露出，便于后续焊盘11与引线3的连接。
59.在焊盘11与对应的通孔22的边缘之间填充导电胶4，以实现多个电子元件1与电路板2的预固定。在该步骤中，可以通过将少量的导电胶4填充在焊盘11与对应的通孔22的边缘之间，从而可以实现多个电子元件1与电路板2之间相对位置的预固定，进而便于后续操作。
60.进一步地，在对多个电子元件1与电路板2进行预固定之后，还包括：
61.翻转电路板2，以使电路板2的第二表面23朝上，以便于后续向通孔22内填充导电胶4。
62.参照图1-图3，在该步骤中，电子元件1与电路板2预固定后，填充在焊盘11与对应的通孔22的边缘之间的导电胶4可以将通孔22的位于电路板2的第一表面21的一端封闭。该步骤将电路板2翻转180
°
后，焊盘11、导电胶4和电路板2的通孔22侧壁共同形成了顶部敞开的半封闭结构，在继续向通孔22内填充导电胶4时，不会出现导电胶4泄漏的情况，从而可以有效避免出现导电胶4将多个焊盘11互连、或焊盘11与电子元件1的侧壁互连而导致的短路问题。
63.根据本发明的一些具体实施例，参照图1-图3，电路板2包括第一绝缘层24、第二绝缘层25和导电层26，导电层26设在第一绝缘层24和第二绝缘层25之间，通孔22贯穿第一绝缘层24、导电层26和第二绝缘层25，通孔22在第二绝缘层25处的横截面积大于通孔22在第一绝缘层24处的横截面积以暴露出导电层26的部分表面，第一表面21为第一绝缘层24的远离第二绝缘层25的一侧表面，第二表面23为第二绝缘层25的远离第一绝缘层24的一侧表面。由此，使得电路板2上的通孔22可以包括大孔端面和小孔端面，小孔端面形成在第一绝缘层24上，大孔端面形成在第二绝缘层25上，焊盘11可以设置在通孔22的小孔端面处，注胶装置5可以从大孔端面处向通孔22内填充导电胶4，可以有效地提高导电胶4的填充效率，以便实现导电层26与焊盘11的电连接。另外，可以有效地减小电路板2与电子元件1之间的接触电阻，且通孔22处的导电胶大致呈台阶结构，增加了电路板2与电子元件1的结合强度。
64.根据本发明的一些实施例，参照图4，向多个通孔22内填充导电胶4之后，还包括：烘干导电胶4。由此，可以有效地增加导电胶4的凝固速率。
65.根据本发明第二方面实施例的电路板组件100，包括电路板2、多个电子元件1、至少一条引线3和导电胶4。
66.具体而言，电路板2上形成有多个通孔22，多个电子元件1设在电路板2的第一表面21上，每个电子元件1包括至少一个焊盘11，焊盘11与对应的通孔22相对。多个电子元件1中的至少两个通过至少一条引线3连接，引线3的一端从电路板2的第二表面23伸入其中一个通孔22内且与其中一个电子元件1的焊盘11连接，引线3的另一端从第二表面23伸入另一个
通孔22内且与另一电子元件1的焊盘11连接，第二表面23和第一表面21彼此相对，导电胶4填充在通孔22内。
67.例如，在图1-图6的示例中，多个通孔22可以在电路板2上呈阵列排布，多个电子元件1均位于电路板2的第一表面21所在的一侧，引线3将不同的电子元件1之间进行连接。其中，同一电子元件1的两个焊盘11之间不可以通过引线3直接连接，否则会造成电路板组件100短路。导电胶4可以通过注胶装置5向电路板2的多个通孔22内填充导电胶4，保证多个电子元件1与电路板2电连接，至此，实现整个电路板组件100的连接。
68.根据本发明实施例的电路板组件100，通过将多个电子元件1中的至少两个通过至少一条引线3连接，导电胶4填充在通孔22内，可以有效地减小引线3所连接的电子元件2之间工作时的电阻值，同时保证电路板组件100的电路功能。
69.在一些可选的实施例中，引线3为金线、银线或铜线等。由于金线、银线或铜线的电阻值较小，当电路板2工作时，可以进一步降低电子元件1之间的电阻值，但不限于此。
70.根据本发明的一些实施例，焊盘11包括焊盘本体和金属层，金属层设在焊盘本体的表面上，金属层的材料与引线3的材料相同。如此设置，便于引线键合机键合焊盘11和引线3，从而可以有效地提高引线键合机的键合效率。例如，金属层和引线3的材料可以均为au(gold，金)层。金具有良好的导热性和导电性，且金的电阻值较小，从而可以有效地降低所连接的电子元件1之间的电阻值，同时可以保证焊盘11与电路板2的电连接。
71.根据本发明的一些实施例，如图5和图6所示，电路板2包括引入部分28、电缆27和刺激端29，电路板2可以为柔性电极，可在与人体组织接触时避免对组织进行伤害，并能保证生物相容性和可靠性。引入部分28上具有多个通孔22，通孔22用于填充导电胶4，以在引入部分28上连接电子元件1。
72.可选地，电子元件1可以为所有的带焊盘11的电子元件，可以是芯片封装之前的裸片，也可以是带有焊盘11的封装后的大部分电子元件，封装类型包括但不限于qfn(quad flat no-leadpackage，方形扁平无引脚封装)等。另外，电子元件1还可以为大部分甚至所有的贴片电子元件，如贴片电阻、贴片电容、贴片电感等。
73.例如，电子元件1可以为asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)芯片，asic芯片上形成有多个焊盘11，其部分焊盘11与其它分立元器件(如电容器、电感器、电阻器、振荡器、滤波器、存储器等根据电路设计而可能设置的电子元件)的焊盘11通过引线3连接，但不限于此。
74.根据本发明第三方面实施例的电子设备(图未示出)，包括根据本发明上述第二方面实施例的电路板组件100。
75.根据本发明实施例的电子设备，通过采用上述电路板组件100，可以有效地降低电子设置的电阻值，保证电子设备的功能。
76.根据本发明的一些实施例，将上述的电路板组件100通电，或将电路板组件100电连接至其他电子电路，即可形成电子设备。电子设备例如包括植入装置、可穿戴设备、手机、电脑、相机、显示器等，由于该方案可以形成小尺寸柔性电路板组件，因此尤其适用于微型电子设备，在适用于植入装置时，可以是例如人工耳蜗植入体、视网膜刺激视觉假体、脑皮层刺激视觉假体、脊髓刺激器和脑部刺激器等植入装置，进而实现相应的如视觉、听觉、疼痛消除等功能修复。
77.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。