电路板结构、电子产品、电路板结构的制备方法和维修方法

文档序号:590527 发布日期:2021-05-25 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 电路板结构、电子产品、电路板结构的制备方法和维修方法 (Circuit board structure, electronic product, and preparation method and maintenance method of circuit board structure ) 是由 申中国 胡正高 张飞 于 2020-03-17 设计创作,主要内容包括:电路板结构(10)、电子产品、电路板结构(10)的制备方法和维修方法,电路板结构(10)的至少两个基板层叠设置,每一基板上均设有电子元件(13);至少两个基板通过连接结构(11)间隔层叠设置;在至少一个电子元件(13)焊接在基板之前,在该电子元件(13)中上设置具有连接焊球(121)和锡膏层(122)的焊接体(12)。(The circuit board structure (10), the electronic product, the preparation method and the maintenance method of the circuit board structure (10), at least two substrates of the circuit board structure (10) are arranged in a stacking mode, and each substrate is provided with an electronic element (13); at least two substrates are arranged in a stacking mode at intervals through a connecting structure (11); before at least one electronic component (13) is soldered to a substrate, a solder body (12) having a connecting solder ball (121) and a solder paste layer (122) is provided on the electronic component (13).)

电路板结构、电子产品、电路板结构的制备方法和维修方法

技术领域

本申请涉及电路板技术领域,尤其涉及一种电路板结构、电子产品、电路板结构的制备方法和维修方法。

背景技术

随着电子产品的微小化发展趋势,越来越多的高密度基板和堆叠式基板应运而生,芯片、二极管、电容等电子元件焊接于基板上。在产品的制造和使用过程中不可避免地会出现各种电子元件的组装不良或损坏。然而,随着电子元件数量的增加,基板上剩余的空间越来越小,可供维修的空间也越来越小。由此造成芯片等电子元件的维修不易,维修良率低。

发明内容

基于此,本申请提供了一种电路板结构、电子产品、电路板结构的制备方法和维修方法,旨在减小对基板的维修空间的要求,提高电路板结构的维修良率。

根据本申请的第一方面,本申请提供了电路板结构,包括:

至少两个基板,至少两个所述基板层叠设置,每一所述基板上均设有至少一个电子元件;

连接结构,具有导电性,电连接并机械连接于相邻两个所述基板;以及

焊接体,连接于所述电子元件和所述基板,所述焊接体包括连接焊球和锡膏层;

其中,至少部分所述连接结构夹设于相邻两个所述基板之间,以使至少两个所述基板间隔层叠设置;在所述至少一个所述电子元件中的至少一个焊接在所述基板之前,在所述至少一个所述电子元件中的至少一个上设置所述连接焊球和所述锡膏层。

根据本申请的第二方面,本申请提供了一种电路板结构,包括:基板;至少一个电子元件,设于所述基板上;以及焊接体,连接于所述电子元件和所述基板,所述焊接体包括连接焊球和锡膏层;其中,在所述至少一个所述电子元件中的至少一个焊接在所述基板之前,在所述电子元件上设置所述连接焊球和所述锡膏层。

根据本申请的第三方面,本申请还提供一种电子产品,包括:壳体;以及本申请的第一方面任一所述的电路板结构,设置于所述壳体上。

根据本申请的第四方面,本申请还提供一种电子产品,包括:壳体;以及本申请的第二方面任一所述的电路板结构,设置于所述壳体上。

根据本申请的第五方面,本申请还提供一种电路板结构的制备方法,所述电路板结构包括基板、焊接体和设于所述基板上的至少一个电子元件;所述方法包括:在所述至少一个所述电子元件中的至少一个上设置连接焊球和锡膏层,以在所述电子元件上设置所述焊接体;将设有所述焊接体的电子元件焊接于所述基板上。

根据本申请的第五方面,本申请还提供一种电路板结构的维修方法,所述电路板结构包括基板和待维修电子器件;所述方法包括:从所述基板的待维修区域拆除所述待维修电子器件;在目标电子器件上设置连接焊球和锡膏层,以在所述目标电子器件上设置焊接体;将设有所述焊接体的目标电子器件焊接于所述基板的待维修区域。

本申请实施例提供了一种电路板结构、电子产品、电路板结构的制备方法和维修方法,通过在所述至少一个所述电子元件中的至少一个焊接在所述基板之前,在所述至少一个所述电子元件中的至少一个上设置所述连接焊球和所述锡膏层。然后再将设有连接焊球和锡膏层的电子元件设于基板上,无需在基板上预留充足的空间以设置锡膏层,因而能够最大化减小了对基板的维修空间的要求,维修方便,提高了电路板结构的维修良率。

此外,与各电子元件同时设于同一基板上相比,本申请实施例中各电子元件设置在层叠设置的至少两个基板上,各电子元件的占板面积小于各电子元件的面积的总和,大大减小了各电子元件的占板面积,从而实现在有限的空间内实现多个电子元件的高密度集成,将电子产品内部的其他空间留给电子产品的电池或其他电子元器件等,进而减小了电子产品的尺寸,有利于电子产品小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图;

图2是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图,其中预设区域处的电子元件与基板分离;

图3是本申请一实施例提供的电路板结构的部分结构示意图;

图4是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图;

图5是图4中电路板结构一角度的结构示意图,其中示出了第二基板的第二面;

图6是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图;

图7是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图;

图8是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图;

图9是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图;

图10是本申请一实施例提供的电路板结构的结构示意图;

图11是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图12是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图13是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图14是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图15是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图16是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图17是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图18是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式;

图19是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式和填充件;

图20是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式和填充件;

图21是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式和填充件;

图22是本申请一实施例提供的电路板结构的部分示意图,其中示出了刚性连接件的排列方式和填充件;

图23是本申请一实施例提供的刚性连接件的结构示意图;

图24是本申请一实施例提供的刚性连接件的结构示意图;

图25是本申请一实施例提供的刚性连接件的结构示意图;

图26是本申请一实施例提供的刚性连接件的结构示意图;

图27是本申请一实施例提供的刚性连接件的结构示意图;

图28是本申请一实施例提供的刚性连接件的内部结构示意图;

图29是本申请一实施例提供的电路板结构的维修方法的流程示意图;

图30是本申请一实施例提供的分离待维修电子器件过程参考图;

图31是本申请一实施例提供的分离待维修电子器件过程参考图;

图32是本申请一实施例提供的目标电子器件放置于承载治具内的示意图;

图33是本申请一实施例提供的印刷锡膏过程参考图;

图34是本申请一实施例提供的印刷锡膏完毕状态示意图;

图35是本申请一实施例提供的吸取目标电子器件定位至待维修区域的过程参考图;

图36是本申请一实施例提供的电路板结构的制备方法的流程示意图。

附图标记说明:

10、电路板结构;

11、连接结构;111、间隔焊球;112、刚性连接件;1121、第一连接部;1122、间隔部;1123、第二连接部;1124、第一导电体;1125、绝缘体;1126、第二导电体;1127、包覆体;113、第一阵列;1131、第一子阵列;1132、第二子阵列;114、第二阵列;

12、焊接体;121、连接焊球;122、锡膏层;13、电子元件;131、待维修电子器件;132、目标电子器件;

141、预设区域;142、凹槽;15、第一基板;16、第二基板;161、容置部;

171、间隙;172、填充件;173、空隙部;

20、吹风装置;30、承载治具;31、印刷底座;32、压盖;40、钢网;50、锡膏;60、刮刀;70、吸取装置。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

本申请的发明人发现,为了实现无人机、可移动小车、移动终端、运动相机、电子玩具等电子产品的高性能化,无人机的飞控主板、可移动车辆的主控板、移动终端中承载系统级芯片(System on Chip,SOC)的主板等基板中通常会集成芯片等多个电子元件,基板上剩余的空间越来越小。当在基板上高集成或高密度地设置多个电子元件时,某个或某些电子元件尤其是芯片不可避免地出现组装不良或损坏,由于基板上可供维修的空间有限,对芯片等电子元件的维修挑战越来越大。

传统的芯片维修方法主要存在以下两种:第一种维修方法是使用钢片在基板上局部印刷锡膏,在放置进行芯片维修。这种维修方法基于芯片周围有适当的空间,以供钢片在基板上印刷锡膏,而在电子元件高密度设计或高集成设计下,基板上的芯片周围没有足够的空间供钢片印刷锡膏,导致制造中不良品不能维修或存在高度维修挑战,维修良率低。

第二种维修方法是使用点锡机器在基板上进行点锡,在放置芯片进行维修。而针对细小间隙的芯片,点锡量质量稳定性较差,锡量成形一致性较难控制,维修良率较低。而对设计于基板的凹槽内的芯片,点锡机器喷嘴没有足够的空间进行点锡,容易撞到凹槽周围的基板或零件。此外,点锡机器较为昂贵,维修成本高,维修良率低。因而,针对高密度基板(即高密度集成有多个电子元件的基板),当某一电子元件尤其是芯片出现组装不良或损坏时,如何在有限的空间内实现对芯片等电子元件进行维修或返工,并保证维修良率,是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

针对该发现,本申请的发明人对电路板结构进行了改进,以减小对基板的维修空间的要求,提高电路板结构的维修良率。

下面结合附图,对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1和图2,本申请的实施例提供了一种电子产品,该电子产品包括电路板结构10和壳体,电路板结构10设置于壳体上。其中,电子产品可以包括相机、无人飞行器、电子玩具、可移动车辆、移动终端等中的至少一种。移动终端可以包括手机、平板电脑等中的至少一种。

请参阅图1和图2,在一些实施例中,该电路板结构10包括连接结构11、焊接体12和至少两个基板。每一基板上均设有至少一个电子元件13。连接结构11具有导电性。连接结构11电连接并机械连接于相邻两个基板。

请参阅图2,焊接体12连接于电子元件13和基板,焊接体12包括连接焊球121和锡膏层122。在至少一个电子元件13中的至少一个焊接在基板之前,在至少一个电子元件13中的至少一个上设置连接焊球121和锡膏层122。

至少一个电子元件13设置于基板上后,若某个电子元件13出现组装不良或损坏时,将该不良或损坏的某个电子元件13与基板分离。然后在质量良好的电子元件13上设置连接焊球121和锡膏层122后,再将设有连接焊球121和锡膏层122的电子元件13通过连接焊球121和锡膏层122焊接在基板上。与先在基板上设置锡膏层122再在基板上的锡膏层122相应位置设置质量良好的电子元件13相比,本申请实施例的电路板结构10先在质量良好的电子元件13上设置锡膏层122,然后再将设有锡膏层122的电子元件13焊接于基板上,无需在基板上预留充足的用于设置锡膏层122的空间,对基板的维修空间要求减小,维修简单方便,提高了电路板结构10的维修良率,电路板结构10的品质质量也能相应提高,节约了制造成本。

可以理解地,该质量良好的电子元件13与前述不良或损坏的某个电子元件13为同一类型元件。

电子元件13可以是裸芯片、芯片封装件、无源电子器件、或者其他有源电子器件等,例如电阻、电感、电容、通信元件、各类传感器等中的至少一种。示例性地,电子元件13包括芯片。各电子元件13中的至少一个电子元件13通过连接焊球121和锡膏层122焊球在基板上。各电子元件13中的其他电子元件13可以通过焊球和助焊剂焊接于基板上,各电子元件13中的其他电子元件13也可以通过其他任意合适的电连接结构11与基板电连接,在此不作限定。

当电子元件13为多个时,若多个电子元件13设置于同一个基板上,各电子元件13占据基板的面积为多个电子元件13的面积的总和。电子元件13的数量越多,各电子元件13占据基板的面积就越大,如此会增加电子产品的面积,不利于电子产品的小型化。

在本申请一实施例中,为了减小电子产品的尺寸,各电子元件13分别设置在至少两个基板上,至少两个基板层叠设置,因而各电子元件13的占板面积小于各电子元件13的面积的总和,大大减小了各电子元件13的占板面积,在有限的空间内实现多个电子元件13的高密度集成,提高了电子产品的集成度,从而将电子产品内部的其他空间留给电子产品的电池或其他电子元器件等,有利于电子产品小型化。

可以理解地,各电子元件13的占板面积是指,当各电子元件13沿至少两个基板的层叠方向投影至同一个基板上时,各电子元件13在该同一个基板上所占据的面积。

可以理解地,由于至少两个基板层叠设置,每个基板上均设于电子元件13,因而可以将不同子系统的电子元件13分开布置于至少两个基板上,基板的层数和阶数不受某一或某些电子元件13互连的制约。与各电子元件13均设于同一基板或电路板相比,本申请实施例的电路板结构10能够降低某一部分基板的成本。

请参阅图1,在一些实施例中,至少部分连接结构11夹设于相邻两个基板之间,以使至少两个基板间隔层叠设置。该连接结构11能起到一定的支撑作用,使得相邻两个基板之间间隔一定距离以形成有用于供空气流动的空间,保持了该空间与外部的流通性。在自然条件或者外加风扇等条件下,该空间内的空气具有较好的流动性,该空间内流动的空气能够与电子元件13、以及相邻两个基板中的至少一者进行热量交换,从而便于电子元件13上的热量散出,提高了电路板结构10的散热效果,避免电子产品因局部升温过快而影响电子产品的性能。

可以理解地,基板的数量可以根据实际需求进行设置,例如两个、三个、四个、五个或者更多。各基板依次层叠设置,相邻两个基板之间设有连接结构11。设置于相邻两个基板之间的连接结构11可以根据实际需求设置数量。

可以理解地,各基板的材料可以根据实际需求进行设计,例如基板可以采用环氧树脂、陶瓷或高密度互联的(High Density Interconnect,HDI)环氧玻纤布等材料制成。

请参阅图1和图2,在一些实施例中,至少两个基板中的至少一个设有预设区域141,连接焊球121和锡膏层122的电子元件13焊接于预设区域141。具体地,预设区域141上设置有电子元件13,该预设区域141的电子元件13出现组装不良或损坏时,在质量良好的电子元件13上设置连接焊球121和锡膏层122,然后将该质量良好的电子元件13焊接于预设区域141,从而实现电子元件13的维修,维修容易,维修良率高。

请参阅图1,在一些实施例中,至少两个基板中的至少一个设有多个电子元件13,多个电子元件13中的至少一个连接焊接体12后焊接于预设区域141。

请参阅图1和图2,在一些实施例中,多个电子元件13中的至少另一个与预设区域141配合形成凹槽142。或者,至少两个基板中的至少另一个与预设区域141配合形成凹槽142。

请参阅图3,在一些实施方式中,为了提高电路板结构10的集成度,可以在同一基板上设置有至少两个电子元件13,至少两个电子元件13中的至少一个设于预设区域141内。至少两个电子元件13中的至少另一个与该预设区域141配合形成凹槽142。请参阅图1和图2,在另一些实施方式中,为了提高电路板结构10的集成度,可以在至少两个基板中的至少一个基板上设置至少一个电子元件13,该至少一个电子元件13位于预设区域141。至少两个基板中的至少另一个基板与该预设区域141配合形成凹槽142。

示例性地,当预设区域141上的电子元件13组装不良或损坏需要更换或维修时,从预设区域141拆离组装不良或损坏的电子元件13。此时若在基板的预设区域141处设置锡膏层122然后将另一良好的电子元件13连接于焊接区域,则凹槽142会干涉锡膏层122设置在预设区域141,维修可操作的空间不足,设置锡膏层122的辅助设备甚至容易撞到凹槽142周围的电子元件13或基板,维修难度大,维修良率低。而本申请一些实施例中,从预设区域141拆离组装不良或损坏的电子元件13后,在另一良好的电子元件13上设置连接焊球121和锡膏层122,锡膏层122的设置不受凹槽142的影响,从而减小对基板的维修空间的要求,提高电路板结构10的维修良率。

请参阅图1、图4、图5,图6至图10,在一些实施例中,至少两个基板包括第一基板15和第二基板16。至少部分连接结构11夹设于相邻两个基板之间,以使至少两个基板间隔设置形成间隙171。该间隙171能够用于供气体或空气流动,保持了该间隙171与外部的流通性。在自然条件或者外加风扇等条件下,该间隙171内的空气具有较好的流动性,该间隙171内流动的空气能够与位于第一基板15和第二基板16之间的电子元件13发生热交换,该间隙171内流动的空气也能够与第一基板15和/或第二基板16发生热交换,从而能够加速第一基板15和/或第二基板16上的电子元件13的热量散出,提高散热效果,避免电子产品因局部升温过快而影响电子产品的性能。

可以理解地,至少两个基板中的各基板的尺寸形状可以根据实际需求进行设置,只要允许至少两个基板之间有部分投影面积重叠即可。示例性地,第一基板15和第二基板16的尺寸形状无需完全相同,只要第一基板15和第二基板16在二者的层叠方向上在第一基板15或第二基板16上的投影面积有部分重叠即可。

可以理解地,第一基板15和第二基板16的数量可以根据实际需求进行设计,例如为一个、两个、三个或者更多。示例性地,第一基板15的数量为一个,第二基板16的数量为两个,两个第二基板16并排连接于第一基板15上。两个第二基板16和第一基板15的预设区域141配合形成凹槽142。

具体地,第一基板15和第二基板16相对设置。第一基板15具有正面和与正面相对的背面。第二基板16具有第一面和第二面,第一面面向第一基板15的背面,第二面与第一面相对设置。在第一基板15的正面和/或背面上设置有电子元件13。在第二基板16的第一面和/或第二面上设置有电子元件13。第一基板15的背面上设置有第一焊盘,第二基板16的第一面上设置有与第一焊盘相对应的第二焊盘,第一焊盘通过连接结构11实现与第二焊盘电性连接。该连接结构11也可以起到结构支撑作用。

连接结构11的数量可以根据实际需求进行设计。比如,连接结构11的数量包括至少四个。示例性地,连接结构11的数量包括至少四个。具体地,设置于相邻两个基板之间的连接结构11的数量包括至少四个,例如四个、五个、六个、七个、八个或者更多。

请参阅图4、图11至图18,在一些实施例中,至少四个连接结构11间隔设置。具体地,各连接结构11中两两间隔设置,或相邻两个连接结构11间隔设置,如此在各连接结构11之间形成用于供空气流动的间隔空间,该间隔空间能够供空气或气体流动,保证了该间隔空间与外部的流通性,有利于加速第一基板15、第二基板16或者位于第一基板15和第二基板16上的电子元件13中的至少一者散热,提高散热效果,避免电子产品局部升温过快,为电子产品的正常性能提供了保障。

请参阅图4、图11至图18,在一些实施例中,至少四个连接结构11以预设排列规则排列。具体地,至少四个连接结构11以预设排列规则排列在第一基板15上。或者,至少四个连接结构11以预设排列规则排列在第二基板16上。预设排列规则排列可以根据实际需求进行设计,只要第一基板15能够通过各连接结构11与第二基板16实现电连接以及机械连接即可。在一些实施例中,多个连接结构11呈阵列排布,便于电路板结构10的加工。

请参阅图4和图5,在一些实施例中,第二基板16上设有用于容置电子元件13的容置部161。可以理解地,该电子元件13中的至少部分位于容置部161内,能够减小容置部161处的电子元件13的空间干涉,减小电路板结构10在各基板的层叠方向上的尺寸,便于电子产品的小型化。

在一些实施例中,容置部161与间隙171连通,以使得间隙171内流动的空气能够与容置部161处的电子元件13发生热交换,从而加速容置部161处的电子元件13的热量散出,提高散热效果。

在一些实施例中,容置部161贯穿第二基板16的第一面和第二基板16的第二面,以使得位于第二基板16的第二面所在侧的空气能够与电子元件13发生热交换,从而提高散热效果。在另一些实施例中,容置部161为凹陷结构。

在一些实施例中,容置部161的数量可以根据实际需求进行设置。例如容置部161的数量为一个。又如,容置部161的数量为多个,例如两个、三个或者更多。多个容置部161间隔设置在第二基板16上。各容置部161处的电子元件13可以为相同类型的元件,也可以为不同类型的元件。

各容置部161可以按预设规则排列在第二基板16上。各容置部161沿第二基板16的长度方向间隔排列在第二基板16上。又如,各容置部161沿第二基板16的宽度方向间隔排列在第二基板16上。再如,各容置部161中的其中一部分沿第二基板16的长度方向间隔排列在第二基板16上,各容置部161中的另一部分沿第二基板16的宽度方向间隔排列在第二基板16上。当然各容置部161的排列布置不限于上述实施例,在此不一一列举。

在一些实施例中,多个容置部161在第二基板16上呈阵列排布,以方便电路板结构10的加工。

在一些实施例中,容置部161上容置有至少一个电子元件13。即每一个容置部161可以设置一个电子元件13,也可以设置至少两个电子元件13,在此不作限定。

请参阅图1至图3,在一些实施例中,连接结构11包括间隔焊球111,间隔焊球111夹设于第一基板15与第二基板16之间。具体地,该间隔焊球111为焊锡球。该间隔焊锡球能够支撑第一基板15和/或第二基板16,使得第一基板15和第二基板16之间间隔一定距离形成间隙171;且加工方便。

在一些实施例中,第二基板16可以为转接板。电路板结构10可以通过第二基板16连接于其他电路板。第一基板15、第二基板16和该其他电路板依次层叠设置,各电子元件13的占板面积小于各电子元件13的面积的总和,有利于电子产品的小型化。其中,该其他电路板可以是无人机的飞控主板、可移动车辆的主控板、移动终端中承载SOC的主板等。

采用锡膏在第二基板16的第一面和第二面分别植球,在第二基板16的第一面所形成的焊球即为间隔焊球111。在第二基板16的第二面所形成的焊球能够用于与其他电路板连接。采用锡膏在第二基板16的第一面和第二面分别植球,具体包括:采用锡膏在转接板的第一面植球,并对助焊剂残留物进行清洗;采用锡膏在转接板的第二面植球,并对助焊剂残留物进行清洗。在一些实施方式中,第二基板16的第二面上的焊球与间隔焊球111的位置对应,即在第二基板16的第一面和第二面的植球区域大致相同,以方便加工。

请参阅图6至图10,在一些实施例中,连接结构11包括刚性连接件112,刚性连接件112的两端分别连接于第一基板15和第二基板16。

通过框架板实现至少两个基板的机械连接和电性连接所制得的电路板结构10,由于框架板容易发生翘曲形变,因而增大了电路板结构10的加工难度。本申请实施例的刚性连接件112具有刚性,不易发生翘曲形变,从而降低了电路板结构10的加工难度。其次,由于刚性连接件112具有一定刚性,刚性连接件112的高度一致性好,不容易被压塌,不易出现电路板结构10短路的问题。

此外,在加工或制备本申请实施例的电路板结构10时,当组装两个相邻的基板以及刚性连接件112时,刚性连接件112的定位精确,刚性连接件112与基板的连接位置不容易发生偏移或滚动,有利于刚性连接件112与基板的组装以及提高加工效率,工艺简单,加工成本低。

可以理解地,第一基板15和第二基板16均可以通过任意合适的连接方式与刚性连接件112连接。示例性地,请参阅图6、图9和图10,刚性连接件112贴装或插装于第一基板15上。和/或,刚性连接件112贴装或插装于第二基板16上。

在一些实施方式中,请参阅图6,第一基板15和第二基板16均可以采用贴装的方式与刚性连接件112连接。请参阅图9,在另一实施方式中,第一基板15和第二基板16均可以采用插装的方式与刚性连接件112连接。请参阅图10,在又一实施方式中,第一基板15和第二基板16中的其中一者采用插装的方式与刚性连接件112连接,第一基板15和第二基板16中的另外一者采用贴装的方式与刚性连接件112连接。比如第一基板15采用贴装的方式与刚性连接件112连接,第二基板16采用插装的方式与刚性连接件112连接。又如,第一基板15采用插装的方式与刚性连接件112连接,第二基板16采用贴装的方式与刚性连接件112连接。

请参阅图9和图10,在一些实施例中,部分刚性连接件112插装于第一基板15和/或第二基板16。即刚性连接件112中的其中一部分插装于第一基板15和/或第二基板16中。

在一些实施例中,刚性连接件112沿第一基板15和第二基板16的层叠方向延伸,以使得刚性连接件112既能够连接第一基板15和第二基板16,又能够将第一基板15和第二基板16间隔一定距离形成间隙171。

在一些实施例中,刚性连接件112的数量包括至少四个,至少四个刚性连接件112以预设排列规则排列设置在第一基板15和/或第二基板16上。具体地,多个刚性连接件112在第一基板15或第二基板16上呈阵列排布。比如,各刚性连接件112的排布图形可以呈“口”字形、“日”字形、“田”字形、“L”字形、“二”字形、其他规则形状或不规则形状等,在此不作限定。示例性地,各刚性连接件112的排列形状适配于第一基板15或第二基板16的轮廓,可以为规则形状,也可以为不规则形状。下面以多个刚性连接件112在第一基板15上呈阵列排布进行解释说明。

请参阅图11至图18,在一些实施例中,多个刚性连接件112中的至少部分刚性连接件112呈阵列排布设置于第一基板15上形成第一阵列113。具体地,多个刚性连接件112中的至少部分刚性连接件112呈阵列排布设置形成第一阵列113。

在一些实施例中,多个刚性连接件112中的至少部分刚性连接件112沿第一基板15的边缘区域间隔设置以形成第一阵列113,以提高第一基板15与第二基板16的机械连接可靠性,并保证第一基板15与第二基板16的电连接可靠性。该第一阵列113与第一基板15的侧周轮廓的距离可以根据实际需求进行设置,在此不作限定。请参阅图11,各刚性连接件112沿第一基板15的边缘区域间隔设置形成环形的第一阵列113。

在一些实施例中,第一阵列113呈环形分布。第一阵列113中的刚性连接件112环绕第一基板15的中部设置。

请参阅图12至图16,多个刚性连接件112呈阵列排布设置于第一基板15上形成第一阵列113和第二阵列114。具体地,各刚性连接件112中的其中一部分刚性连接件112呈阵列排布形成第一阵列113。各刚性连接件112中的另一部分刚性连接件112呈阵列排布形成第二阵列114。更为具体地,第一阵列113环绕第二阵列114设置,以进一步增加第一基板15和第二基板16的连接可靠性。第二阵列114可以呈“一”字形、“十”字形、“X”字形、其他规则阵列排布或不规则阵列排布等,在此不作限定。

请参阅图17和图18,第一阵列113位于第一基板15的至少两侧。具体地,第一阵列113位于第一基板15的中部的至少两侧。第一基板15和第二基板16可以为长方形等规则形状或任意合适的不规则形状,在此不作限定。下面以第一基板15为长方形进行解释说明。第一基板15具有两个长边侧和两个短边侧。第一阵列113位于第一基板15的两个长边侧和两个短边侧中的至少两侧。比如,如图17所示,第一阵列113中的其中一部分刚性连接件112设于其中一个长边侧,第一阵列113中的另一部分刚性连接件112设于另一个长边侧。又如,如图18所示,第一阵列113中的其中一部分刚性连接件112设于其中一个短边侧,第一阵列113中的另一部分刚性连接件112设于另一个短边侧。

在一些实施例中,第一阵列113包括第一子阵列1131和第二子阵列1132。第一子阵列1131与第二子阵列1132间隔相对设置。具体地,第二子阵列1132与第一子阵列1131间隔相对分布于第一基板15的边缘区域。更为具体地,如图17所示,第一子阵列1131设于第一基板15的其中一个长边侧,第二子阵列1132设于第一基板15的另一长边侧。如图18所示,第一子阵列1131设于第一基板15的其中一个短边侧,第二子阵列1132设于第一基板15的另一短边侧。

请参阅图19至图22,在一些实施例中,电路板结还包括填充件172。填充件172填充包覆于多个刚性连接件112中的至少一个刚性连接件112的外部。填充件172的设置,一方面能够提高电路板结构10的可靠性;另一方面能够避免刚性连接件112直接与空气接触,从而为信号提供均匀的传输介质,保证高速信号传输稳定性。填充件172可以根据实际需求选择任意合适材料制成,比如模塑材料或底充胶等。

在一些实施方式中,多个刚性连接件112中的其中一部分刚性连接件112外部填充包覆有填充件172,多个刚性连接件112中的另一部分刚性连接件112外部不设填充件172,未填充包覆填充件172的另一部分刚性连接件112,仍可提供用于供空气对流的空间,便于第一基板15、第二基板16或电子元件13的散热,兼顾散热效果、信号传输稳定性和连接可靠性。请参阅图19、图21和图22,具体地,未填充包覆填充件172的另一部分刚性连接件112形成有空隙部173,该空隙部173能够提供空气对流的空间,便于第一基板15、第二基板16或电子元件13的散热,从而提高电路板结构10的散热效果。示例性地,该空隙部173可以由相邻的两个刚性连接件112之间的空隙空间形成,该空隙空间未填充填充件172,亦即该相邻的两个刚性连接件112之间未填充填充件172。

刚性连接件112的形状可以根据实际需求设计为任意合适形状,例如圆柱体、“T”形圆柱、“工”字形圆柱、其他直径不同的圆柱、其他规则形状或不规则形状等。

请参阅图23,在一些实施例中,刚性连接件112以轮廓尺寸相同的方式沿第一基板15和第二基板16的层叠方向延伸。具体地,在第一基板15和第二基板16的层叠方向上,刚性连接件112各处的尺寸大致相同。这种结构的刚性连接件112可以插装或贴装于第一基板15,也可以插装或贴装于第二基板16。

在一些实施例中,刚性连接件112具有第一连接部1121、间隔部1122和第二连接部1123。第一连接部1121与第一基板15连接。间隔部1122的一端与第一连接部1121连接,间隔部1122夹设于第一基板15和第二基板16之间以使第一基板15和第二基板16形成间隙171,供空气流通,提高第一基板15、第二基板16或电子元件13的散热效果。第二连接部1123与间隔部1122的另一端连接。第二连接部1123与第二基板16连接。具体地,第一连接部1121、间隔部1122和第二连接部1123沿第一基板15和第二基板16的层叠方向依次设置。

请参阅图24和图25,第一连接部1121的轮廓尺寸大于或等于间隔部1122的轮廓尺寸。第二连接部1123的轮廓尺寸大于或等于间隔部1122的轮廓尺寸。例如,如图24所示,第一连接部1121的轮廓尺寸大于间隔部1122的轮廓尺寸,以增大第一连接部1121与第一基板15的接触面积,提高第一连接部1121贴装定位的准确性,有利于于第一连接部1121通过贴装与第一基板15连接。第二连接部1123的轮廓尺寸等于间隔部1122的轮廓尺寸。又如,如图25所示,第一连接部1121的轮廓尺寸大于间隔部1122的轮廓尺寸,第二连接部1123的轮廓尺寸大于间隔部1122的轮廓尺寸,以增大刚性连接件112与第一基板15和第二基板16的接触面积,提高刚性连接件112贴装定位的准确性,有利于刚性连接件112的贴装加工。

请参阅图26和图27,在一些实施例中,第一连接部1121的轮廓尺寸小于间隔部1122的轮廓尺寸。第二连接部1123的轮廓尺寸小于间隔部1122的轮廓尺寸。例如,如图26所示,第一连接部1121的轮廓尺寸小于间隔部1122的轮廓尺寸,以便于第一连接部1121与第一基板15的插装连接。第二连接部1123的轮廓尺寸等于间隔部1122的轮廓尺寸。又如,如图27所示,第一连接部1121的轮廓尺寸小于间隔部1122的轮廓尺寸,第二连接部1123的轮廓尺寸小于间隔部1122的轮廓尺寸,有利于第一连接件插装于第一基板15和第二基板16上。

在一些实施例中,第一基板15的背面设有用于与第一连接部1121连接的第一装配部。第二基板16的第一面设有用于与第二连接部1123连接的第二装配部。第一装配部和/或第二装配部可以为平面部或者孔状结构等。在一些实施方式中,第一连接部1121贴装于第一基板15的背面。在一些实施方式中,第一装配部为孔状结构,第一连接部1121插设于第一装配部内。

在一些实施方式中,第一装配部贯穿于第一基板15的正面和背面,如此可以增大刚性连接件112与第一基板15的连接面积,提高刚性连接件112与第一基板15的连接可靠性。

同样地,在一些实施方式中,第二连接部1123贴装于第二基板16的第一面。在一些实施方式中,第二装配部为孔状结构,第二连接部1123插设于第二装配部内。在一些实施方式中,第二装配部贯穿于第二基板16的第一面和第二面,如此可以增大刚性连接件112与第二基板16的连接面积,提高刚性连接件112与第二基板16的连接可靠性。

请参阅图28,在一些实施例中,刚性连接件112包括第一导电体1124、绝缘体1125和第二导电体1126。第一导电体1124电连接于相邻两个基板。绝缘体1125套设于第一导电体1124外部。第二导电体1126电连接于相邻两个基板。第二导电体1126套设于绝缘体1125外部。第二导电体1126通过绝缘体1125与第一导电体1124绝缘设置。上述刚性连接件112采用第一导电体1124和第二导电体1126,能够提高信号传输稳定性。

请参阅图28,在一些实施例中,刚性连接件112还包括包覆体1127。包覆体1127套设于第二导电体1126外部。具体地,包覆体1127包括具有防氧化性的包覆体1127、具有绝缘性的包覆体1127等中的至少一种,以实现刚性连接件112的防氧化或绝缘性能,提高电路板结构10的可靠性。

在一些实施例中,第一导电体1124、绝缘体1125、第二导电体1126和包覆体1127同轴设置,进一步提高电路板结构10的信号传输可靠性。

在一些实施例中,第一导电体1124和第二导电体1126可以根据实际需求采用任意合适的导电材料。示例性地,第一导电体1124和第二导电体1126均包括铜材质的刚性连接件112、铜合金材质的刚性连接件112、铝材质的刚性连接件112、铝合金材质的刚性连接件112、银材质的刚性连接件112、银合金材质的刚性连接件112、金材质的刚性连接件112、金合金材质的刚性连接件112等中的至少一种。

本申请实施例还提供一种电路板结构10,包括基板、焊接体12和至少一个电子元件13。至少一个电子元件13设于基板上。焊接体12连接于电子元件13和基板。焊接体12包括连接焊球121和锡膏层122。其中,在至少一个电子元件13中的至少一个焊接在基板之前,在电子元件13上设置连接焊球121和锡膏层122。

至少一个电子元件13设置于基板上后,若某个电子元件13出现组装不良或损坏时,将该不良或损坏的某个电子元件13与基板分离。然后在质量良好的电子元件13上设置连接焊球121和锡膏层122后,再将设有连接焊球121和锡膏层122的电子元件13通过连接焊球121和锡膏层122焊接在基板上。与先在基板上设置锡膏层122再在基板上的锡膏层122相应位置设置质量良好的电子元件13相比,本申请实施例的电路板结构10在质量良好的电子元件13上设置锡膏层122,无需在基板上不需要充足的用于设置锡膏层122的空间,对基板的维修空间要求减小,维修容易,提高了电路板结构10的维修良率。

基板的数量可以根据实际需求进行设计,例如一个、两个、三个或者更多。在一些实施例中,各电子元件13均设于同一基板上。在另一些实施例中,各电子元件13设于至少两个基板上。

在一些实施例中,基板上设有预设区域141,连接焊球121和锡膏层122的的电子元件13焊接于预设区域141。具体地,预设区域141上设置有电子元件13,该预设区域141的电子元件13出现组装不良或损坏时,在质量良好的电子元件13上设置连接焊球121和锡膏层122,然后将该质量良好的电子元件13焊接于预设区域141,从而实现电子元件13的维修,维修容易,维修良率高。

在一些实施例中,基板上设有多个电子元件13,多个电子元件13中的至少一个连接焊接体12后焊接于预设区域141。

在一些实施例中,多个电子元件13中的至少另一个与预设区域141配合形成凹槽142。为了提高电路板结构10的集成度,各电子元件13中的至少一个设于预设区域141内,各电子元件13中的至少另一个与该预设区域141配合形成凹槽142。

示例性地,当预设区域141上的电子元件13组装不良或损坏需要更换或维修时,从预设区域141拆离组装不良或损坏的电子元件13。此时若在基板的预设区域141处设置锡膏层122然后将另一良好的电子元件13连接于焊接区域,则凹槽142会干涉锡膏层122设置在预设区域141,维修可操作的空间不足,设置锡膏层122的辅助设备甚至容易撞到凹槽142周围的电子元件13或基板,维修难度大,维修良率低。而本申请一些实施例中,从预设区域141拆离组装不良或损坏的电子元件13后,在另一良好的电子元件13上设置连接焊球121和锡膏层122,锡膏层122的设置不受凹槽142的影响,从而减小对基板的维修空间的要求,提高电路板结构10的维修良率。

本申请实施例还提供一种电子产品,包括壳体以及上述电路板结构10。电路板结构10设置于壳体上。电子产品包括相机、无人飞行器、电子玩具、可移动车辆、移动终端中的至少一种。

请参阅图29,本申请实施例还提供一种电路板结构10的维修方法,该维修方法用于维修电路板结构10。所述电路板结构10可以为上述任一实施例中的电路板结构10。所述维修方法包括步骤S101至步骤S103。

步骤S101、从所述基板的待维修区域拆除所述待维修电子器件。

步骤S102、在目标电子器件上设置连接焊球和锡膏层,以在所述目标电子器件上设置焊接体。

步骤S103、将设有所述焊接体的目标电子器件焊接于所述基板的待维修区域。

在一些实施例中,所述从所述基板的待维修区域拆除所述待维修电子器件131,包括:通过吹风装置20对所述待维修电子器件131与所述基板之间的连接焊球121通热风,以使所述基板与所述待维修电子器件131分离。

请参阅图30和图31,具体地,利用吹风装置20向连接焊球121通热风,以使连接焊球121的加热更快,使得连接焊球121快速熔化,从而能使待维修电子器件131快速地与基板分离,进而方便了维修,且维修方法简单方便。该待维修电子器件131即为上述实施例电路板结构10中的组装不良或损坏的电子元件13。示例性地,第一基板15具有待维修区域。该待维修区域即为上述任一实施例中的预设区域141。待维修区域与其他电子元件13配合形成凹槽142,如图30所示。或者待维修区域与其他基板配合形成凹槽142,如图31所示。待维修电子器件131中的至少部分设于凹槽142内。下面以第一基板15上的待维修区域与其他基板配合形成该凹槽142为例进行解释说明。

吹风装置20可以为返修台风嘴等,利用返修台罩住凹槽142内的待维修电子器件131并调用预设的加热曲线,对设于待维修电子器件131和第一基板15之间的连接焊球121进行加热,使得待维修电子器件131快速地与第一基板15分离,从而从第一基板15的待维修区域拆除待维修电子器件131。

在一些实施例中,所述在目标电子器件132上设置连接焊球121和锡膏层122,包括:在所述目标电子器件132上设置所述连接焊球121;在所述目标电子器件132的连接焊球121上设置锡膏层122。

具体地,目标电子器件132可以在生产时设置连接焊球121,也可以在设置锡膏层122之前设置连接焊球121,在此不作限定。目标电子器件132的类型与待维修电子元件13的类型相同,且目标电子器件132为性能良好的电子元件13。

在目标电子器件132上设置连接焊球121后,可以通过印刷的方式,在目标电子器件132的连接焊球121上印刷锡膏层122。与采用点锡方式相比,本申请实施例的维修方法,维修设备成本低,且锡膏不易散落在其他位置而污染电子元件13。

在一些实施例中,所述在所述目标电子器件132的连接焊球121上设置锡膏层122,包括:将设有连接焊球121的目标电子器件132放置于承载治具30上;在放有目标电子器件132的承载治具30上放上钢网40,所述钢网40上开有小孔,所述小孔对应于所述目标电子器件132的连接焊球121位置;在所述钢网40上涂覆锡膏,锡膏填充入小孔涂敷于连接焊球121位置,涂好锡膏后取下钢网40并从承载治具30中取出目标电子器件132。

具体地,请参阅图32至图34,承载治具30包括印刷底座31和压盖32。压盖32和钢网40设于承载治具30的相对两侧。钢网40可以预先设置在印刷底座31的一侧。压盖32与印刷底座31可拆卸连接。

示例性地,将目标电子器件132放入印刷底座31内,使用压盖32将目标电子器件132仅仅固定于印刷底座31内。再翻转印刷底座31,在印刷底座31背面的钢网40表面进行锡膏50印刷。具体地,请参阅图33,通过刮刀60将锡膏50在钢网40上刮抹,以将锡膏50推进钢网40的各个小孔内,确保小孔内可以充分填充锡膏50。这样,锡膏50就通过钢网40上开有的小孔涂覆到目标电子器件132上的连接焊球121位置。

在一些实施例中,所述将设有所述焊接体12的目标电子器件132焊接于所述基板的待维修区域之前,还包括:对所述基板的待维修区域进行脱锡处理。

在拆除待维修电子器件131后,第一基板15的待维修区域处会残留锡。在一些实施例中,为了保证目标电子器件132与第一基板15的连接可靠性,将设有所述焊接体12的目标电子器件132焊接于所述基板的待维修区域之前,利用烙铁等工具对第一基板15的待维修区域进行脱锡处理。

在目标电子器件132上设置所述连接焊球121和锡膏层122后,将该目标电子器件132定位于基板上的待维修区域。请参阅图35,示例性地,利用吸取装置70例如返修台吸嘴吸取设有连接焊球121和锡膏层122的目标电子器件132,将该目标电子器件132定位于第一基板15上的待维修区域位置,使连接焊球121位置与待维修区域处的焊盘位置一一对应。利用吹风装置20例如返修台风嘴对目标电子器件132上的连接焊球121和/或焊锡层按照预设的温度曲线进行加热,使得目标电子器件132焊接于第一基板15上,从而完成电路板结构10的维修。

本申请实施例的电路板结构10的制备方法,无需在基板上预留足够的空间供维修所用,对基板的维修空间要求减小,提高了产品集成度以及特殊电路板结构10设计能力。此外,能够在高密度设计产品和堆叠式设计产品等上进行维修,维修良率高,维修简单方便。

在电路板结构10的制备过程中,某个电子元件13与基板组装后,可能出现电子元件13组装不良或损坏而需要返工,以保证电路板结构10的品质,提高电路板结构10的良率。为此,请参阅图36,本申请实施例还提供一种电路板结构10的制备方法,用于制备电路板结构10。该电路板结构10可以为上述任一实施例中的电路板结构10。具体地,所述电路板结构10包括基板、焊接体12和设于所述基板上的至少一个电子元件13。所述制备方法包括步骤S201至步骤S202。

S201、在所述至少一个所述电子元件中的至少一个上设置连接焊球和锡膏层,以在所述电子元件上设置所述焊接体。

S202、将设有所述焊接体的电子元件焊接于所述基板上。

在一些实施例中,所述在所述至少一个所述电子元件13中的至少一个上设置连接焊球121和锡膏层122,包括:在所述至少一个电子元件13中的至少一个上设置所述连接焊球121;在所述电子元件13的连接焊球121上设置锡膏层122。

在一些实施例中,所述在所述电子元件13的连接焊球121上设置锡膏层122,包括:将设有连接焊球121的电子元件13放置于承载治具30上;在放有电子元件13的承载治具30上放上钢网40,所述钢网40上开有小孔,所述小孔对应于所述电子元件13的连接焊球121位置;在所述钢网40上涂覆锡膏,锡膏填充入小孔涂敷于连接焊球121位置,涂好锡膏后取下钢网40并从承载治具30中取出电子元件13。

该电路板结构10的制备方法可参照上述实施例中电路板结构10的维修方法,在此不再赘述。

本申请实施例的电路板结构10的制备方法,无需在基板上预留足够的空间供返工所用,对基板的返工空间要求减小,提高了产品集成度以及特殊电路板结构10设计能力。此外,能够在高密度设计产品和堆叠式设计产品等上进行返工维修,返工良率高,返工简单方便。

以上,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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