印刷电路板,形成印刷电路板框架接地的方法和电子装置的制作方法

专利名称：印刷电路板,形成印刷电路板框架接地的方法和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明的一个实施方式涉及一种具有框架接地(frame ground)部分的印刷电路板。
背景技术：
在例如便携式计算机和个人数字助理的、具有结合进其壳体中的电子电路的小型电子 装置中，，用于将电子电路的接地连接到金属框架的框架接地(FG)是必要的结构元件。 电子电路的接地确定工作电压的基准，并起到工作电流的返回通路的作用。不牢固的框架 接地可能不仅会导致电子电路的基准电压的不稳定和不必要的辐射，而且会由于外部噪声 或者静电放电导致错误的操作。特别地，.其中在板固定孔周围形成铜箔垫的框架接地需要 框架接地技术，以避免由于铜箔氧化所引起接的连接故障。在正常的表面安装技术(SMT) 中的热处理不会导致氧化到使框架接地的铜箔垫变色的程度。然而，在诸如烘烤中的高'温 加热情况下，框架接地的铜箔垫趋向氧化，导致框架接地的传导故障。作为用于防止这种 传导故障的技术，己知可以为垫表面镀金。然而，镀金是昂贵的且因此增加生产成本。
在日本专利申请K0KAI公布No. 2001 - 251029中，提出了用于防止由这种氧化所引 起的传导故障的另一种技术。在该技术中，多个焊料堆被施加于在框架接地的板固定孔周 围形成的铜箔区(copper foil land),且螺钉插入该孔，以使得螺钉头与这些焊料堆接 触，从而在框架接地中维持满意的接地连接。
然而，将焊料堆施加于铜箔垫的传统框架接地技术使得框架接地变厚且妨碍尺寸的进 一步减少，特别是在那些需要轻、薄且小的设计的装置中。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有更薄的框架接地部分的印刷电路板，以及一种用于 形成印刷电路板框架接地的方法和一种电子装置。
总的来说，根据本发明的一个实施方式，提供一种印刷电路板，包含其中在板固定孑L
周围形成导线分布图(conductor pattern)的框架接地部分，以及在框架接地部分中在板固定孔周围形成的多个通孔。
本发明的其他目的和优点将在接下来的描述中进行说明，且部分可以从本描述中变得 明显，或者可以从本发明的实践中体会到。本发明的目的和优点可以通过以下特别指出的 手段和结合实现并且获得。


将结合在说明书中并作为说明书一部分的

了本发明的实施例，并与上面给出
的概述和下面给出的对实施例的详细说明一起用于解释本发明的原则。
图l是根据本发明的第一实施方式的印刷电路板的主体部分构造的示例性平面图2是根据第一实施方式的印刷电路板的一部分的示例性放大平面图3是根据第一实施方式的印刷电路板的一部分的示例性放大侧剖视图4A和4B显示了根据第一实施方式的印刷电路板的主体部分的示例性制作过程；
图5A和5B显示了根据第一实施方式的印刷电路板的主体部分的示例性制造过程;
图6A和6B显示了根据第一实施方式的印刷电路板的主体部分的示例性制造过程
图7是根据第一实施方式的印刷电路板的主体部分的变型例的示例性平面图8是根据第一实施方式的印刷电路板的主体部分的另一变型例的示例性侧剖面图9是根据第一实施方式的印刷电路板的主体部分的另一变型示例的示例性平面图IO是根据第一实施方式的印刷电路板的主体部分的另一变型示例的示例性平面图ll是根据本发明的第二实施方式的电子装置构造的示例性平面图；以及 图12是根据第二实施方式的印刷电路板的主体部分构造的示例性平面图。
具体实施例方式
接下来将参照附图对根据本发明的各种实施方式进行描述。
将使用其中组件仅仅安装在一侧的多层印刷电路板作为一个例子来描述实施方式。 图1到3显示了根据本发明的第一实施方式的印刷电路板的主体部分的构造。图1是 根据本发明的第一实施方式的印刷电路板10构造的平面图。图2是以印刷电路板10的部 分A的放大视图形式显示的框架接地部分11的构造的平面图。图3是框架接地部分11的 侧剖面图。在图1中，由虚线围绕的区域是组件安装区域，在组件安装区域，在如下所述 的表面安装技术(SMT)处理中安装表面组件。图1到3显示的根据本发明的第一实施方式的印刷电路板IO包括框架接地部分11， 框架接地部分11将用印刷电路板IO构成的电子电路的接地导电连接到金属框架5，该金 属框架5布置壳体中，该壳体支撑被固定到位的印刷电路板i0。图1中显示的第一实施方 式具有框架接地部分11布置在矩形印刷电路板10的每个角(四个)的布局。
每个框架接地部分11包括用在构件固定中的板固定孔12，、在板固定孔12的周围两 侧(即，两个表面层)形成的导线分布图13a和13b，以及在板固定孔12周围形成的多个 通孔14。
板固定孔12是导电连接导线分布图13a和13b的大直径通孔。板固定孔12例如是用 于紧固螺钉6的通 L紧固螺钉6是用于将印刷电路板(即安装有所有组件的印刷电路板) IO固定到布置在壳体中的金属框架上的固定构件。代替紧固螺钉，头部是可弹性变形的金 属锁销，压紧销(caulking pin)等类似物也可作为配合到板固定孔12中的固定构件使 用。
在第一实施方式中，在板固定孔12周围的每个导线分布图13a和13b由作为框架接 地部分ll固有的区的铜箔图案形成，且该铜箔图案在以下简称为铜箔区。在第一实施方 式中，铜箔区13a和13b是具有相同直径的圆形图案，它们分别形成在印刷电路板10的 一侧10a和另一侧10b上。铜箔区13a形成在为组件安装面的一面10a上，而铜箔区13b 形成在另一面10b上。印刷电路板10的分别在一侧10a和另一侧10b上的铜箔区13a和 13b通过作为板固定孔12的大直径通孔整体导电连接。通孔，或者板固定孔12导电地连 接到内层(没有显示)中的接地图案。分别在印刷电路板10的一侧10a和另一侧10b上 的铜箔区13a和13b周围形成阻焊薄膜。阻焊薄膜SR仅仅在图3中显示，而在图1和2 中省略。
在每个框架接地部分11中，在形成在板固定孔12周围的铜箔区13a和13b中形成直 径比由大直径通孔形成的板固定孔12更小的多个通孔14。
在稍后执行的装配过程中，这些通孔M作为导电薄膜形成构件通过其被导入的进入 通道。该导电薄膜形成构件用来在与金属框架5接触的组件安装面侧的铜箔区13a上形成 导电薄膜，该导电薄膜阻止铜箔区13a的氧化。对于该导电薄膜形成构件，可以使用在SMT 过程中在印刷过程中能够提供的焊糊(cream solder)、热固导电膏(例如，银膏)等类 似物。
在第一实施方式中，焊糊被用作导电薄膜形成构件。在如下所述的再流动过程中，通孔14作为部分熔焊料15s通过其导入的进入通道。在第一实施方式中，提供给铜箔区13a 的焊料由参考数字15p表示，在再流动过程中熔化的固化焊料(也称为熔融焊料)由参考 数字15s表示，而固化的焊料或者焊料薄膜由参考数字15表示。
如上所述，在每个框架接地部分的铜箔区13a和13b中形成作为熔融焊料15s的进入 通道的多个通孔具有以下优点在稍后执行的装配过程中，覆盖联接到金属框架5的组件 安装面侧的铜箔区13a的焊料15数量通过流入通孔14中的焊料调节且被减少到小数值(最 低量)，并且额外的焊料(过量焊料)流入通孔14且为通孔14所吸收。
进入通孔14的过量焊料的流动使得覆盖铜箔区13a的焊料15的层厚T最小化，如图 3所示。
因此，在用于阻止氧化的焊料薄膜被形成在铜箔区13a上时，附着于框架接地部分ll 的焊料体积能够减少且框架接地部分11的厚度能够最小化。
现在将参照附图4A， 4B， 5A， 5B， 6A和6B描述形成如上所述的框架接地部分11的 过程。
在基于SMT的组件安装过程中，将表面组件安装在由图1所示的虚线围绕的组件安装 区域中。在通过SMT安装组件的过程中，焊糊印刷包括将焊糊15p提供到每个框架接地部 分11的铜箔区13a的通孔14上，如图4A和4B所示。
将焊糊提供到铜箔区13a的通孔14上和组件安装区域中的组件安装位置上。在将表 面组件安装到组件安装区域中之后的焊料再流动过程中，提供到组件安装区域的焊糊熔化 并且安装在组件安装区域中的组件(即表面组件)因此通过焊点固定在该区域中。在该再 流动过程中，印刷在铜箔区13a的通孔14上的焊糊15p熔化。该熔融焊料15s覆盖通孔 14及通孔14的外周，并且还流入通孔14。
再流动过程之后，焊料固化并且通过焊点使表面组件固定在该印刷电路板10的组{牛 安装区域中，且如图6A和6B所示，在一些焊料15在通孔13中的状态下，提供到通孔14 上的焊料15覆盖铜箔区13a。因此，在铜箔区13a上的每个通孔14周围形成焊料薄膜15。
因此，通过形成作为熔融焊料15s通过其流入框架接地11的铜箔区13a和13b中的 孔的多个通孔14来调节覆盖铜箔区13a的焊料15数量，且通过流入通孔的焊料来减少覆 盖铜箔区13a的焊料15数量。因此，由于过量的焊料流入通孔14且为它们所吸收，覆盖 铜箔区13a的焊料15的层厚T能够被最小化。这导致形成焊料薄膜以阻止氧化，同时减 少附着于框架接地部分11的焊料的体积，且最小化框架接地部分11的厚度。覆盖铜箔区13a的焊料15的层厚T由各种因素确定，例如通孔14的直径和数量，所 提供的焊料的特性和数量，再流动加热温度和加热时间。然而，在加热温度、加热时间、 所提供的焊料数量等等为常数的再流动过程的情况下，焊料能够根据作为参数的通孔14 的直径和数量以及所提供的焊料数量来调整薄膜15的厚度T。
上述第一实施方式例举了每个框架接地部分11包括在板固定孔12周围形成的八个通 孔14的构造。然而，通孔14的位置和数目能够根据需要设定。例如，在板固定孔12周 围可以形成四个通孔14,如图7所示。
此外，第一实施方式例举了部分焊料流入铜箔区13a侧的通孔14的情况。然而，例 如，可以通过调整要提供的焊料数量和通孔14的直径而在两个铜箔区13a和13b上形成 焊料薄膜15，从而填充通孔14，如图8所示。
进一步，第一实施方式例举了每个框架接地部分11的铜箔区13a和13b是独立的圆 形铜箔图案的情况。然而，该铜箔区13a和13b可以与形成在表面层10a (或者10b)上 的接地图案GP—体形成，如图9和10所示。
参照图11和12,接下来将描述本发明的第二实施方式。在第二实施方式中，用具有上 述第一实施方式的框架接地结构的印刷电路板构成电子装置。如图ll所示，第二实施方式 中的电子装置包括具有金属框架5的壳体1、盖子2和通过紧固螺钉6固定并支撑在壳体 1的金属框架5上的印刷电路板7。
印刷电路板7用上述第一实施方式中描述的印刷电路板10构成，并且包括安装在组 件安装面10a的组件安装区域中的多个电子组件17。如是印刷电路板7的一部分(部分B) 的放大视图的图12所示，该电路板7包括将印刷电路板7的接地导电连接到布置在壳体1 中的金属框架5的框架接地部分11。
框架接地部分11包括板固定孔12、在板固定孔12周围两侧(即两个表层)形成的铜 箔区13a和13b和排列在板固定孔12周围的多个通孔14。 '
板固定孔12是导电连接铜箔区13a和13b的大直径通孔，且作为用于紧固螺钉6的 通孔，该紧固螺钉6用来将印刷电路板7固定到壳体1的金属框架5。板固定孔12导电连
接到内层中的接地图案。
通孔14是进入通道，提供给铜箔区13a的熔融焊料15中的一些流入该通孔14。 一些 焊料15进入通孔14，且因此在通孔14周围的铜箔区13a中及其上形成焊料薄膜15。
因此，通过在每个框架接地部分11中形成作为熔融焊料15s流入其中的孔的多个通孔14来调节覆盖联接到金属框架5的组件安装面上的铜箔区13a的焊料15数量，并且通 过焊料流入通孔14而减少覆盖联接到金属框架5的组件安装面上的铜箔区13a的焊料15 数量。这使得覆盖铜箔区13a的焊料15的层厚最小化。因此，在阻止氧化的焊料薄膜形 成在铜箔区13a h时，附着于框架接地部分11的焊料的体积能够减少且框架接地部分11 的厚度能够最小化。这有助于减少装置的厚度，同时维持满意的框架接地连接。
如上详细描述的本发明的第一和第二实施方式因此能够提供一种框架接地部分变得 更薄的印刷电路板。
本领域技术人员容易想到其他的优点和改进。因此，在本发明的更宽的方面，本发明 不局限于在此所显示和说明的细节以及典型实施例。因此，可能做出各种改进而不会脱离 由所附权利要求及其等效替换所定义的总发明构思的精神和范围。
权利要求
1. 一种印刷电路板，其特征在于，包含框架接地部分，该框架接地部分中在板固定孔周围形成导线分布图；和多个通孔，该多个通孔形成在所述框架接地部分中的所述板固定孔周围。
2. 如权利要求l所述的印刷电路板，其特征在于，所述多个通孔是用于导入提供到所述导 线分布图上的导电薄膜形成构件的一部分的进入通道。
3. 如权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述导电薄膜形成构件由提供到所述导 线分布图上的焊糊形成，其中，由熔化所述焊糊产生的熔融焊料被导入所述通孔并且覆 盖所述通孔和在所述通孔周围的传导图案，从而在所述框架接地部分上形成焊料薄膜。
4. 如权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，所述焊料薄膜形成接合处，该接合处导电联接由通过所述板固定孔插入的固定构件固定的金属框架。
5. 如权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，所述熔融焊料流过所述通孔并且在所述 板固定孔周围在两侧上形成的所述导线分布图上形成焊料薄膜。
6. 如权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，其上形成有所述焊料薄膜的每个所述导 线分布图由铜箔区形成。
7. 如权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，其上形成有焊料薄膜的每个所述导线分 布图由接地图案的一部分形成。
8. —种形成印刷电路板的框架接地的方法，该印刷电路板具有其中在板固定孔周围在两侧 形成导线分布图的框架接地部分，所述方法的特征在于，包含 在所述板固定孔周围在两侧形成的所述导线分布图之间形成多个通孔； 在基于表面安装技术(SMT)的组件安装过程中执行焊糊印刷方法，从而焊糊被置于所 述框架接地部分的组件安装面上的所述导线分布图，以便与所述通孔的每个位置对应； 在组件安装过程中执行再流动过程，从而使所述焊糊熔化，部分所述熔融焊料被引到戶万 述通孔，并且覆盖所述通孔和所述通孔周围的所述导线分布图，从而在所述导线分布图 上形成焊料薄膜。
9. 一种电子装置，其特征在于，包含 金属框架；和具有框架接地部分的印刷电路板，该框架接地部分在板固定孔周围具有导线分布图，且 所述印刷电路板由通过所述板固定孔插入的固定构件固定到所述金属框架并由所述金属框架支撑； 所述框架接地部分包含形成在所述板固定孔周围的多个通孔；和焊料薄膜形成部分，在该焊料薄膜形成部分中，焊料薄膜形成在所述通孔中和在所述通 孔周围的所述导线分布图上，且过量的焊料在所述焊料薄膜的形成过程中流入所述通 孔，且所述焊料薄膜导电联接所述金属框架，从而将所述印刷电紐板固定到所述金属框架。
全文摘要
根据一个实施方式，提供一种印刷电路板(10)，包括框架接地部分(11)和多个通孔(14)，在框架接地部分(11)中在板固定孔(12)周围形成导线分布图(13a，13b)，且在框架接地部分(11)中在板固定孔(12)周围形成多个通孔(14)。
文档编号H05K1/02GK101521987SQ20091012613
公开日2009年9月2日 申请日期2009年2月26日 优先权日2008年2月29日
发明者相内真也, 石井宪弘, 细田邦康 申请人:株式会社东芝