CN1993011A - 电子载板及其构装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电子载板及其构装结构,该电子载板包括主体、多条成对设在该主体表面的焊垫以及用于覆盖该主体表面的保护层,该保护层对应于至少两个成对设置的焊垫间形成有一开口,外露出各该焊垫至少三侧表面,且该保护层在该开口中对应该成对设置的焊垫间形成有至少一独立残留部分,电子元件能够接置在该保护层独立残留部分,并由一导电材料电性连接到该成对焊垫,使该电子元件与该主体表面形成一无死角流道空间,绝缘树脂包覆该电子元件时,能够充分地分布在该电子元件下侧及该开口中,进而包覆该焊垫至少三侧表面,避免电子元件下侧气洞产生,并防止成对焊垫间或相邻电子元件间的导电材料发生不当电性桥接问题。
Description
技术领域
本发明是关于一种电子载板及构装结构,特别是关于一种应用在表面贴装技术(Surface Mounted Technology,SMT)中的电子载板及构装结构。
背景技术
随着集成电路制作技术的进步,电子元件的设计与制作持续向着细微化的趋势发展,且由于其具备更大规模、高集成度的电子线路,因此产品功能也更加完整。
在这种情况下,传统利用插入式组装技术(Through HoleTechnology;THT)进行接置的电子元件,由于尺寸无法进一步的缩小,因而占用印刷电路板(Printed Circuit Board;PCB)、电路板(circuit board)或基板(substrate)等电子载板大量的空间,再加上插入式组装技术需要对应每个电子元件每只管脚位置在电子载板上进行钻孔,所以此类的电子元件管脚实际占用电子载板两面的空间,而且该电子元件与电子载板连接处的焊点也比较大,现今电子元件组装程序中,大量采用表面贴装技术(Surface Mounted Technology;SMT),以有效提高电子元件在电子载板上的组装密度。
使用表面贴装技术的电子元件,由于其电性连接端(管脚)是焊接在与该电子元件同一面的电子载板上,因此,不需如同插入式组装技术在电子载板中大量钻孔,也就是使用表面贴装技术可在电子载板两面同时组装电子元件,大幅提升了电子载板的空间利用率,此外,由于表面贴装技术的电子元件体积较小,与传统的插入式组装技术的电子元件相比,使用表面贴装技术的电子元件设置在电子载板上的数量较多,加上表面贴装技术的电子元件的造价也较便宜,因此该技术已成为现今电子载板组装电子元件的主流。
再者,基于电性及性能上的需求,在电子载板上安置如电容(Capacitor)、电阻(Resistor)或电感(Inductor)等被动元件(PassiveComponents)已成为维持电子产品电性质量稳定不可或缺的步骤。配合电子产品向轻薄短小、低耗能方向发展,传统电子载板使用的插件型元件,焊接前电路板必须先行钻洞,待元件管脚穿过后再焊接的方式,因元件体积大、加上管脚间无法太过靠近,电子载板背面又密布焊接接点而难以有效利用,近年来已逐渐被表面贴装元件取代。
请参阅图1A,它是在基板上接置表面贴装被动元件的平面示意图,同时配合参阅图1B及图1C,它是对应该图1A中剖面线1B-1B及剖面线1C-1C形成的剖面示意图。它主要是在基板11一预设位置上形成有一对间隔开的焊垫12,该两个焊垫12分别具有外露出覆盖该基板11上的拒焊层(Solder Mask)13的开口130;当焊垫12上涂布适量的锡膏(Solder Paste)15后,可供一被动元件14的两端部分别粘接到锡膏15上,再进行回焊焊接(Reflow Soldering)处理,该被动元件14便可借锡膏1 5与焊垫12适当地电性连接。
应用在半导体封装件时,由于锡膏15的涂布量以及经回焊处理时锡膏15熔融,使被动元件14高度难以精准控制,加上拒焊层13表面并不平整,时有凹陷产生,导致焊接的被动元件14与该拒焊层13间往往形成一间隙(Clearance)17,此间隙17最多仅有10至30μm的高度,用于形成包覆被动元件14封装胶体的树脂材料其填充颗粒(Filler)大小约是50μm,其填充颗粒大于此间隙高度。因此,当模压作业用树脂充填时,被动元件14底部的间隙17无法被树脂填满,形成有气洞(void),导致后续高温作业环境中发生气爆现象(popcom effect),使整个构装结构受到损害;也或使得熔融锡膏15钻过间隙17(即毛细现象)形成桥接,导致被动元件14短路(如图1B所示),从而影响制成品的良率。
同时由于受到相邻被动元件14配置影响,不同被动元件14电性导通至焊垫12的熔融锡膏15,也有可能流经焊垫12表面与拒焊层13间的间隙,再沿该基板11与拒焊层13间的间隙相互扩散、接触,因而发生焊锡突伸(solder extrusion)现象,导致相邻被动元件14发生短路问题,如图1C所示的标号SE。
再者,请参阅图2,当使用并联或串联一起的被动元件24时,如0805型被动元件,它是由多条成对的电容或电阻元件构成,相对地用于接置该0805型被动元件的焊垫也是呈现出多条成对排列,同时用于显露出该焊垫的拒焊层开口230也是呈现对应排列,如此,由于该并联或串联一起被动元件的配置纵深影响,绝缘树脂更难充填在该被动元件与基板间的间隙中,同时也增加了发生焊锡突伸(solder extrusion)机率。
另请参阅图3,美国专利第6,521,997号提出的技术是在形成相对焊垫32间的拒焊层33开口间,增设一沟槽(Groove)330,借由开设沟槽330扩大间隙供树脂穿越。
另请参阅图4A,美国专利2005/0253231号专利则是分别在成对设置的两个焊垫42上,形成外露出焊垫42侧壁的两个拒焊层开口430,且在该两个开口430间设置有阻隔条431,形成两个流道4300,绝缘树脂填入。
请参阅图4B,在美国专利第2005/0253231号专利中中,当绝缘树脂47(如箭头所示)流入由该阻隔条431与外露出焊垫42的拒焊层开口430所形成的两个流道4300时,因此空间极小,极易造成在流道角落处形成乱流,甚而导致气洞V的产生,如此在后续热制程环境中会增加发生气爆机率。
再者,上述美国专利第6,521,997号及2005/0253231号所揭示的技术中,面对相邻被动元件配置影响,均无法提供有效地解决相邻被动元件间锡膏可能经由该基板表面与拒焊层间的间隙相互扩散、接触等、造成的焊锡突伸(solder extrusion)现象,甚而导致相邻被动元件发生短路问题。
综上所述,如何提供一种电子载板及其构装结构,避免电子元件接置其上时,因电子元件与电子载板中存留有间隙导致气洞的产生、电性桥接及焊锡突伸问题,实为产业亟需待解的问题。
发明内容
为克服上述现有技术的问题,本发明的主要目的在于提供一种电子载板及构装结构,能够有效地将绝缘材填充在电子元件与电子载板间,避免气洞产生导致的气爆以及电性桥接问题。
本发明的另一目的在于提供一种电子载板及构装结构,可防止相邻电子元件间电性导接而短路。
本发明的另一目的在于提供一种电子载板及构装结构,可有效使绝缘树脂包覆住电子元件用于接置在电子载板上的导电材料,防止导电材料逸流扩散。
本发明的另一目的在于提供一种电子载板及构装结构,在绝缘树脂包覆住接置在电子载板上的电子元件时,提供一流经电子元件下方顺畅的流道,避免产生气洞。
为达成上揭及其它目的,本发明提供一种电子载板,该电子载板包括:一主体;多条成对设在该主体表面的焊垫;以及一用以覆盖该主体表面的保护层,该保护层对应于至少两个成对设置的焊垫间形成有一开口,外露出各该焊垫至少三侧表面,且该保护层在该开口中对应该成对设置的焊垫间,形成有至少一独立残留部分,供电子元件能够接置在该保护层独立残留部分,并电性连接到该成对焊垫,使该电子元件与该主体表面形成一无死角的流道空间,在包覆该电子元件时,绝缘树脂能够充分地分布在该电子元件下侧及该开口中,进而包覆该焊垫至少三侧表面。
本发明也提供一种电子载板的构装结构,该构装结构包括:一电子载板,该电载板具有一本体、多条成对设在该本体表面的焊垫以及一用以覆盖该本体表面的保护层,该保护层对应于至少两个成对设置的焊垫间形成有一开口,外露出各该焊垫至少三侧表面,且该保护层在该开口中对应该成对设置的焊垫间形成有至少一独立残留部分;一电子元件,接置在该保护层独立残留部分并得电性连接到该成对焊垫,使该电子元件与该主体表面间形成一无死角流道空间;以及一绝缘树脂,包覆该电子元件,并能够充分地分布在该电子元件下侧及该开口中,进而包覆该焊垫至少三侧表面。其中该电子载板是基板、电路板或印刷电路板等,该保护层是拒焊层,该电子元件是被动元件。
本发明的电子载板及其构装结构使覆盖在电子载板表面的保护层在至少两个成对配置的焊垫间形成单一开口,并且外露出各该焊垫的至少三侧边,同时使该保护层在该开口中对应该成对设置的焊垫间,形成有至少一未与开口连接且未与其余保护层接触的独立残留部分,如此在该焊垫上通过导电材料接置并电性连接电子元件,并用绝缘树脂包覆该电子元件时,可使绝缘树脂顺畅流经该电子元件下方的开口,使绝缘树脂材料有效地充填在该电子元件与电子载板间隙及开口中,避免气洞产生导致的气爆及电性桥接问题。
同时,由于该保护层开口显露出各该焊垫至少三表面,如此在使绝缘树脂材料有效地充填在该电子元件与电子载板间隙及开口中时,使该绝缘树脂包覆住该焊垫至少三表面,避免现有技术中将被动元件借由锡膏接置在基板上时,熔融锡膏可能流经该焊垫表面与拒焊层间的间隙,再沿该基板与拒焊层间的间隙相互扩散、接触,因而发生焊锡突伸(solder extrusion)现象,甚而导致相邻被动元件发生短路等问题。
再者,本发明是在保护层开口中对应该成对设置的焊垫间形成有至少一未与其余保护层接触的独立残留部分,如此在该焊垫上通过导电材料接置并电性连接电子元件,并用绝缘树脂包覆该电子元件时,可为该绝缘树脂提供一无死角的通畅流道,避免现有技术中因电子元件下方流道配置不当在角落处形成乱流,甚而导致气洞的产生及气爆等问题。
附图说明
图1A是现有基板上接置表面贴装式被动元件的平面示意图;
图1B及图1C是对应该图1A中的剖面线1B-1B及剖面线1C-1C形成的剖面示意图;
图2是现有使用并联或串联被动元件接置在基板的平面示意图;
图3是美国专利第6,521,997号揭示的被动元件组装示意图;
图4A及图4B是美国专利2005/0253231号揭示的基板及绝缘树脂分布示意图;
图5A及图5B是本发明的电子载板及在该电子载板上构装电子元件实施例1的平面示意图;
图6是本发明中绝缘树脂流经电子元件下方的示意图;
图7是本发明的电子载板实施例2的平面示意图;
图8是本发明的电子载板实施例3的平面示意图;
图9是本发明的电子载板实施例4的平面示意图;以及
图10是本发明的电子载板实施例5的平面示意图。
具体实施方式
实施例1
请参阅图5A及图5B,它是本发明的电子载板及在该电子载板上构装电子元件实施例1的平面示意图,其中,须注意的是,该附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构。因此,在该附图中仅显示与本发明有关的元件,且显示的元件并非以实际实施时的数目、形状、及尺寸比例等加以绘制,且其元件布局形态可能更为复杂。
如图所示,本发明的电子载板51包括:一主体511;多条成对设在该主体表面的焊垫52;以及一用以覆盖该主体511表面的保护层53,该保护层53对应于至少在两个成对设置的焊垫52间形成有一开口54,外露出各该焊垫52至少三侧表面,且该保护层53在该开口54中对应该成对设置的焊垫52间形成有至少一独立残留部分530。
该电子载板51可以是芯片封装使用的封装基板、电路板或印刷电路板等,本实施例中主要以封装基板为例进行说明。该电子载板51的本体511可以是绝缘层或为其中间堆栈有线路层的绝缘层,且在其表面布设有多条导电线路(未标出)及焊垫52,其中部分焊垫是两两成对设置。该绝缘层例口是玻璃纤维、环氧树脂(Epoxy)、聚亚酰胺(polyimide)胶片、FR4树脂及BT(Bismaleimide Triazine)树脂等材料制成,该线路层例如是铜层。
该电子载板51的本体511上覆盖有一保护层53,该保护层53是例如拒焊层(solder mask),该拒焊层的材质选用具有高度流动性的高分子聚合物(Polymer),如环氧树脂(Epoxy Resin)等。该保护层53对应于至少两个成对设置的焊垫52间形成有一开口54,外露出各该焊垫52至少三侧表面,且该保护层53在该开口54中对应该成对设置的焊垫52间,形成有至少一个未与该开口54连接且未与保护层其它部分接触的独立残留部分530。
本发明也提供一电子载板的构装结构,该构装结构包括:一电子载板51,其中该电子载板51具有一本体511,多条成对设在该本体511表面的焊垫52,以及一用以覆盖该本体表面的保护层53,该保护层53对应于至少两个成对设置的焊垫52间形成有一开口54,外露出各该焊垫52至少三侧表面,且该保护层53在该开口54中对应该成对设置的焊垫52间形成有至少一独立残留部分530;一电子元件55,接置在该保护层独立残留部分530并电性连接至该成对焊垫,使该电子元件55与该主体511表面间形成一无死角的流道空间;一绝缘树脂57,包覆该电子元件55,并充分地分布于该电子元件55下侧及该开口530中,进而包覆该焊垫52至少三侧表面。
该电子元件55可接置在该保护层独立残留部分530,借由该保护层独立残留部分530为电子元件55提供良好的支撑效果,并通过一例如锡膏的导电材料(未标出),使该电子元件55两端对应电性连接于外露出该保护层的焊垫52上,然后进行回焊作业,使该电子元件55借锡膏焊接到该焊垫52上并形成电性连接关系。其中该电子元件55是被动元件。
请配合参阅图6,它显示绝缘树脂流经电子元件下方的示意图,由于本发明的保护层53在该成对配置的焊垫52间形成有单一开口54,并且外露出各该焊垫52的至少三侧边,并使该保护层53在该开口54中对应该成对设置的焊垫52间,形成有至少一未与开口54连接且未与其余保护层53接触的独立残留部分530,进而提供该绝缘树脂57一无死角的流道空间(如箭头所示),使该绝缘树脂57能够顺畅地流经及充分地分布于该电子元件55下方的开口,进而使绝缘树脂57有效地充填于该电子元件55与电子载板51间隙及开口54中,避免气洞(Voids)产生以及后续热环境中发生气爆问题,并在成对焊垫间形成电性绝缘屏障,防止成对焊垫间发生不当电性桥接。
同时,由于该保护层开口54显露出该焊垫52至少三表面,如此,可供该绝缘树脂57包覆住该焊垫52至少三表面,避免现有技术中将被动元件借由锡膏接置在基板上时,熔融锡膏可能流经该焊垫表面与拒焊层间的间隙,再沿该基板与拒焊层间的间隙相互扩散、接触而发生焊锡突伸(solder extrusion)现象,甚而导致相邻被动元件发生短路等问题。
实施例2
请参阅图7,它是本发明的电子载板实施例2的平面示意图。
本发明实施例2的电子载板及其构装结构与上述实施例1大致相同,主要差异在于该电子载板上的保护层53在其开口54中对应成对设置的焊垫52间形成有多条独立残留部分530,图7中显示两个独立残留部分530,但非以此为限,且这些保护层多条独立残留部分530是与该开口54及其余保护层530部分未连接,如此可提供后续电子元件良好的支撑性,同时提供绝缘树脂一无死角的流道空间,使绝缘树脂能够顺畅流经并充分地分布于电子元件下方的开口。
实施例3
请参阅图8,它是本发明的电子载板实施例3的平面示意图。
本发明实施例3的电子载板及其构装结构与上述实施例1大致相同,主要差异在于该电子载板上的保护层53在其开口54中对应成对设置的焊垫52间形成有多条独立残留部分530,图8中显示两个独立残留部分530,但非以此为限,且这些保护层多条独立残留部分530是与焊垫52相接触,但与该开口54及其余保护层530部分未连接,如此可提供后续电子元件良好的支撑性,同时提供绝缘树脂一无死角的流道空间,使绝缘树脂能够顺畅地流经并充分地分布于电子元件下方的开口。
实施例4
请参阅图9,它是本发明的电子载板实施例4的平面示意图。
本发明实施例4的电子载板及其构装结构与上述实施例1大致相同,主要差异在于该电子载板上设有多条并排的成对焊垫52,同时在覆盖于该电子载板上的保护层53中,对应于这些焊垫52处形成有单一开口54,同时外露出各该焊垫52三侧表面,在后续作业中,供并联或串联在一起的被动元件,如0805型被动元件,对应接置并电性连于各该焊垫52。
在本实施例中,该保护层53对应这些多条成对焊垫52处形成有对应外露出全部焊垫至少三侧表面的单一开口54,避免现有技术中并联或串联一起的被动元件的配置纵深影响,使得绝缘树脂难以充填在该被动元件下方间隙,使该绝缘树脂包覆住各该焊垫,进而减少发生焊锡突伸(solder extrusion)机率。
另外,该电子载板上的保护层53在其开口54中对应这些成对设置的焊垫52间,形成有多条例如长方形的独立残留部分530,对较大的被动元件起到有效的支撑。
实施例5
请参阅图10,它是本发明的电子载板实施例5的平面示意图。
本发明实施例5的电子载板及其构装结构与上述实施例1大致相同,主要差异在于该电子载板上的保护层53对应于至少两个成对设置的焊垫52间形成有一开口54,且该开口54是同时外露出各该焊垫52四侧表面,也就是完整外露出该焊垫。
如此,可在后续作业中使绝缘树脂完全包覆住该焊垫,避免现有技术中将被动元件借由锡膏接置在基板上时,熔融锡膏可能流经该焊垫表面与拒焊层间的间隙,再沿基板与拒焊层间的间隙相互扩散、接触,发生焊锡突伸(solder extrusion)现象,甚而导致相邻被动元件发生短路等问题。
因此,本发明的电子载板及其构装结构使覆盖在电子载板表面的保护层在至少两个成对配置的焊垫间形成单一开口,并且外露出各该焊垫的至少三侧边,同时使该保护层在该开口中对应该成对设置的焊垫间,形成有至少一未与开口连接且未与其余保护层接触的独立残留部分,如此在该焊垫上通过导电材料接置并电性连接电子元件,并用绝缘树脂包覆该电子元件时,可使绝缘树脂顺畅流经该电子元件下方的开口,使绝缘树脂材料有效地充填在该电子元件与电子载板间隙及开口中,避免气洞产生导致的气爆及电性桥接问题。
同时,由于该保护层开口显露出各该焊垫至少三表面,如此在使绝缘树脂材料有效地充填在该电子元件与电子载板间隙及开口中时,使该绝缘树脂包覆住该焊垫至少三表面,避免现有技术中将被动元件借由锡膏接置在基板上时,熔融锡膏可能流经该焊垫表面与拒焊层间的间隙,再沿该基板与拒焊层间的间隙相互扩散、接触,因而发生焊锡突伸(solder extrusion)现象,甚而导致相邻被动元件发生短路等问题。
再者,本发明是在保护层开口中对应该成对设置的焊垫间形成有至少一未与其余保护层接触的独立残留部分,如此在该焊垫上通过导电材料接置并电性连接电子元件,并用绝缘树脂包覆该电子元件时,可为该绝缘树脂提供一无死角的通畅流道,避免现有技术中因电子元件下方流道配置不当在角落处形成乱流,甚而导致气洞的产生及气爆等问题。
Claims (20)
1.一种电子载板,其特征在于,该电子载板包括:
一主体;
多条成对设在该主体表面的焊垫;以及
一用以覆盖该主体表面的保护层,该保护层对应于至少两个成对设置的焊垫间形成有一开口,外露出各该焊垫至少三侧表面,且该保护层在该开口中对应该成对设置的焊垫间,形成有至少一独立残留部分,供电子元件能够接置在该保护层独立残留部分,并电性连接到该成对焊垫,使该电子元件与该主体表面形成一无死角的流道空间,在包覆该电子元件时,绝缘树脂能够充分地分布在该电子元件下侧及该开口中,进而包覆该焊垫至少三侧表面。
2.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该电子载板是芯片封装使用的封装基板、电路板或印刷电路板。
3.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该电子载板的主体是绝缘层或中间堆栈有线路层的绝缘层。
4.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该保护层是拒焊层,该拒焊层的材质选用具有高度流动性的高分子聚合物。
5.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该保护层独立残留部分未与开口连接,且未与其余保护层接触。
6.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该保护层独立残留部分与焊垫接触。
7.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该电子载板上设有多条并排的成对焊垫,同时在覆盖于该电子载板上的保护层中,对应于这些焊垫处形成有单一开口,用于电性连接串联或并联的被动元件。
8.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该焊垫上可涂布锡膏,电子元件借该锡膏电性连接到该焊垫。
9.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该开口外露出各该焊垫四侧表面,完整显露出该焊垫。
10.如权利要求1所述的电子载板,其特征在于,该电子元件是被动元件。
11.一种电子载板的构装结构,其特征在于,该构装结构包括:
一电子载板,该电载板具有一本体、多条成对设在该本体表面的焊垫以及一用以覆盖该本体表面的保护层,该保护层对应于至少两个成对设置的焊垫间形成有一开口,外露出各该焊垫至少三侧表面,且该保护层在该开口中对应该成对设置的焊垫间形成有至少一独立残留部分;
一电子元件,接置在该保护层独立残留部分并得电性连接到该成对焊垫,使该电子元件与该主体表面间形成一无死角流道空间;以及
一绝缘树脂,包覆该电子元件,并能够分布在该电子元件下侧及该开口中,进而包覆该焊垫至少三侧表面。
12.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该电子载板是芯片封装使用的封装基板、电路板或印刷电路板。
13.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该电子载板的主体是绝缘层或中间堆栈有线路层的绝缘层。
14.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该保护层为拒焊层,该拒焊层的材质选用具有高度流动性的高分子聚合物。
15.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该保护层独立残留部分未与开口连接,且未与其余保护层接触。
16.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该保护层独立残留部分与焊垫相接触。
17.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该电子载板上设有多条并排的成对焊垫,同时在覆盖于该电子载板上的保护层中,对应于这些焊垫处形成有单一开口,电性连接串联或并联的被动元件。
18.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该焊垫上涂布锡膏,电子元件借该锡膏电性连接至该焊垫。
19.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该开口外露出各该焊垫四侧表面,完整显露出该焊垫。
20.如权利要求11所述的电子载板的构装结构,其特征在于,该电子元件是被动元件。
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CNA2005100975657A CN1993011A (zh) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | 电子载板及其构装结构 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103972204A (zh) * | 2013-02-06 | 2014-08-06 | 矽品精密工业股份有限公司 | 封装基板、半导体封装件及其制法 |
TWI771400B (zh) * | 2018-03-30 | 2022-07-21 | 南韓商Lg新能源股份有限公司 | 組裝孔結構 |
WO2024050814A1 (zh) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | 京东方科技集团股份有限公司 | 布线基板及其制造方法、电子装置 |
-
2005
- 2005-12-30 CN CNA2005100975657A patent/CN1993011A/zh active Pending
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