专利名称：电路板装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路板装置，特别涉及一种适用于无线网络卡上，借由规格化的电路板相连接而实现模块化组装及降低生产成本功效的一种电路板装置。
背景技术：
计算机用的扩充卡(或称为计算机外设卡，以下以计算机卡作为简称)不仅提供了便携式计算机及其它电子产品进行功能扩充的能力，还增进了使用上的便利性。这些计算机卡(PC Card)目前存在有许多标准规格，例如由个人计算机内存卡国际协会(Personal Computer Memory Card InternationalAssociation；缩写为PCMCIA)所建立的PCMCIA标准规格便是其中一例。而计算机卡所能提供的常见扩充功能则包括调制解调器卡(Fax ModemCard)、网络卡(LAN Card)、记忆卡(Memory Card)以及无线网络卡(WirelessLAN Card)等等。
为了让计算机卡(PC Card)适应时代的需求，PCMCIA也不断的研究、发展计算机卡的新规格，未来，预计将有更多不同功能的计算机卡会被开发出来。
这些计算机卡除了在外观尺寸与结构强度上必须符合PCMCIA所制订的国际标准规范之外，对于其电性安全(例如电磁干扰的遮蔽)以及功能规范也有严格的限制。近年来，计算机卡所提供的功能已有愈来愈强且愈来愈复杂的趋势，相对的，所需使用的电子元件数量以及电路设计的复杂性也都呈剧幅比例增加。这些计算机卡由于受限于其可移植性以及尺寸的要求，为了能提供足够的面积的来容置所需的电路设计，目前，绝大部分功能较强的计算机卡内部都采用“多层结构(Multi-Layer)的电路板”，以供适应日益复杂的电路设计需求。
然而，并非所有的计算机卡都需要使用这种多层结构的电路板。例如，无线网络卡便是其中一例。
请参考
图1，图1为现有使用单一电路板的无线网络卡电路板的立体视图。在图1中，无线网络卡中所装设的电路板装置100内部主要包括有一多层电路板130、一或多个主要电子电路元件110以及一无线收发元件120等。其中，无线收发元件120为一模拟高频无线讯号(Radio Frequency)的收发器，而这些主要电子电路元件110则提供进行无线通讯所需的包括模拟/数字讯号的转换、数据资料的逻辑运算以及与其它外界装置(例如PCMCIA插槽或计算机等)连接通讯等等功能，而且由许多各式电子元件所构成。在现有技术中，该主要电子电路元件110与无线收发元件120都设置在同一多层电路板130上。
如熟悉此技术者所知，由于无线收发元件120极易受到主要电子电路元件110运作时的电磁干扰，因此一般而言，无线收发元件120均需与这些主要电子电路元件110相隔一定距离，并且以线路135来连接来进行两者间的讯号传递，以降低电磁干扰的影响。并且，为了提供较强功能与较高效率的无线网络通讯功能，该主要电子电路元件110必须包含相当数量的各式电子元件而且其所需的相关电路设计也非常复杂。所以，一般均需使用多层电路板130来承置这些主要电子电路元件110与电路设计，以便达到所需的功能与运作效率。否则，倘若仅使用单层电路板的话，将因单层电路板所能容纳的电路设计过于简单而导致无线网络卡所能提供的功能或是运作效果受限。
但是，由于多层电路板130中都具有一层沿着整个电路板延伸分布的金属接地层，所以，若将无线收发元件120直接设置于该多层电路板130上，则无线收发元件120所发射或欲接收的无线讯号，将有一部份会受到多层电路板130中的金属接地层遮蔽而影响通讯品质与效果。因此，一般的解决方法大多不在无线收发元件120的投影方向上设计金属接地层，然而这种方法势必增加电子电路布局上的困难度以及复杂性。
请参考图2，图2为现有无线网络卡所使用的多层电路板130的剖面结构示意图。在多层电路板130所具有的多层电路结构中，包含有一层金属接地层250。一般而言，这层金属接地层250通常是以电镀形成或是一整片的铜箔贴合于整个多层电路板130的其中一层(可以为底层或是中间夹层)，而金属接地层250的面积尺寸常是广泛涵盖整个多层电路板130的。然而，对于无线网络卡的技术领域而言，为了避免金属接地层250阻挡到无线收发元件120朝下发射的收发无线讯号200。现有技术必须使用额外的工艺将位于无线收发元件120投影方向上的金属接地层去除。此举不仅导致工艺的复杂与成本的增加，而且还因部分位于无线收发元件120投影方向上的线路131无法直接借由导通孔(via)直接耦合(接地)至金属接地层250，而造成电子电路布局上的困难度以及复杂性均相对提高。
而且，由于多层电路板130的成本为单层电路板成本的好几倍，而如前所述，由于无线收发元件120与主要电子电路元件110必须相隔一定距离以上，其无形中势必增加所需使用多层电路板130的面积大小、并进而相对提高生产成本。事实上，由前述的内容也可得知，由于无线收发元件120与主要电子电路元件110之间仅需以简单的线路135进行电性连接。所以，除了电子电路元件110所涵盖的区域需要使用到多层电路板130结构之外，其它的部分并不需使用到相对昂贵且复杂的多层电路板。由此可知，现有技术的电路板装置确实仍有被进一步改进的空间。
此外，也由于现有技术的无线网络卡是使用单一电路板来设置无线收发元件120与主要电子电路元件110。因此，当欲改变无线网络卡的规格或功能时，例如，当欲变更通讯协议、无线讯号频率或功率或是其它附加功能时，只要无线收发元件120或主要电子电路元件110中任一元件或电路需要改变，就须完全重新设计整个电路板。不仅生产与设计成本均相对较高，而且比较不具有使用弹性。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种电路板装置，其可适用于具有无线通讯功能的计算机卡上，并且具有较高的电路设计弹性、较低的生产成本以及降低无线通讯讯号遮蔽等优点，可以改善现有技术的种种缺陷。
本实用新型的另一目的是提供一种适于使用在无线网络卡中的电路板装置。借由提供模块化设计的第一电路板与第二电路板来分别设置电子电路元件与无线收发元件，而该第一与第二电路板可分别为成本较高但可设计复杂电路的多层电路板以及成本低且不具接地层的单层电路板。借此，不仅整体生产成本相对降低、无线收发元件的讯号收发不会受到多层电路板中的接地层所遮蔽，并且，当欲进行功能变更时，可以仅改变其中一电路板的电路设计，而另一电路板则仍可直接使用不需重新设计，形成一模块化的设计，使产品的整体设计弹性与设计成本均相对降低。
为实现上述目的，根据一较佳实施例，本实用新型电路板装置包括一第一电路板；一主要电子电路元件，设置于该第一电路板上；一第二电路板，与该第一电路板电性连接；以及一无线收发元件，设置于该第二电路板上，并且位于不与该第一电路板相重叠的位置上。
根据另一较佳实施例，本实用新型电路板装置包括一第一电路板；一主要电子电路元件，设置于该第一电路板上；一无线收发元件；以及一连接装置，用来电性连接该第一电路板与该无线收发元件，并且使该无线收发元件的位置大体上不重叠于该第一电路板。
在本实用新型的一较佳实施例中，电路板装置中的第一电路板与第二电路板可用表面接着(SMT)、嵌合(Plugging)、焊接(Welding)或胶合(Adhering)等方式来电性连接。
在本实用新型另一实施例中，可用扁排线(Flat Cable)作为连接装置来代替第二电路板来进行电子电路元件与无线收发元件之间的电性连接。
在本实用新型的较佳实施例的无线网络卡中，除了该电路板装置之外，还包括由塑料材料的底面板、金属顶盖以及塑料材料的顶面板所组成的壳体。其中，顶盖上的卡合结构可与底面板上的卡合结构相互嵌合以将顶盖结合并定位于底面板一侧位置处。而顶面板上的卡合结构可与底面板上卡合结构相互嵌合，以使顶面板、顶盖以及底面板形成一容置空间，而且第一电路板以及主要电子电路元件部分将恰好可置于顶盖与底面板所形成的区域容置空间，而无线收发元件则恰好可置于顶面板与底面板所形成的区域容置空间。
附图简要说明
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。
附图中，图1为现有使用单一电路板的无线网络卡电路板的立体视图；图2为现有无线网络卡所使用的多层电路板的剖面结构示意图；图3为本实用新型的电路板装置的一较佳实施例的上侧方向立体视图；
图4为如图3所示的本实用新型电路板装置较佳实施例的剖面方向示意图；图5A为本实用新型的单层电路板与多层电路板的透视示意图。
图5B为本实用新型的单层电路板与多层电路板电性连接后的俯视与侧视示意图。
图6为本实用新型的电路板装置配置在一无线网络卡中的另一较佳实施例的立体分解图；以及图7为本实用新型的电路板装置配置在一无线网络卡中的另一实施例的立体分解图。
具体实施方式
本实用新型的电路板装置的设计思想，是将用来提供无线通讯功能所需的电子电路元件与无线收发元件分别设置在两组不同的第一与第二电路板上，再将两电路板电性连接以提供该无线通讯功能。第一电路板可为成本较高但可设计复杂电路的多层电路板，而第二电路板则可为成本低且不具接地层的单层电路板或扁排线。不仅本实用新型的电路板装置的整体生产成本相对降低、无线收发元件的讯号收发不会受到多层电路板中的接地层所遮蔽，而且，当欲进行设计变更时，仅需改变第一电路板的电路设计，而第二电路板与无线收发元件则仍可直接使用不需重新设计，反之亦然，因此为一模块化的设计思想，进而提高产品的设计弹性，并降低产品的设计成本。
请参考图3，其为本实用新型的电路板装置的较佳实施例上侧方向立体视图。在图3中，电路板装置300为包括一多层电路板330(以下也称为第一电路板)及一单层电路板340(以下也称为第二电路板)的电路板结构，而且电路板330、340上分别设置有主要电子电路元件310以及无线收发元件320。多层电路板330与单层电路板340之间以电性连接结构355相互结合，而主要电子电路元件310与无线收发元件320之间则以分别位于多层电路板330与单层电路板340上的线路350、360加以电性连接。其中，无线收发元件320为一模拟高频无线讯号(Radio Frequency)的收发器，而该主要电子电路元件310则提供控制该无线收发元件320与进行无线通讯的功能，例如包括模拟/数字讯号的转换、数据资料的逻辑运算以及与其它外界装置(例如PCMCIA插槽或计算机等)连接通讯等等功能，并由许多各式电子元件所构成。
虽然本较佳实施例是以适用于符合PCMCIA规格的无线网络卡中的电路板装置300来举例说明，然而，其并非用来限制本实用新型的可实施范围，本实用新型的电路板装置300还可适用于任何具有主要电子电路元件310以及无线收发元件320的其它种类或规格的无线通讯装置。
请参考图4，其为本实用新型的电路板装置300较佳实施例的剖面示意图。在图4中，电路板装置300为使用单层电路板340以及多层电路板330的电路板结构，而且无线收发元件320在单层电路板340上所处的位置并不与主要电子电路元件310所处的多层电路板330叠合。
由于无线收发元件320在单层电路板340上的所处位置并不与主要电子电路元件310所处的多层电路板330叠合，所以多层电路板330所具有的金属接地层510(其沿着整个多层电路板330面积延伸分布)并不会遮蔽无线收发元件320所收发的讯号500。并且，单层电路板340上并不具有接地层510，因此，当无线收发元件320收发无线讯号500时，讯号500在各方向上都完全不受接地层所影响或屏蔽，所以无线收发元件320的无线讯号500收发品质与效果都可大幅改善。
请参阅图5A及图5B，其揭露本实用新型用来结合多层电路板330与单层电路板340的电性连接结构490的实施例示意图。其中，图5A为单层电路板340与多层电路板330的透视示意图，而图5B为单层电路板340与多层电路板330电性连接后的俯视与侧视示意图。
如图5A所示，在多层电路板330及单层电路板340上的相对应位置处可分别设置有若干个讯号接点(Signal Pad)441、443以及若干焊垫(Welding Pad)445、447。借由讯号接点441、443的对应耦合可进行多层电路板330与单层电路板340之间的电性连接，而电路板330、340上的焊垫447、445则提供进行焊接结合的区域，以便使电路板330、340可被结合固定成一体，并提供所需的结合强度。如图5B所示，当多层电路板330及单层电路板340被结合完成后，这些讯号接点441、443与焊垫445、447将被夹置于两电路板330、340之间，并用虚线的电性连接结构490表示。
当然，除了前述以焊接(Welding)方式进行两电路板330、340的结合外，在另一实施例中，本实用新型还可选择以表面接着(SMT)、嵌合(Plugging)或胶合(Adhering)等其它方式来电性连接两电路板330、340的方式。
由前述自图3至图5B所示的若干实施例图及其文字说明可知，本实用新型的电路板装置300主要使用模块化设计制造的电路板330、340来分别承载主要电子电路元件310与无线收发元件320。其中，承载主要电子电路元件310的电路板可为多层电路板330，而承载无线收发元件320的电路板则可为单层电路板340或甚至是一扁排线。而在本实用新型的另一实施例中，承载该无线收发元件320的电路板也可为不具有金属接地层的另一多层电路板，而且承载该无线收发元件320的该多层电路板的层数少于该第一电路板的层数，所以仍然具有成本较低的优势。并且，当两电路板330、340组装结合后，无线收发元件320在单层电路板340上的位置并不与多层电路板330相重叠，因此，多层电路板330所具有的接地层5 10将不会阻碍到无线收发元件320所收发的讯号。而当欲进行设计变更时，仅需针对电路板330、340中其中之一变更设计、而另一电路板及其上的电子元件与电路设计则可不必变动。因此，不仅本实用新型的电路板装置的整体生产成本相对降低，而且无线收发元件的讯号收发不会受到多层电路板中的接地层所遮蔽。
请参考图6，其为本实用新型的另一较佳实施例电路板装置配合装设于一符合PCMCIA规格的无线网络卡600中的立体分解图。在图6中，无线网络卡600包括一多层电路板615、设置于多层电路板615上的一主要电子电路元件610、一扁平排线(Flat Cable)660、通过扁平排线660与多层电路板615电性连接的一无线收发元件620等内部元件结构，以及由电磁波可穿透材料(例如塑料材料)制成的一底面板630、电磁波不可穿透材料(例如金属材料)制成的一顶盖650及一电磁波可穿透材料制成的顶面板640所组成的外部壳体结构。
在本较佳实施例中，扁平排线660作为一连接装置以电性连接主要电子电路元件610与无线收发元件620，因此，该扁平排线660的功能实质上即等同于前述的单层电路板340(或称为第二电路板)。
其中，借由底面板630、顶盖650以及顶面板640都分别具有卡合结构(包括第一卡合结构635、第二卡合结构655以及第三卡合结构645)。借由将顶盖650的卡合结构655与底面板630的卡合结构635相互嵌合，将顶盖650结合并定位于底面板630一侧位置处，而且顶面板640的卡合结构645与该底面板630的卡合结构635相互嵌合，从而使底面板630、顶盖650以及顶面板640之间可形成一容置空间。此时，该无线收发元件620的位置大体上位于塑料材料的顶面板640与底面板630所形成容置空间的区域，并且主要电子电路装置610则大体上位于金属材料的顶盖650与塑料底面板630所形成容置空间的区域。于是便可将本实用新型的电路板装置固定在无线网络卡600壳体内的预定位置。借由这种壳体结构的设计，该无线网络卡600的无线收发元件620所收发的无线讯号将可顺利通过塑料材料的顶面板640与底面板630，从而在各方向上均不受限制与阻碍。而主要电子电路元件610所产生的电磁波，则将受到金属材料的顶盖650以及多层电路板615中所具有的接地层所遮蔽而不会外泄至外界。所以，借由本实用新型的电路板装置设计(也就是多层电路板与单层电路板的搭配使用)，使得本实用新型的电路板装置在使用于无线网络卡600上时，该无线网络卡600的壳体结构将仅需要塑料材料的底面板630、金属材料的顶盖650及塑料材料的顶面板640共三个元件，就可同时实现将电路板装置进行结合定位、防止主要电子电路元件610的电磁干扰(EMI)以及提供让无线收发元件620顺利收发无线讯号的功效。
请参考图7，图7为本实用新型的电路板装置配合装置于另一无线网络卡7a中的另一实施例的立体分解图。由于本实施例中的大部分元件相同或类似于图3与图6所示的元件，因此相同的元件将直接给予相同的元件名称且不再赘述其详细构成。
在图7所示的实施例中，无线网络卡7a同样包括多层电路板330，其电性连接于单层电路板340的内部元件结构(电路板330、340上原本所设置的主要电子电路元件310以及无线收发元件320未绘示于本图中)，以及底面板10a、顶盖20a与顶面板30a所组成的外部壳体结构。而图7所示的实施例与前述实施例的不同点在于计算机卡结构7a在底面板10a、顶盖20a及多层电路板330、单层电路板340的相对应位置上设置有若干螺丝孔19、29、49。借由将若干螺丝50自顶盖20a侧朝向底面板10a锁入，除了可完成顶盖20a侧与底面板10a的结合定位工作外，同时还可将单层电路板340、多层电路板330直接夹置并分别定位于顶盖20a与底面板10a以及顶面板30a与底面板间所形成的容置空间中。
综合上述，本实用新型提出适用于无线通讯装置的一种电路板装置，借由不具接地层的单层电路板承置无线收发元件并以多层电路板来承置其它主要电子电路元件，可使无线收发元件所收发的讯号不会受到多层电路板的接地层所阻碍而减弱。且同时，因单层电路板的成本较低而使得本实用新型的电路板装置的整体生产成本更为低廉。并且，两电路板(多层电路板与单层电路板)均可模块化设计，当欲进行无线通讯装置的功能变更时，仅需改变其中的一电路板的设计(例如置换不同的多层电路板设计)，而另一电路板(例如单层电路板及其上的无线收发元件)则可不需改变继续沿用，从而可实现增进使用弹性与降低设计制造成本的功效。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种电路板装置，其特征在于，至少包括一第一电路板；一主要电子电路元件，设置于该第一电路板上；一第二电路板，与该第一电路板电性连接；以及一无线收发元件，设置于该第二电路板上，并且位于不与该第一电路板相重叠的位置上。
2.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，该第一电路板为一多层电路板，并且还具有沿着整个该第一电路板面积延伸分布的一金属接地层。
3.根据权利要求2所述的电路板装置，其特征在于，该第二电路板为一不具有金属接地层的多层电路板，并且该第二电路板的层数少于该第一电路板的层数。
4.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，该第二电路板为一单层电路板。
5.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，该第二电路板为一扁排线。
6.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，该第一电路板与该第二电路板以一电性连接结构相互结合。
7.根据权利要求6所述的电路板装置，其特征在于，该电性连接结构至少包括若干讯号接点以及若干焊垫。
8.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，该电路板装置设置于一无线通讯装置中。
9.根据权利要求1所述的电路板装置，其特征在于，该电路板装置设置于一符合PCMCIA规格的无线网络卡中。
10.根据权利要求9所述的电路板装置，其特征在于，该无线网络卡至少包括一底面板，具有一第一卡合结构；一顶盖，具有一第二卡合结构，该顶盖的该第二卡合结构可与该底面板的该第一卡合结构相互嵌合，借以将该顶盖结合并定位在该底面板上；以及一顶面板，具有一第三卡合结构，该顶面板的该第三卡合结构可与该底面板的该第一卡合结构相互嵌合，并在该顶面板、该顶盖与该底面板之间形成一容置空间；其中，该第一电路板以及该主要电子电路元件大体上位于该顶盖与该底面板之间，并且该无线收发元件大体上位于该顶面板与该底面板之间。
11.根据权利要求10所述的电路板装置，其特征在于，该底面板与该顶面板以电磁波可穿透的材料所制成，并且该顶盖以电磁波不可穿透的材料制成。
12.一种电路板装置，其特征在于，至少包括一第一电路板；一主要电子电路元件，设置于该第一电路板上；一无线收发元件；以及一连接装置，用来电性连接该第一电路板与该无线收发元件，并且使该无线收发元件的位置大体上不重叠于该第一电路板。
13.根据权利要求12所述的电路板装置，其特征在于，该连接装置为一扁平排线。
14.根据权利要求12所述的电路板装置，其特征在于，该连接装置为一第二电路板，该第二电路板与该第一电路板电性连接，该无线收发元件设置于该第二电路板上，并且大体上位于不与该第一电路板相重叠的位置上。
15.根据权利要求12所述的电路板装置，其特征在于，该第一电路板为一多层电路板，并且还具有沿着整个该第一电路板面积延伸分布的一金属接地层。
16.根据权利要求12所述的电路板装置，其特征在于，该连接装置为一不具有金属接地层的多层电路板，并且该连接装置的多层电路板的层数少于该第一电路板的层数。
17.根据权利要求12所述的电路板装置，其特征在于，该电路板装置设置于一无线通讯装置中。
18.根据权利要求12所述的电路板装置，其特征在于，该电路板装置装置于一符合PCMCIA规格的无线网络卡中。
19.根据权利要求18所述的电路板装置，其特征在于，该无线网络卡至少包括一底面板，其具有一第一卡合结构；一顶盖，其具有一第二卡合结构，该顶盖的该第二卡合结构可与该底面板的该第一卡合结构相互嵌合，借以将该顶盖结合并定位于该底面板上；以及一顶面板，其具有一第三卡合结构，该顶面板的该第三卡合结构可与该底面板的该第一卡合结构相互嵌合，并在该顶面板、该顶盖与该底面板之间形成一容置空间；其中，该第一电路板以及该主要电子电路元件大体上位于该顶盖与该底面板之间，并且该无线收发元件大体上位于该顶面板与该底面板之间。
20.根据权利要求19所述的电路板装置，其特征在于，该底面板与该顶面板以电磁波可穿透的材料制成，并且顶盖以电磁波不可穿透的材料制成。
专利摘要一种电路板装置，特别适用于具有无线通讯功能的计算机卡上。该电路板装置主要包括相互电性连接的一多层结构第一电路板以及一单层结构的第二电路板。其中第一电路板上设置有主要电子电路元件，第二电路板上则设置有无线收发元件，并且，无线收发元件并不位于与第一电路板相重叠的位置上。因此第一电路板通常具有的多层结构中的接地层将不会阻碍无线收发元件的讯号收发，而且使用单层结构的第二电路板将可降低电路板装置的整体制作成本。
文档编号H05K3/36GK2648765SQ03204868
公开日2004年10月13日 申请日期2003年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者林世偀, 郭葆谦, 李宗彝, 王吉昌, 许雅雯 申请人:智邦科技股份有限公司