用于使印刷電路板的大小小型化的裝置和方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于使印刷電路板的大小小型化的裝置和方法
【背景技術(shù)】
[0001] 用于使大小最小化并且提高電子產(chǎn)品的保護(hù)、質(zhì)量、W及可靠性的一個(gè)途徑是降 低印刷電路板（PCB)的襯底輪廓并且提高電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)穩(wěn)健性、裕度、W及互連方案完 整性。在便攜式無(wú)線電通信領(lǐng)域中所使用的無(wú)線電電池通常需要大量部件W支持充電和無(wú) 線電接口操作。因此，例如具有提高的保護(hù)、質(zhì)量、化及可靠性的無(wú)線電電池中的降低的PCB 仍必須能夠容納無(wú)線電電池的所有必要電路。考慮運(yùn)樣一個(gè)示例，即在便攜式無(wú)線電中所 使用的電池產(chǎn)品中大約80個(gè)部件需要容納在PCB上，其包括用于與電池充電器觸點(diǎn)相連的 4個(gè)連接片、與無(wú)線電觸點(diǎn)相連的3個(gè)連接片、W及與電池單元觸點(diǎn)相連的3個(gè)連接片，假 定2個(gè)裡離子單元串聯(lián)，1個(gè)單元并聯(lián)的電池單元組配置。為了使PCB與所有的必需觸點(diǎn)相 連，典型地利用點(diǎn)焊或電阻焊接將PCB上的連接片點(diǎn)焊到適當(dāng)?shù)挠|點(diǎn)。當(dāng)將接片點(diǎn)焊到觸 點(diǎn)時(shí)，在PCB的一側(cè)上（稱(chēng)為第一側(cè)）1個(gè)連接片典型地需要84mm2的空間。
[0002] 另外，對(duì)于每個(gè)連接片的在PCB的第一側(cè)上所需的空間而言，需要預(yù)留PCB的相對(duì) 側(cè)上的區(qū)域（該區(qū)域在運(yùn)里還被稱(chēng)為保留區(qū)）W支持點(diǎn)焊，確保剛性，并且為焊接保持6磅 最小的最佳實(shí)施拉/剝力。整個(gè)預(yù)留空間還導(dǎo)致了與表面基片的放置和回流相關(guān)的錯(cuò)誤W 及由于人和/或下述機(jī)具所造成的接片未對(duì)準(zhǔn)和懸垂，所述機(jī)具包括對(duì)準(zhǔn)夾具、工具、W及 表面貼裝技術(shù)回流爐。因此，對(duì)于具有10個(gè)連接片的電池產(chǎn)品而言，必須在PCB的第一側(cè) 上預(yù)留840mm2的空間W使得該間隙可對(duì)抗并應(yīng)對(duì)上述缺陷。如果電池產(chǎn)品中的降低的PCB 在一側(cè)提供了 1496mm2,那么接片將用盡第一側(cè)上的56%的可用空間。雖然可W預(yù)留PCB的 第一側(cè)上的剩余空間W用于測(cè)試點(diǎn)和追蹤，但是降低的PCB的相對(duì)側(cè)上的空間不是大到足 W容納電池產(chǎn)品的剩余70個(gè)部件。為了在PCB上安裝所有部件并且安排所有的布線，電池 產(chǎn)品可能需要4-6層板。然而，使用多層PCB增加了產(chǎn)品的成本。此外，仍想要部件放置的 基板面，因此將顯著地增大PCB尺寸大小。
[0003] 因此，需要一種裝置和方法，該裝置和方法在仍容納產(chǎn)品部件的同時(shí)可使印刷電 路板的尺寸小型化，外加上改善了由于故障模式所造成的保護(hù)、質(zhì)量、W及可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0004] 在各個(gè)視圖中相同附圖標(biāo)記是指相同或功能相似的元件的附圖與下述詳細(xì)描述 一起被并入到說(shuō)明書(shū)中并且形成了說(shuō)明書(shū)的一部分，并且用于對(duì)包括所要求保護(hù)的發(fā)明的 概念的實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，并且闡明那些實(shí)施例的各個(gè)原理和優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 圖1是根據(jù)一些實(shí)施例所形成的印刷電路板（PCB)的框圖。
[0006] 圖2A-2D是根據(jù)一些實(shí)施例的如何形成PCB進(jìn)行說(shuō)明的進(jìn)一步示意圖；
[0007] 圖3是根據(jù)一些實(shí)施例所形成的PCB的另一實(shí)施例的框圖。
[000引圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的在PCB的制造期間所執(zhí)行的步驟的流程圖。
[0009] 圖5A和5B示出了根據(jù)一些實(shí)施例所形成的PCB板的頂視圖。
[0010] 圖5C是根據(jù)一些實(shí)施例的在電鍛處理之前的PCB的框圖。
[0011] 圖6是根據(jù)一些實(shí)施例所形成的PCB板的底視圖。
[0012] 圖7示出了對(duì)包括點(diǎn)焊接頭的W往PCB與根據(jù)各個(gè)實(shí)施例所形成的PCB的比較。
[0013] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是為了簡(jiǎn)單和清楚起見(jiàn)對(duì)附圖中的元件進(jìn)行了說(shuō)明并 且不必是按比例繪制的。例如，可W相對(duì)于其它元件而言對(duì)附圖中的某些元件的尺寸進(jìn)行 放大W幫助提高對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
[0014] 在適當(dāng)情況下由附圖中的傳統(tǒng)符號(hào)表示裝置和方法部件，運(yùn)僅示出了與理解本發(fā) 明的實(shí)施例有關(guān)的那些具體細(xì)節(jié)W免混淆本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)地具有運(yùn)里描 述的益處的詳細(xì)公開(kāi)內(nèi)容。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 一些實(shí)施例是指用于創(chuàng)建印刷電路板的方法和裝置。該印刷電路板包括鉆入進(jìn)印 刷電路板的第一側(cè)上的第一層和印刷電路板的第二側(cè)上的第二層中的至少一個(gè)之中的至 少一個(gè)電鍛通孔。印刷電路板還包括層壓在第一層與第二層之間的核屯、部分，其中核屯、部 分的長(zhǎng)度比第一層的長(zhǎng)度和第二層的長(zhǎng)度短。該印刷電路板進(jìn)一步包括下述開(kāi)口槽，該開(kāi) 口槽被配置為容納連接片、接口連接器、物理開(kāi)關(guān)（例如用于控制0N/0FF狀態(tài)、音量、和/ 或頻道）、和/或與印刷電路板相連的電子產(chǎn)品的金屬結(jié)構(gòu)，其中該開(kāi)口槽形成為與核屯、部 分相鄰并且在比核屯、部分長(zhǎng)的第一層與第二層的部分之間。
[0016] 圖1是根據(jù)一些實(shí)施例所形成的印刷電路板（PCB)的框圖。將例如銅之類(lèi)的導(dǎo)電 材料102浸入到電鍛液之中并且使PCBlOO鍛上導(dǎo)電材料102W在PCBlOO的一側(cè)（還被稱(chēng) 為第一側(cè)或頂側(cè)）上創(chuàng)建具有導(dǎo)電鍛層（還被稱(chēng)為層1)的第一層。還將導(dǎo)電材料102電 鍛到PCBlOO的核屯、部分106,運(yùn)在核屯、部分106中形成了層3導(dǎo)電材料112W及層4導(dǎo)電 材料114。在實(shí)施例中，在運(yùn)里所提到的層1包括標(biāo)記為層1的部分W及核屯、部分106。因 此，在實(shí)施例中，層1可W是預(yù)層壓的兩層板的復(fù)合物。例如PTH通孔104a運(yùn)樣的一個(gè)或多 個(gè)電鍛通孔（PTH)通孔可W鉆入進(jìn)第一層（即層1)和核屯、部分106的特定位置之中。如 果需要的話，例如PTH通孔104b運(yùn)樣的一個(gè)或多個(gè)PTH通孔可W鉆入進(jìn)在PCBlOO的相對(duì) 側(cè)（還被稱(chēng)為第二或底側(cè)）上所創(chuàng)建的第二層（還被稱(chēng)為層2)上的特定位置之中并且可 W鉆通核屯、部分106。還可W通過(guò)使PCBlOO鍛上導(dǎo)電材料102來(lái)創(chuàng)建第二層。PTH通孔可 W鉆孔到PCB的第一層和/或第二層上的任何位置中，未必在直接相對(duì)的側(cè)中，只要易于防 止電噪聲抑制（例如電磁兼容性（EMC)和電磁干擾（EMI))的部件的放置和規(guī)劃、面向裝配 的設(shè)計(jì)值FA)、和/或用戶接口連接器和控制部件的增強(qiáng)的拉/剝力強(qiáng)度。
[0017] 在實(shí)施例中，在運(yùn)里所提到的層2包括標(biāo)記為層2的部分W及核屯、部分106。因 此，在實(shí)施例中，層2也可W是預(yù)層壓的兩層板的復(fù)合物。PTH通孔104 (即PTH通孔104a 和PTH通孔104b)的直徑值）116例如可W是3. 0mm。根據(jù)電鍛材料的粘度/流量來(lái)選擇 PTH通孔104的直徑。在一些實(shí)施例中，PCBlOO可W包括具有PTH通孔（例如Prai04a和 PTHl(Mb)的兩層（PCB的頂和底部分上的層1和層2)或者PCBlOO可W僅包括具有PTH通 孔（例如PTH通孔104a)的一層（PCB的頂或底部分上的層1或?qū)?)?？蒞在PCBlOO的頂 層和/或底層上施加焊料掩模110。 陽(yáng)01引具有PTH通孔104的層（即層1和層2)可W層壓在核屯、部分106上。核屯、部分106 的長(zhǎng)度化1) 118比層1和層2每一個(gè)中的頂部分和底部分的長(zhǎng)度化2) 120短，其在PCBlOO 上的層1和層2每一個(gè)的頂部分與底部分之間形成了開(kāi)口槽/空槽或者切口 108。槽108 與核屯、部分106相鄰。在實(shí)施例中，層I和層2每一個(gè)中的頂部分和底部分可W是相同長(zhǎng) 度。
[0019] 在實(shí)施例中，核屯、部分106可W是"不流動(dòng)"的預(yù)浸材料。"不流動(dòng)"的預(yù)浸材料的 示例可W包括預(yù)浸有例如環(huán)氧樹(shù)脂或其它樹(shù)脂運(yùn)樣的樹(shù)脂的纖維增強(qiáng)聚合物（FRP)。"不流 動(dòng)"的預(yù)浸材料可W用于在PCBlOO的層之間形成例如1.OOmm間隙的核屯、寬度122的厚度。
[0020] 為了使PCB 100例如與金屬片、觸點(diǎn)、接地指狀片、EMI吸收劑或結(jié)構(gòu)、或者例如外 殼，蓋子，電池單元組或者電子部件的收發(fā)器組件的其它互連元件（所有運(yùn)些在本文中稱(chēng) 為連接片/抽頭/引線或者僅為連接片）相連，將電子部件的每個(gè)連接片插入到PCBlOO上 的槽108之中，從而將PCB 100固定到電子部件的接口部件或者反之亦然。換句話說(shuō)，當(dāng) 將電子部件的連接片插入到PCBlOO上的槽108之中時(shí)，將PCBlOO固定到插入的連接片W 及像接觸指狀片和互連連接器運(yùn)樣的其它對(duì)象。例如，在需要四個(gè)連接片W使電池產(chǎn)品與 電池充電器觸點(diǎn)相連的電池充電器連接接口的情況下，將四個(gè)充電器連接片插入到PCBlOO 上的四個(gè)槽108之中。"不流動(dòng)"的預(yù)浸材料可W用于限制連接片插入、連接器引線/抽頭 /接片/觸點(diǎn)的深度，并且確保電池產(chǎn)品的各個(gè)部件的均勻且受控的部件。連接片/引線/ 抽頭/觸點(diǎn)還可W是其功能是提供接觸接地指狀片的主電池接口連接塊。與附裝在上述特 定位置的區(qū)域中的接地指狀片相禪合的接觸塊可使在PCBlOO之間有效地/立即地接地，其 包含例如主收發(fā)器PCB組件和/或子組