集成电路结构及电子设备的制作方法

文档序号:33138844发布日期:2023-02-03 19:38阅读:38来源:国知局
集成电路结构及电子设备的制作方法

1.本技术涉及焊点的技术领域,尤其涉及一种集成电路结构及电子设备。


背景技术:

2.受布局空间限制、功能需求等因素的影响,电子设备内部的集成电路结构通常采用电路板叠层结构。例如,手机内部主板、框架板、射频子板依次堆叠形成的“三明治结构”。再例如,手机内部主板以及架高板堆叠形成的叠层结构。
3.需要说明的是,相邻两个电路板之间通常利用焊点实现连接。由于焊点布局数量少、局部焊接温度低、应力环境恶劣等因素的影响,具有叠层结构的集成电路结构中,相邻两个电路板之间的焊点存在抗冲击能力弱、易失效的问题,极大降低了电子设备的连接可靠性。


技术实现要素:

4.本技术实施例提供一种集成电路结构及电子设备,用于解决目前电路结构的焊点存在抗冲击能力弱、易失效的问题,以保证电子设备的连接可靠性。
5.为达到上述目的,本技术的实施例采用如下技术方案:
6.第一方面,本技术提供了一种集成电路结构。该集成电路结构包括第一电路板、第二电路板以及第一焊点结构,第一电路板与第二电路板堆叠设置。其中,第一焊点结构用于连接第一电路板和第二电路板。第一电路板上设置有第一金属通孔,第一焊点结构的第一端焊接在第一金属通孔内,第一焊点结构的第二端与第二电路板焊接。
7.该集成电路结构中,对于设置焊点结构的第一电路板而言,并不直接在表面焊上第一焊点结构。取而代之,在第一电路板上开设有第一金属通孔,将第一焊点结构直接焊到了第一金属通孔内,并延伸至第一金属通孔外,与第二电路板焊接。很显然,相比于直接在第一电路板表面焊上第一焊点结构的方式而言,第一焊点结构焊在第一金属通孔内,焊接面积更大,第一焊点结构和第一电路板之间的结合力更强,从而使得焊点抗冲击能力更强,当受到外部冲击时,更不容易出现脱落等失效问题,提高了集成电路结构的连接可靠性。
8.具体地,第一焊点结构包括第一焊接结构以及第一焊盘。第一焊盘设置在第二电路板上,并与第一金属通孔相对的位置。第一焊接结构的第一端焊接在第一金属通孔内,第一焊接结构的第二端与第一焊盘焊接。
9.在本技术的一些设计方式中,上述集成电路结构还包括第三电路板以及第二焊点结构。第一电路板、第二电路板和第三电路板依次堆叠设置。第二焊点结构,用于连接第二电路板和第三电路板。该集成电路结构中存在依次堆叠的第一电路板、第二电路板和第三电路板,该三个叠层的集成电路结构同样存在上述问题,并适用于上述方案,以使得焊点具备更强的抗冲击能力。
10.在一些实施例中,第三电路板上设置有第二金属通孔,第二焊点结构焊接于第二金属通孔内,第二电路板的第二端与第二电路板焊接。
11.在三个叠层的集成电路结构中,用于连接第二电路板和第三电路板的第二焊点结构同样存在上述问题,因此,和第一电路板与第二电路板之间的连接方案类似,第三电路板上开设有第二金属通孔,第二焊点结构焊接在该第二金属通孔内,并延伸至第二金属通孔外,与第二电路板连接。很显然,相比于直接在第三电路板表面焊上焊球结构的方式而言,第二焊点结构焊在第二金属通孔内,焊接面积更大,第二焊点结构和第三电路板之间的结合力更强,从而使得焊点的抗冲击能力更强,当受到外部冲击时,更不容易出现脱落等失效问题。
12.具体地,第二焊点结构包括第二焊接结构以及第二焊盘。其中,第二焊盘焊接在第二电路板上,并与第二金属通孔相对的位置。第二焊接结构焊接在第二金属通孔内,第二焊接结构的第二端与第二焊盘焊接。
13.可选地,第二焊盘为表面贴装器件smd焊盘。需要说明的是,集成电路结构在受到外部冲击时容易出现焊点坑裂。所谓的焊点坑裂,是指焊点中的焊盘与其所焊接的电路板(此处为第二电路板)之间发生开裂脱落的情形。本实施例中,表面贴装器件smd焊盘是指阻焊层覆盖到焊盘本体边缘后,形成的焊盘结构。如此,当集成电路结构受到外部冲击而第二焊盘欲背离第二电路板移动时,阻焊层可以对第二焊盘形成反方向的阻力,可以有效避免焊点坑裂的问题。
14.可选地,第二金属通孔的孔径大于或等于0.35mm。如此,可以满足业界对相邻两个金属通孔(plating through hole,pth)的中心间距要达到0.65mm的高密要求。
15.示例性地,第一电路板为主板,第二电路板为框架板,第三电路板为子板;或者,第一电路板为子板,第二电路板为框架板,第三电路板为主板。其中,框架板具有沿堆叠方向的通孔,通孔用于容纳子板靠近框架板的一面设置的器件,和/或主板靠近框架板的一面设置的器件;堆叠方向垂直于主板板面所在的方向。
16.该实施例中,主板、框架板以及子板依次堆叠形成的“三明治结构”,是典型的焊点薄弱区。具体来说,为了增加主板和子板上的元器件的布局面积,主板和框架板之间、以及子板和框架板之间的焊点需要靠板边布局,且无法大量布局,这就导致存在该集成电路结构存在焊点数量少、连接强度弱的问题,这是该种集成电路结构成为焊点薄弱区的因素之一。此外,子板在后期维修过程中可能需要从主板上拆下来,并在维修好后重新焊接到主板上,因此,为了避免子板上的器件无法承受多次回流的高温,子板和框架板之间的焊点通过低温焊接形成,形成的焊点自身强度弱,当受到外部冲击时,容易发生焊点开裂的问题,这是该种集成电路结构成为焊点薄弱区的因素之一。此外,主板和框架板之间的焊点由于镜头模组撞击、支撑不足等因素造成应力过大,从而导致焊点坑裂的问题,这是该种集成电路结构成为焊点薄弱区的因素之一。
17.该实施例中,可以在主板和框架板之间应用上述方案,也可以在子板和框架板之间应用上述方案,还可以同时在主板和框架板之间、以及子板和框架板之间应用上述方案,从而增加这个“三明治结构”的焊点强度。
18.在本技术的一些实施例中,第二电路板的第一焊盘位置低于第二电路板的第一表面;第一表面是指第二电路板靠近第一电路板的一面。
19.该实施例中,不仅在第一电路板上开设第一金属通孔,以使第一焊点结构更加牢固地焊接在第一电路板上,还在第二电路板上下沉第一焊盘。如此,若第一焊点结构要与第
一焊盘焊接,势必需要延伸至第一焊盘所在的位置。那么,第一焊点结构势必将与第二电路板在下沉第一焊盘时形成的凹槽的槽壁之间连接,从而进一步增加了第一焊点结构与第二电路板之间的接触面积,第一焊点结构和第二电路板之间的结合力更强,从而使得焊点强度以及抗冲击能力更强,当受到外部冲击时,更不容易出现脱落等失效问题。
20.示例性地,第一电路板为架高板;第二电路板为主板或子板。其中,架高板远离主板或子板的一面用于设置元器件。
21.该实施例中,通过在主板或子板上堆叠架高板,并将元器件设置在架高板远离主板或子板的一面,从而可以将该元器件架高,以满足对该元器件的位置需求。需要说明的是,架高板与主板或子板堆叠形成的叠层结构,也是典型的焊点薄弱区。具体来说,架高板通常只存在于主板或子板的较小的一部分区域,因此焊点数量少,这是该种集成电路结构成为焊点薄弱区的因素之一。因此,该实施例中,可以在主板和架高板之间,或者或子板和架高板之间应用上述方案,以增加这个区域的焊点强度。
22.可选地,第一焊盘为smd焊盘。该实施例的实施效果可以参照第二焊盘的技术效果,此处不再赘述。
23.可选地,第一金属通孔的孔径大于或等于0.35mm。该实施例的实施效果可以参照第二金属通孔的技术效果,此处不再赘述。
24.第二方面,本技术提供了一种电子设备,包括壳体,以及如第一方面任一项的所述集成电路结构。
25.其中,第二方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同设计方式所带来的技术效果,此处不再赘述。
附图说明
26.图1为本技术实施例提供的一种电子设备内部的集成电路结构的结构示意图;
27.图2为图1所示的集成电路结构中射频子板的布局示意图;
28.图3为本技术实施例提供的焊点开裂和焊点坑裂的示意图;
29.图4为本技术实施例提供的另一种电子设备内部的集成电路结构的结构示意图;
30.图5为本技术一些实施例提供的一种集成电路结构的结构示意图一;
31.图6为图5所示的区域a的局部放大图;
32.图7为本技术实施例提供的第一金属通孔的形状示意图;
33.图8为本技术一些实施例提供的集成电路结构的结构示意图二;
34.图9为本技术一些实施例提供的集成电路结构的结构示意图三;
35.图10为本技术一些实施例提供的集成电路结构的结构示意图四。
具体实施方式
36.在本技术实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。在本技术的实施例中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定
有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。应理解,在本文中对各种示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例,而并非旨在进行限制。如在对各种示例的描述中所使用的那样,单数形式“一个(“a”,“an”)”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文另外明确地指示。本技术中,“多个”是指两个或两个以上。还应理解,本文中所使用的术语“和/或”是指并且涵盖相关联的所列出的项目中的一个或多个项目的任何和全部可能的组合。术语“和/或”,是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本技术中的字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。还应理解,术语“包括”(也称“includes”、“including”、“comprises”和/或“comprising”)当在本说明书中使用时指定存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元素、和/或部件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件、和/或其分组。
37.受布局空间限制、功能需求等因素的影响,电子设备内部的电路结构通常采用电路板叠层结构。下面结合图1至图4所示的集成电路结构,对两种涉及电路板叠层结构的场景进行示例性说明。当然,也存在其它涉及电路板叠层结构的场景,本技术实施例不作穷举。
38.请参照图1,图1为本技术实施例提供的一种电子设备内部的集成电路结构的结构示意图。需要说明的是,为满足用户对电子设备更多功能以及更优性能的追求,电子设备内部的集成电路结构需要布局越来越多的元器件,而电子设备内部的布局空间有限。因此,需要增加元器件的布局密度,以满足用户的需求。通常的做法是将电子设备内部的集成电路结构为叠层结构。示例性地,图1所示的集成电路结构包括沿z方向依次堆叠的主板、框架板、射频子板,z方向垂直于各电路板板面所在的方向。其中,主板通过焊接在上表面的焊点10与框架板焊接,射频子板通过焊接在下表面的焊点10与框架板焊接,最终形成“三明治结构”。如此,主板位于射频子板下方的区域可以设置元器件;射频子板上也可以设置部分与射频相关的元器件上,而无需额外占用主板的面积。可见,通过采用叠层设计的方式,可以增加主板单位面积上元器件的布局数量。
39.与此同时,框架板具有沿z方向贯穿的通孔20,该通孔20可以供射频子板靠近框架板的一面设置的元器件穿过,和/或主板靠近框架板的一面设置的元器件穿过,以容纳射频子板靠近框架板的一面设置元器件,和/或主板靠近框架板的一面设置的元器件。也就是说,该框架板的设置,使得该集成电路结构在射频子板和主板之间存在足够的空间,以支持射频子板靠近框架板的一面,和/或主板靠近框架板的一面设置元器件,从而进一步增加了主板单位面积上元器件的布局数量。需要说明的是,图1中仅仅展示了框架板的通孔20供主板靠近框架板的一面设置的元器件穿过的情况。
40.上述集成电路结构中,为了尽可能保证射频子板具有足够大的面积用来布局元器件(如摄像头等),射频子板和框架板之间的焊点10需要靠板边布局(图2展示了射频子板的板边的位置),且无法大量布局,这就导致射频子板和框架板之间存在焊点数量少、连接强度弱的问题。此外,射频子板和框架板之间的焊点10存在低温焊接强度弱的情况。因此,当受到外部冲击时,该射频子板和框架板之间的焊点10将成为焊点薄弱区,容易发生焊点开裂的焊点失效问题,图3中的(a)示意了焊点开裂的情况,所谓的焊点开裂是指焊点本身发生裂开的情况。需要说明的是,射频子板和框架板之间的焊点10低温焊接形成的原因在于,
射频子板在后期维修过程中可能需要从主板上拆下来,并在维修好后重新焊接到主板上,因此,为了避免射频子板上的器件无法承受多次回流的高温,射频子板和框架板之间的焊点10通过低温焊接形成。
41.虽然图2未展示主板和框架板,但应理解,主板和框架板之间也存在焊点数量少、连接强度弱的问题。此外,主板和框架板之间的焊点10由于镜头模组撞击、支撑不足等因素而需要承受较大的应力。因此,当受到外部冲击时,该主板和框架板之间的焊点10将成为焊点薄弱区,容易发生焊点坑裂的焊点失效问题,图3中的(b)示意了焊点坑裂的情况,所谓的焊点坑裂是指焊点与电路板(此处为主板)之间发生开裂脱落的情形。
42.请参照图4,图4为本技术实施例提供的另一种电子设备内部的集成电路结构的结构示意图。需要说明的是,在某些场景下,需要将原本设置在主板或子板(如射频子板)上的元器件架高,以满足电子设备对元器件的位置需求。图4以主板为例对架高元器件的结构进行示意。如图4所示,集成电路结构包括沿z方向堆叠的主板以及架高板,z方向垂直于各电路板板面所在的方向。其中,主板通过焊接在上表面的焊点10与架高板焊接。其中,架高板的上表面(即远离主板的一面)用于设置元器件,即通过在主板上堆叠架高板,并将元器件设置在架高板远离主板的一面,从而可以将该元器件架高。
43.需要说明的是,架高板通常只存在于主板较小的一部分区域,就导致主板和架高板之间存在焊点数量少、连接强度弱的问题。当受到外部冲击时,该主板和架高板之间的焊点10将成为焊点薄弱区,从而容易发生焊点开裂或焊点坑裂的焊点失效问题。
44.可见,具有叠层结构的集成电路结构中,相邻两个电路板之间通常利用焊点实现连接。由于焊点布局数量少、焊接温度低、冲击应力大等因素的影响,相邻两个电路板之间的焊点在受到外部冲击时,整体上表现出抗冲击能力弱、焊点易失效的问题,极大降低了电子设备的连接可靠性。
45.针对该问题,本技术实施例提供了一种集成电路结构,应用于电子设备中。该集成电路结构针对需要堆叠连接的两个电路板,在其中一个电路板上开设金属通孔,并在该金属通孔内填锡,形成焊接于该金属通孔内并延伸至金属通孔外的焊点结构,该电路板通过该焊点结构与另一电路板焊接。相比于在电路板表面焊上焊点结构的方式而言,焊点结构焊在金属通孔内,焊接面积更大,焊点结构和电路板之间的结合力更强,从而使得最终形成的焊点的抗冲击能力更强,当受到外部冲击时,不会由于焊点布局数量少、焊接温度低、冲击应力大等因素而出现焊点失效的问题。
46.作为一个示例,上述集成电路结构可以仅包括堆叠的第一电路板和第二电路板。其中,第一电路板上设置有第一金属通孔,第一金属通孔用于焊接第一焊点结构。第一焊点结构的第一端焊接在第一金属通孔内,第一焊点结构的第二端沿靠近第二电路板的方向延伸至第一金属通孔外,且与第二电路板焊接。
47.作为另一个示例,上述集成电路结构还可以包括依次堆叠的第一电路板、第二电路板和第三电路板。在一些实施例中,第一电路板上设置有第一金属通孔,第一金属通孔用于焊接第一焊点结构。第一焊点结构的第一端焊接在第一金属通孔内,第一焊点结构的第二端沿靠近第二电路板的方向延伸至第一金属通孔外,且与第二电路板焊接。在另一些实施例中,第三电路板上设置有第二金属通孔,第二金属通孔用于焊接第二焊点结构。第二焊点结构的第一端焊接在第二金属通孔内,第二焊点结构的第二端沿靠近第二电路板的方向
延伸至第二金属通孔外,且与第二电路板焊接。在另一些实施例中,前述两个实施例可以同时实施,也就是说,针对第一电路板和第三电路板,均通过设置金属通孔的方式来设置焊点结构。
48.下面将结合附图对本技术实施例的实施方式进行详细描述。
49.请参照图5,图5为本技术一些实施例提供的一种集成电路结构的结构示意图一。需要说明的是,图5以集成电路结构包括沿z方向依次堆叠的第三电路板、第二电路板以及第一电路板为例进行说明。需要说明的是,z方向垂直于主板板面所在的方向。
50.其中,第一电路板为主板、第二电路板为框架板、第三电路板为射频子板。需要说明的是,框架板用于将射频子板在主板上的位置架高,以使射频子板和主板之间存在足够的空间,从而支持射频子板靠近框架板的一面,和/或主板靠近框架板的一面设置元器件,进而增加主板单位面积上元器件的布局数量。基于此,框架板具有沿z方向的通孔20,通孔20用于容纳射频子板靠近框架板的一面设置的元器件,和/或主板靠近框架板的一面设置的元器件。
51.此外,集成电路结构还包括第一焊点结构30和第二焊点结构40,主板和框架板之间通过第一焊点结构30连接,射频子板和框架板之间通过第二焊点结构40连接,具体连接方式如下:
52.主板上设置有第一金属通孔50,第一金属通孔50可以通过电镀通孔(plating through hole,pth)实现。第一焊点结构30的第一端焊接在第一金属通孔50内,第一焊点结构30的第二端沿靠近框架板的方向延伸至第一金属通孔50外,且与框架板焊接。第二焊点结构40的第一端与射频子板表面焊接,第二焊点结构40的第二端与框架板焊接。为了便于区分,本技术实施例中将焊盘和焊在金属通孔内的焊点结构焊接形成的焊点称为pth焊点;将焊盘和焊接在电路板表面的焊点结构焊接形成的焊点称为普通焊点。应理解,对于图5所示的实施例而言,第一焊点结构30则为pth焊点,第二焊点结构40则为普通焊点。
53.在本技术的一些实施例中,请参照图6,图6为图5所示的区域a的局部放大图。主板的上表面和下表面可以设置焊盘60,通过开设贯穿主板的上表面和下表面的焊盘60的pth,可以得到上述第一金属通孔50。应理解,在其它实施例中,主板上也可以不设置焊盘60,第一金属通孔50直接贯穿主板上表面和主板下表面。此外,可选地,上述第一金属通孔50的形状可以为圆形、矩形、方形、跑道形等任何形状。如图7所示,图7为本技术实施例提供的第一金属通孔50的形状示意图。图7展示了第一金属通孔50分别为圆形、矩形、跑道形的情况。可选地,为了便于加工,第一金属通孔50可以设置为圆形。
54.在本技术的一些实施例中,请继续参照图6,上述第一焊点结构30包括第一焊接结构31以及第一焊盘32。第一焊盘32设置在框架板与第一金属通孔50相对的位置,也与主板上表面和下表面的焊盘相对,第一焊接结构31的第一端焊接在第一金属通孔50内,第一焊接结构31的第二端与第一焊盘32焊接。第一焊接结构31和第一焊盘32构成第一焊点结构30。在其它实施例中,主板上表面和下表面的焊盘,以及第一金属通孔50有时也视为第一焊点结构30的一部分,本技术实施例对此不作具体限定。
55.具体实施过程中,为了在上述第一金属通孔50内形成上述第一焊点结构30,可以使用点锡、喷锡、印锡+点锡、印锡+喷锡、激光焊等方式,将焊料从第一金属通孔50远离框架板的一侧填入(图中三角形虚线示意填锡的位置),然后将集成电路结构经过整板回流焊接
或者局部激光焊接后熔融,熔融的焊料和框架板上的第一焊盘32焊接在一起,冷却固化后共同形成pth焊点,即上述第一焊点结构30,其中,固化后的焊料形成上述第一焊接结构31。可选地,所使用的焊料可以为锡膏(可以是低温锡膏、中温锡膏、高温锡膏)、锡丝、锡球。为了加强焊点强度,在使用锡膏作为焊料时,可以选用高温锡膏。
56.需要说明的是,请继续参照图5,相对于普通焊点而言,设置pth焊点仅需要增加一道填锡工序,工艺简单;且不会额外增加焊接受热次数,从而不会导致集成电路结构中的其它器件和焊点由于多次受热而出现失效的问题,进而有利于保证集成电路结构中的其它器件和焊点的可靠性,下面分别针对采用普通焊点和pth焊点的集成电路结构的组装过程进行详细分析说明。需要说明的是,采用不同的焊接方案,集成电路结构的组装过程也各有差异,下面结合图5和不同的焊接方案分情况讨论。
57.针对于普通焊点而言,若采集整板回流焊接的方案,集成电路结构的组装过程涉及如下过程:
58.在主板的上表面贴装元器件,并在主板的下表面贴装元器件和框架板,获得主板+框架板的组合体;在射频子板的上表面和下表面贴装元器件,并将主板+框架板的组合体和射频子板的上表面贴装,获得主板+框架板+射频子板的组合体;将主板+框架板+射频子板的组合体进行整板回流焊接,获得采用普通焊点的集成电路结构。
59.针对于pth焊点而言,若采集整板回流焊接的方案,集成电路结构的组装过程涉及如下过程:
60.在主板的上表面贴装元器件,并在主板的下表面贴装元器件和框架板,然后从主板的上方对准第一金属通孔50进行填锡,获得主板+框架板的组合体;在射频子板的上表面和下表面贴装元器件,并将主板+框架板的组合体和射频子板的上表面贴装,获得主板+框架板+射频子板的组合体;将主板+框架板+射频子板的组合体进行整板回流焊接,获得采用普通焊点的集成电路结构。
61.可见,通过对比可以发现,相比于采用普通焊点的集成电路结构的组装过程而言,采用pth焊点的集成电路结构的组装过程仅在主板贴装时增加了第一金属通孔50的填锡工序,且利用了原本已有的整板回流焊接的过程,实现了第一焊点结构30的焊接,未额外针对第一焊点结构30增加单独的受热焊接过程。
62.针对于普通焊点而言,若采用局部激光焊接的方案,集成电路结构的组装过程涉及如下过程:
63.在主板的上表面贴装元器件,并在主板的下表面贴装元器件和框架板,获得主板+框架板的组合体;在射频子板的上表面和下表面贴装元器件,并将主板+框架板的组合体和射频子板的上表面贴装,获得主板+框架板+射频子板的组合体;利用激光枪对主板+框架板+射频子板的组合体的焊点进行局部激光焊接,获得采用普通焊点的集成电路结构。
64.针对于pth焊点而言,若采集整板回流焊接的方案,集成电路结构的组装过程涉及如下过程:
65.在主板的上表面贴装元器件,并在主板的下表面贴装元器件和框架板,然后从主板的上方对准第一金属通孔50进行填锡,获得主板+框架板的组合体;在射频子板的上表面和下表面贴装元器件,并将主板+框架板的组合体和射频子板的上表面贴装,获得主板+框架板+射频子板的组合体;利用激光枪对主板+框架板+射频子板的组合体的焊点进行局部
激光焊接,获得采用普通焊点的集成电路结构。
66.可见,通过对比可以发现,相比于采用普通焊点的集成电路结构的组装过程而言,采用pth焊点的集成电路结构的组装过程仅在主板贴装时增加了第一金属通孔50的填锡工序,且利用了原本就需要对焊点进行的局部激光焊接过程,实现了第一焊点结构30的焊接,未额外针对第一焊点结构30增加单独的受热焊接过程。
67.图5所示的集成电路结构中,由于第一焊点结构30焊在第一金属通孔50内,相比于图1中焊接在主板表面的焊点结构而言,焊接面积更大。在此情况下,第一焊点结构30与主板之间的结合力更强,第一焊点结构30能够更好地分散外部应力,因此,第一焊点结构30的强度和抗冲击能力更强。当受到外部冲击时,主板和框架板之间的第一焊点结构30将不会由于焊点布局数量少、连接强度弱、由镜头模组撞击、支撑不足等原因造成的冲击应力大等因素而出现焊点坑裂的焊点失效问题。
68.此外,由于单个焊点的抗冲击能力更强,因此,主板和框架板之间的焊点数量可以适当减少,从而主板上可以节省出更多的布局面积来布局元器件,以此提高主板的布局密度。
69.此外,相关实施例中,通过对主板和框架板之间的焊点采用点胶的方式,来增加主板和框架板之间的连接可靠性,这种加固方式使得在后续返修时,需要高温溶胶才能将框架板从主板上拆下来,维修好后又需要再次对焊点点胶,过程繁琐;并且,还需要在主板和框架板上增加用来附着胶的尺寸。而采用图5所示的pth焊点后,可以替代点胶方式,对主板和框架板之间的连接进行加固,在不额外增加主板的外形的尺寸的情况下,只需要增加一道填锡工艺,即可获得图5所示的pth焊点,加工过程简单,也不存在点胶带来的返修问题。
70.需要说明的是,图5所示的集成电路结构中,将焊点设置为pth焊点的方案,可以仅针对主板和框架板之间的部分焊点实施。例如,仅针对主板和框架板之间应力较大的区域的焊点实施,而针对主板和框架板之间应力较小的区域的焊点不实施。再例如,可以在主板和框架板之间应力较大的区域中针对更多的焊点实施,并在主板和框架板之间应力较小的区域中针对更少的焊点实施。需要说明的是,主板和框架板之间的区域的应力分布可以通过仿真等方式进行确定。当然,在其它实施例中,图5设置pth焊点的方案也可以针对主板和框架板之间的所有的焊点实施,pth焊点在主板和框架板之间的设置位置,可以根据需要灵活调整,本技术实施例对pth焊点在主板和框架板之间的设置位置不作具体限定。
71.在本技术的一些实施例中,请继续参照图6,为了保证顺利填锡,第一金属通孔50的孔径大于或等于0.35mm。应理解,第一金属通孔50的孔径是指第一金属通孔50内壁在径向上的尺度。所谓径向,是指垂直于第一金属通孔50孔壁的方向。当第一金属通孔50的形状为圆形时,第一金属通孔50的孔径是指圆形的直径。当第一金属通孔50的形状为各径向上径长不同的形状时,第一金属通孔50的孔径是指各径向上径长最大的尺寸。例如,当第一金属通孔50的形状为长方形时,则第一金属通孔50的孔径是指长方形的长边的长度。
72.此外,当第一金属通孔50的孔径l1大于或等于0.35mm时,加上主板上相邻两个焊盘之间的间距l2为0.2mm(业界要求),以及主板上的焊盘边缘到第一金属通孔50的间距l3为0.05mm,可以满足业界对相邻两个金属通孔的中心间距要达到0.65mm的高密要求。
73.在本技术的一些实施例中,请继续参照图6,第一焊盘32为表面贴装器件(surface mounted devices,smd)焊盘。所谓smd焊盘,是指阻焊定义的smd焊盘,即框架板的上表面的
阻焊层覆盖到焊盘本体边缘(图中虚线圆圈圈出了阻焊层覆盖到焊盘本体边缘的部分)后,形成的焊盘结构。如此,当集成电路结构受到外部冲击时,焊点中的焊盘与框架板之间可能会开裂脱落的焊点坑裂的情形。本实施例中,将第一焊盘32设置为smd焊盘,当集成电路结构受到外部冲击而使得第一焊盘32欲背离框架板移动时,阻焊层可以对第一焊盘32形成反方向的阻力,可以有效避免焊点坑裂的问题。
74.请参照图8,图8为本技术一些实施例提供的集成电路结构的结构示意图二。图8仍然以集成电路结构包括沿z方向依次堆叠的第三电路板、第二电路板以及第一电路板为例进行说明。区别于图5所示的集成电路结构,该实施例中,第一电路板为射频子板、第三电路板为主板。基于此,本实施例中,射频子板上设置有第一金属通孔50,第一金属通孔50用于焊接第一焊点结构30。第一焊点结构30的第一端焊接在第一金属通孔50内,第一焊点结构30的第二端沿靠近框架板的方向延伸至第一金属通孔50外,且与框架板焊接。
75.需要说明的是,图5和图8所示的集成电路结构,除了第一金属通孔50以及第一焊点结构30的设置位置不同之外,其它设置均相同。因此,第一金属通孔50以及第一焊点结构30的具体可以参照图5所示的实施例中第一金属通孔50以及第一焊点结构30的具体实现,此处不再赘述。
76.图8所示的集成电路结构中,第一焊点结构30焊接在第一金属通孔50内,焊接面积更大,因此,第一焊点结构30与射频子板之间的结合力更强,第一焊点结构30能够更好地分散外部应力,因此,第一焊点结构30的强度和抗冲击能力更强。当受到外部冲击时,射频子板和框架板之间的第一焊点结构30将不会由于焊点布局数量少、连接强度弱、低温焊接强度弱等因素而出现焊点开裂的焊点失效问题。
77.此外,图8所示的集成电路结构设置pth焊点的方案,还有利于提高射频子板的布局密度以及集成电路结构中的其它器件和焊点的可靠性。并且,存在加工过程简单、不存在点胶带来的返修问题的优点。具体分析可以参照图5中的相关分析,此处不再赘述。
78.请参照图9,图9为本技术一些实施例提供的集成电路结构的结构示意图三。该集成电路结构包括沿z方向依次堆叠的第三电路板、第二电路板以及第一电路板。其中,第一电路板为主板、第三电路板为射频子板,区别于图5和图8所示的集成电路结构,该实施例中,主板和射频子板上均设置金属通孔来填锡,形成pth焊点,具体如下:
79.主板上设置有第一金属通孔50,第一金属通孔50用于焊接第一焊点结构30。第一焊点结构30的第一端焊接在第一金属通孔50内,第一焊点结构30的第二端沿靠近框架板的方向延伸至第一金属通孔50外,且与框架板焊接。此外,射频子板上设置有第二金属通孔70,第二金属通孔70用于焊接第二焊点结构40。第二焊点结构40的第一端焊接在第二金属通孔70内,第二焊点结构40的第二端沿靠近框架板的方向延伸至第二金属通孔70外,且与框架板焊接。
80.需要说明的是,第二金属通孔70以及第二焊点结构40的具体实施,可以参照图5和图8中第一金属通孔50以及第一焊点结构30的具体实施,此处不再赘述。应理解,由于主板和射频子板上均设置了与框架板连接的pth焊点,因此,图9所示的集成电路结构中,第一焊点结构30与主板以及第二焊点结构40与射频子板之间的结合力更强,且第一焊点结构30和第二焊点结构40能够更好地分散外部应力,因此,第一焊点结构30和第二焊点结构40的强度和抗冲击能力更强。当受到外部冲击时,主板和框架板之间的第一焊点结构30将不会由
于焊点布局数量少、连接强度弱、由镜头模组撞击、支撑不足等原因造成的冲击应力大等因素而出现焊点坑裂的焊点失效问题,而射频子板与框架板之间的第一焊点结构30将不会由于焊点布局数量少、连接强度弱、低温焊接强度弱等因素而出现焊点开裂的焊点失效问题。
81.此外,图9所示的集成电路结构设置pth焊点的方案,还有利于提高射频子板和主板的布局密度以及集成电路结构中的其它器件和焊点的可靠性。并且,存在加工过程简单、不存在点胶带来的返修问题的优点。具体分析可以参照图5中的相关分析,此处不再赘述。
82.当然,在其它实施例中,第一电路板也可以为射频子板、第三电路板也可以为主板。在此情况下,主板用于设置上述第二金属通孔70,以及焊接在第二金属通孔70内的第二焊点结构40;射频子板用于设置第一金属通孔50,以及焊接在第一金属通孔50内的第一焊点结构30,此处不再赘述。
83.需要说明的是,图5至图9所示的集成电路结构中,以子板为射频子板为例进行说明,在其它实施例中,子板还可能为其它类型的子板。也就是说,图5至图9所示的集成电路结构中的pth焊点不局限于使用在主板—框架板—射频子板形成的“三明治结构”的焊点中,还可以使用在其它具有“三明治结构”的集成电路结构的焊点中,本技术实施例对此不作具体限定。
84.请参照图10,图10为本技术一些实施例提供的集成电路结构的结构示意图四。需要说明的是,图10以集成电路结构包括沿z方向依次堆叠的第一电路板以及第二电路板为例进行说明。
85.如图10所示,第一电路板为架高板,第二电路板为主板。主板以及架高板沿z方向依次堆叠,z方向垂直于主板板面所在的方向。应理解,架高板用于将原本设置在主板上的元器件架高,以满足电子设备对元器件的位置需求。基于此,架高板远离主板的一面可以用于设置元器件。
86.其中,架高板上设置有第一金属通孔50,第一金属通孔50用于焊接第一焊点结构30。第一焊点结构30的第一端焊接在第一金属通孔50内,第一焊点结构30的第二端沿靠近主板的方向延伸至第一金属通孔50外,且与主板焊接。
87.具体地,第一金属通孔50贯穿架高板上表面和下表面的焊盘80,第一金属通孔50可以通过电镀通孔(plating through hole,pth)实现。上述第一焊点结构30包括第一焊接结构31以及第一焊盘32。第一焊盘32设置在主板与第一金属通孔50相对的位置,也与架高板上表面和下表面的焊盘80相对,第一焊接结构31的第一端焊接在第一金属通孔50内,第一焊接结构31的第二端与第一焊盘32焊接。
88.进一步地,为了进一步提高第一焊点结构30的抗冲击能力,主板与第一金属通孔50相对的位置向下凹陷,形成凹腔90。凹腔90的底部用于设置第一焊盘32,以使主板的第一焊盘32位置低于主板的上表面(即第一表面)。如此,若第一焊接结构31要与第一焊盘32焊接,将需要延伸至第一焊盘32所在的位置,那么,第一焊接结构31将与凹腔90的腔壁之间连接,从而进一步增加了第一焊点结构30与主板之间的焊接面积,使得第一焊点结构30和主板之间的结合力更强,进而使得第一焊点结构30的强度以及抗冲击能力更强,当受到外部冲击时,更不容易出现焊点开裂或焊点坑裂等失效问题。
89.应理解,图10所示的集成电路结构中,由于架高板上设置了与主板焊接的pth焊点,因此,第一焊点结构30与架高板之间的结合力更强,由于架高板上设置了与主板连接的
pth焊点,因此,且第一焊点结构30能够更好地分散外部应力。基于此,第一焊点结构30的强度和抗冲击能力更强。当受到外部冲击时,主板和架高板之间的第一焊点结构30将不会由于焊点布局数量少、连接强度弱、由板对板(board to board,btb)扣合等原因造成的应力大等因素而出现焊点开裂的焊点失效问题。
90.此外,图10所示的集成电路结构设置pth焊点的方案,还有利于提高射频子板和主板的布局密度以及集成电路结构中的其它器件和焊点的可靠性。并且,存在加工过程简单、不存在点胶带来的返修问题的优点。具体分析可以参照图5中的相关分析,此处不再赘述。
91.在其它实施例中,图10所示的集成电路结构中,第二电路板也可以为子板,如射频子板。在此情况下,架高板用于将原本设置在子板上的元器件架高,本技术实施例对图8中第二电路板的类型不作限定。
92.此外,本技术实施例还提供一种电子设备。该电子设备包括壳体,以及如图5至图10任一实施例所述的集成电路结构,该集成电路结构设置于壳体内。示例性地,本技术实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、桌面型、膝上型、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,umpc)、上网本,以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,pda)、增强现实(augmented reality,ar)\虚拟现实(virtual reality,vr)设备、智能手环、智能手表、耳机、智能音箱等设置有封装结构的设备,本技术实施例对该电子设备的具体形态不作特殊限制。
93.以上所述,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
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