CN110072335B - 一种印刷电路板、电子设备以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷电路板、电子设备以及制造方法，包括：基板，所述基板包括一封装区域和环绕所述封装区域且对称分布的多个不连续的安装区域，其中，所述安装区域不含导电层；多个电子元件，所述多个电子元件焊接于所述基板的所述封装区域内；以及塑封层，覆盖于所述基板的封装区域以封装所述多个电子元件，本发明能够使得印刷电路板能够和需要连接的端口紧密连接，简化了后段组装制程从而提高了成品的良率。

Description

一种印刷电路板、电子设备以及制造方法

技术领域

本发明涉及的是一种器件封装领域的技术，更具体的说，涉及一种印刷电路板、电子设备以及制造方法。

背景技术

表面组装技术(Surface Mounting Technology，SMT)，或称为表面贴装、表面安装技术。是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。它是一种将无引脚或短引线或球的矩阵排列封装的表面组装元器件(SMC/SMD)安装在印刷电路板(Printed CircuitBoard，PCB)的表面或其它基板的表面上，通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。

系统级封装(SIP)在半导体工业中可用于将多个集成电路、其他器件和无源部件装配在一个封装中。SIP具有吸引力是因为它们能使微电子系统小型化，例如，尺寸为数万平方厘米的印刷电路板可被小型化成约5平方厘米或更小的单个封装。SIP能用不同器件制造技术来集成器件，例如，数字器件、模拟器件、存储器以及其他装置和部件。

图1是一种现有的印刷电路板的安装示意图。图1中示出的印刷电路板10’需要连接外部的端口时，必须在该印刷电路板10’的四个角焊接打孔的连接片20’，而后通过螺钉30穿过连接片20’以将印刷电路板10’固定于需要连接的基板上。由于焊接的连接片20’容易脱落，使得印刷电路板10’无法实现与基板的紧密固定，并且这种连接方式使得后段组装制程复杂，降低了成品的良率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种印刷电路板、电子设备以及制造方法，通过在基板上设置封装区域和多个安装区域，导电层仅设置于封装区域，在安装区域内并没有设置导电层，通过在安装区域设置连接通孔，从而通过穿设该连接通孔的螺钉使得印刷电路板能够和需要连接的端口紧密连接，简化了后段组装制程，从而提高了成品的良率。

根据本发明的一个方面，提供一种印刷电路板，包括：

基板，所述基板包括一封装区域和环绕所述封装区域且对称分布的多个不连续的安装区域，其中，所述安装区域不含导电层；

多个电子元件，所述多个电子元件焊接于所述基板的所述封装区域内；以及

塑封层，覆盖于所述基板的封装区域以封装所述多个电子元件。

优选的，所述塑封层覆盖所述基板的所述封装区域以及所述安装区域。

优选的，在每个所述安装区域内沿所述基板的厚度方向形成至少一连接通孔，该安装区域中的所述连接通孔贯穿所述塑封层。

优选的，所述安装区域的所述塑封层的厚度小于所述封装区域的所述塑封层的厚度。

优选的，所述安装区域位于所述基板的边角处。

根据本发明的一个方面，提供一种电子设备，包括：

外壳；以及

至少一个上述的印刷电路板，所述印刷电路板通过螺钉穿过所述安装区域的连接通孔锁固于所述外壳中。

根据本发明的一个方面，提供一种封装模具，应用于制造上述的印刷电路板，所述封装模具的上模内侧顶部的边角处设有活动安装块。

根据本发明的一个方面，提供一种印刷电路板的制造方法，应用于制造上述的印刷电路板，包括如下步骤：

S1、提供一基板，所述基板包括一封装区域、环绕所述封装区域的对称分布的多个不连续的安装区域和环绕所述封装区域和所述安装区域的连续非封装区域，其中，所述基板的安装区域内不含导电层；

S2、将多个电子元件焊接于所述基板的封装区域，形成待封装的印刷电路板；

S3、将所述待封装的印刷电路板置于一封装模具内，使所述封装区域、安装区域位于所述封装模具的腔室内；

S4、对所述待封装的印刷电路板进行塑封，形成塑封后的印刷电路板；

S5、对塑封后的印刷电路板进行切割，切除非封装区域；

S6、对切割后的印刷电路板打孔，在所述安装区域内沿所述基板的厚度方向形成至少一连接通孔。

优选的，所述步骤S3中应用上述的封装模具进行塑封，使所述安装区域的所述塑封层的厚度小于所述封装区域的所述塑封层的厚度。

优选的，所述步骤S5还包括，对塑封后的印刷电路板进行切割，使所述安装区域的所述塑封层的厚度小于所述封装区域的所述塑封层的厚度。

上述技术方案的有益效果是：

本发明中的印刷电路板、电子设备以及制造方法，通过在基板上设置封装区域和多个安装区域，导电层仅设置于封装区域，在安装区域内并没有设置导电层，通过在安装区域设置连接通孔，从而通过穿设该连接通孔的螺钉使得印刷电路板能够和需要连接的端口紧密连接，简化了后段组装制程，从而提高了成品的良率。

本发明的其它特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作，将在以下参照附图进行详细的描述。应当注意，本发明不限于本文描述的具体实施例。在本文给出的这些实施例仅仅是为了说明的目的。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是一种现有的印刷电路板的安装示意图；

图2是本发明的一种印刷电路板的俯视示意图；

图3是沿图2中AA’的剖面示意图；

图4是本发明的一种基板的结构示意图；

图5是本发明的一种印刷电路板制造方法的流程示意图；

图6是封装模具的上模的主示图；

图7是沿图6中的BB’的剖面图；

图8是待封装的印刷电路板的示意图；

图9是塑封后的印刷电路板的示意图。

附图标记清单：

10 印刷电路板

101 待封装的印刷电路板

102 塑封后的印刷电路板

11 封装区域

121、122、123、124 安装区域

131、132、133、134 连接通孔

14 塑封层

15 电子元件

16 基板

161 阻焊层

162 电连接层

1621 导电层

1622 绝缘层

163 绝缘介质层

21 封装模具的上模

211、212、213、214 活动安装块

22 切割道

23 封装模具的下模

24 非封装区域

从以下结合附图的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显。贯穿附图，相同的附图标识相应元素。在附图中，相同附图标记通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

根据本发明的一个方面，提供一种印刷电路板。

图2是本发明的一种印刷电路板10的俯视示意图。图2中示出的印刷电路板10的基板16以及覆盖于基板16的安装侧(上表面)的塑封层14。基板16被划分为封装区域11以及四个安装区域121、122、123、124。安装区域121、122、123、124环绕着该封装区域11并且对称分布，即安装区域121、122、123、124分别为呈矩形的印刷电路板10的四个边角。在每一安装区域均开设有连接通孔。例如，安装区域121中设有连接通孔131，安装区域122中设有连接通孔132，安装区域123中设有连接通孔133，安装区域124中设有连接通孔134，即每个安装区域121、122、123、124中至少设置一个连接通孔。印刷电路板10通过连接通孔131、132、133、134固定于设置有端口的被连接基板，以实现印刷电路板10与设置于被连接基板的端口的连接。一些实施例中，基板16的安装区域可以为两个或两个以上，位于每个安装区域的连接通孔不限于一个。

图3是沿图2中AA’的剖面示意图。参考图2和图3，印刷电路板10包括基板16、设置于基板16的电子元件15以及用于封装该电子元件15的塑封层14。基板16的上表面包括封装区域11和环绕封装区域11的多个安装区域。多个电子元件15焊接于基板16的封装区域11，电子元件15与基板16进行焊接之后实现与基板16之间的电连接。塑封层14覆盖于基板16的封装区域11以封装多个电子元件15，通过将塑封层14覆盖在基板16的封装区域11，从而将设置于基板16的上表面的电子元件15封装。塑封层14覆盖安装区域121、122、123、124，连接通孔131、132、133、134分别贯穿对应安装区域的塑封层14。覆盖于安装区域121、122、123、124的塑封层14的厚度小于封装区域11的塑封层14的厚度。印刷电路板10可包括多个电子元件15。一般来说，印刷电路板10中可存在任何合适数量的电子元件15(例如，两个，五个或更多个，十个或更多个，2-20个，少于40个，多于二十个或其他合适数量的部件)。基板16可是柔性印刷电路(例如，由聚酰亚胺片或其他柔性聚合物层形成的印刷电路)，或者是刚性印刷电路(例如，由刚性印刷电路板材料诸如玻璃纤维填充环氧树脂形成的印刷电路)。塑封层(例如，热固性塑料)可在封装区域上模制。一些实施例中，在印刷电路板的基板16两面的封装区域11中都焊接电子元件15，然后对每面的封装区域单独模制塑封层，实现双面封装。

图4是本发明的一种基板的结构示意图。参考图4，基板包括多个电连接层和多个绝缘介质层，电连接层和绝缘介质层相互间隔设置，并且该基板的最上层和最下层均为阻焊层(顶部阻焊层和底部阻焊层)，阻焊层可以为丙烯酸低聚物，作为基板的保护层。例如，图4中的基板16包括了四层电连接层162和三层绝缘介质层163。在两层电连接层162之间设有绝缘介质层163，用于相邻两层的电连接层162之间的绝缘，绝缘介质层163的材料可以为陶瓷、热固化树脂、FR4、聚四氟乙烯中的任一种或任意多种。每一电连接层162包括导电层1621以及导电层1621相邻的且位于同一层的绝缘层1622，所有电连接层162中的部分绝缘层1622在安装侧的正投影的重叠区域位于基板16的安装区域。基板16的安装区域内均没有导电层。例如，图4中示出的最上层的电连接层162包括导电层1621和导电层1621以外的绝缘层1622，导电层1621位于封装区域11的正下方。所有电连接层162中的部分绝缘层1622在安装侧的正投影的重叠区域位于安装区域，即位于每一安装区域的正下方是绝缘层1622，在安装区域内沿基板16的厚度方向开设连接通孔，连接通孔穿过每一电连接层162的绝缘层1622。

一些实施例中，塑封层覆盖基板的封装区域以及至少一个安装区域，该安装区域中的连接通孔贯穿塑封层。通过对位于安装区域中的塑封层进行切割，以使得安装区域中的塑封层的厚度小于封装区域中的厚度。在基板的每个安装区域均设置塑封层，在形成连接通孔时，使得连接通孔一并贯穿位于安装区域的塑封层，这样可以提高电子元件的封装强度，并使得印刷电路板与端口之间紧密配合。

根据本发明的一个方面，提供一种电子设备。

该电子设备包括：外壳；以及至少一个上述的印刷电路板10，印刷电路板10设置于外壳中。印刷电路板10可以通过螺钉穿过安装区域的连接通孔锁固于外壳中。其中，电子设备可为计算设备诸如笔记本计算机、包含嵌入式芯片的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备)、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的设备，可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的系统)、实现这些设备的功能中的两种或更多种功能的设备、附件(例如，耳塞、遥控器、无线触控板等)或其他电子设备。外壳可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、或这些材料的任意两种或更多种的组合形成。外壳可使用一体式构造形成，在该一体式构造中，外壳中的一些或全部外壳被加工或模制成单一结构，或者外壳可使用多个结构(例如，内部框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成。

根据本发明的一个方面提供一种印刷电路板制造方法。

图5是本发明的印刷电路板10制造方法的流程示意图。图5示出的印刷电路板10的制造方法包括：步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S5以及步骤S6。具体的，在步骤S1中，提供一基板16，基板16包括一封装区域、环绕封装区域的对称分布的多个不连续的安装区域和环绕封装区域和安装区域的连续非封装区域，其中，基板16的安装区域内不含导电层。在步骤S2中，将多个电子元件15焊接于基板16的封装区域，形成待封装的印刷电路板101。在步骤S3中，将待封装的印刷电路板101置于一封装模具内，使封装区域和安装区域均位于封装模具的腔室内，非封装区域位于封装模具的压合区。在步骤S4中，对待封装的印刷电路板101进行塑封，形成塑封后的印刷电路板102。在步骤S5中，对塑封后的印刷电路板102进行切割，切除非封装区域。在步骤S6中，对切割后的印刷电路板打孔，在安装区域内沿基板的厚度方向形成至少一连接通孔。

根据本发明的一个方面提供一种封装模具。

图6为封装模具的上模的主示图。图7是沿图6中的BB’的剖面图。如图6和图7所示，封装模具的上模21侧面为等腰梯形，梯形两条侧边与底边的角度即为脱模角。封装模具的上模21的内侧顶部的四个边角处分别设置了活动安装块211、212、213、214。活动安装块211、212、213、214的大小受印刷电路板10的安装区域的大小的限制。可根据安装区域的大小选择合适的活动安装块。活动安装块的厚度为封装区域中的塑封层的厚度与安装区域中的塑封层的厚度的差值。通过图6中示出的封装模具的活动安装块211、212、213、214可以使得安装区域的塑封层的厚度小于封装区域的塑封层的厚度。

图8是放置于封装模具的下模23上的待封装的印刷电路板101的示意图。图9为应用图6的封装模具进行塑封后，移除封装模具后的塑封后的印刷电路板102的示意图。参考图5、图8以及图9，在步骤S3中，待封装的印刷电路板101放置于封装模具的下模23上，封装模具的上模21压合于待封装的印刷电路板101的上表面，与待封装的印刷电路板101的上表面形成一个用于填充塑封料的腔室，该封装区域位于该腔室内。具体的，基板16包括了非封装区域24、安装区域121、122、123、124和封装区域11，安装区域121、122、123、124以及封装区域11被非封装区域24环绕，封装模具的上模21压合于待封装的印刷电路板101。在步骤S4中，塑封料在高温下融化并注入封装模具的腔室内，待腔室中的热固性塑料冷却之后即固化形成了上述塑封层14，封装焊接于该基板16的电子元件15。参考图9，待腔室中的热固性塑料冷却成型之后，移除封装模具的上模21和下模23，形成如图9中示出的形状，沿着图9中示出的切割道22对基板16进行切割，即沿切割道22切除非封装区域24。切割之后即可以获得图2中示出的印刷电路板10的形状，并且进一步的通过步骤S6在安装区域内沿基板16的厚度方向形成至少一连接通孔，最终获得图2中示出的印刷电路板10。一些实施例中，如未应用图6中示出的封装模具进行塑封，即封装模具中没有安装活动安装块211、212、213、214，塑封后的印刷电路板102的在安装区域的上方形成的塑封层与封装区域的塑封层厚度一样，这种情况下可以通过对安装区域中的塑封层进行切割，以使得安装区域中的塑封层的厚度小于封装区域中的塑封层的厚度。

综上，本发明中的印刷电路板、电子设备以及制造方法，通过在基板上设置封装区域和多个安装区域，导电层仅设置于封装区域，在安装区域内并没有设置导电层，通过在安装区域设置连接通孔，从而通过穿设该连接通孔的螺钉使得印刷电路板能够和需要连接的端口紧密连接，简化了后段组装制程，从而提高了成品的良率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供一基板，所述基板包括一封装区域、环绕所述封装区域的均匀分布的多个不连续的安装区域和环绕所述封装区域和所述安装区域的连续非封装区域，其中，所述基板的安装区域内不含导电层；

S2、将多个电子元件焊接于所述基板的封装区域，形成待封装的印刷电路板；

S3、将所述待封装的印刷电路板置于一封装模具内，使所述封装区域、所述安装区域位于所述封装模具的腔室内；

S4、对所述待封装的印刷电路板进行塑封，形成塑封后的印刷电路板；

S5、对塑封后的印刷电路板进行切割，切除非封装区域；

S6、对切割后的印刷电路板打孔，在所述安装区域内沿所述基板的厚度方向形成至少一连接通孔。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，所述封装模具的上模内侧顶部的边角处设有活动安装块。

3.根据权利要求1所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，所述步骤S5还包括，对安装区域中的塑封层进行切割，使所述安装区域的塑封层的厚度小于所述封装区域的塑封层的厚度。

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