專利名稱：電路板模塊及其堆棧和制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電路板模塊及其堆棧，特別涉及電路板模塊堆棧以后，將上下相鄰的鍍通孔相互連接的電路板模塊堆棧。
背景技術：
美國專利US632407B2于2001年11月27日公開的電路板模塊，將內(nèi)存安置在傳統(tǒng)的電路板上構成內(nèi)存模塊，然后堆棧多片這種內(nèi)存模塊。由于平板電路板上的集成電路有一個高度，其使用獨立的兩塊可以相互嚙合的隔離塊狀物，安置在兩片電路板之間作為隔離單元。這在整體制程上增加許多復雜性，一個簡單易行的結構單元急需被開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術使用獨立的隔離塊狀物作為隔離單元的技術缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提出一種全新的電路板模塊，并提出使用前述電路板模塊的電路板模塊堆棧，同時提出前述電路板模塊和電路板模塊堆棧的制作方法。本發(fā)明提供一個具有凹槽的電路板，利用兩邊或是四邊鍍通孔，借著批覆有錫鉛的金屬核心設置在上下相鄰的鍍通孔中間，然后加熱再冷卻，完成電路板模塊堆棧連接。本發(fā)明為解決其技術問題而提供的電路板模塊，其創(chuàng)新點在于，其包括基材、金屬焊墊、左腳、右腳、底部凹槽、第一鍍通孔和第二鍍通孔，至少兩個金屬焊墊安置于基材上表面；左腳設置于基材左邊；右腳設置于基材右邊；底部凹槽設置于左腳與右腳之間；至少一個第一鍍通孔縱向穿過左腳；至少一個第二鍍通孔縱向穿過右腳。本發(fā)明為解決其技術問題而提供的電路板模塊堆棧，其創(chuàng)新點在于，其包括具有前述電路板模塊結構的第一電路板模塊和第二電路板模塊；第二電路板模塊設置于第一電路板模塊下方；第一電路板模塊的鍍通孔與第二電路板模塊的鍍通孔對齊排列，形成上下相鄰的鍍通孔；金屬核心設置于上下相鄰的鍍通孔之間，其直徑略大于鍍通孔的直徑；熔融再硬化的焊錫將上下相鄰的鍍通孔相連接。本發(fā)明為解決其技術問題而提供的電路板模塊的制作方法，包括如下步驟選取基材；制作第一鍍通孔于基材的左邊；制作第二鍍通孔于基材的右邊；移除基材下方中間材料，形成左腳以及右腳，并使第一鍍通孔位于左腳內(nèi)，第二鍍通孔位于右腳內(nèi)。本發(fā)明為解決其技術問題而提供的電路板模塊堆棧的制作方法，包括如下步驟制作第一電路板模塊；制作第二電路板模塊；將第二電路板模塊設置于第一電路板模塊下方；將第一電路板模塊的鍍通孔與第二電路板模塊的鍍通孔對齊排列，形成上下相鄰的鍍通孔；將披覆有錫鉛的金屬核心安置于上下相鄰的鍍通孔之間；加熱并冷卻，使焊錫熔融再硬化，將上下相鄰的鍍通孔相連接。相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明以下方具有凹槽的電路板模塊堆棧之后，上下相鄰的鍍通孔用金屬核心表面有錫鉛披覆的連接單元加以連接，金屬核心具有一個直徑稍大于鍍通孔的直徑，融熔再硬化的焊錫，連接第一鍍通孔、金屬核心以及第二鍍通孔，上層電路板模塊的下方凹槽可以容納下層電路板模塊的表面黏著組件所需要的空間。


圖1A-1C是本發(fā)明第一優(yōu)選實施例提供的電路板模塊的結構圖。·圖IA是本發(fā)明電路板模塊的頂視圖。圖IB是圖IA的底視圖。圖IC是圖IA沿著AA’線的剖面圖。圖2是使用本發(fā)明圖1A-1C所示的電路板模塊構成的電路板模塊堆棧的結構圖。圖3A是本發(fā)明實施例一的結構圖。圖3B是圖3A的局部放大圖。圖3C是圖3A鍍通孔固接狀態(tài)。圖4A是本發(fā)明實施例二的結構圖。圖4B是圖4A的局部放大圖。圖4C是圖4A受熱并冷卻以后的連接狀態(tài)圖5A是本發(fā)明實施例三的結構圖。圖5B是圖5A的局部放大圖。圖5C是圖5A受熱并冷卻以后的連接狀態(tài)圖6A是本發(fā)明實施例四的結構圖。圖6B是圖6A沿著AA’的剖面圖。圖7A-7C是本發(fā)明實施例五的結構圖。圖8是本發(fā)明第二優(yōu)選實施例提供的電路板模塊的結構圖。圖9A-9B是使用如圖8所示的電路板模塊的電路板模塊堆棧的結構圖。表I.附圖標記編號表100電路板模塊102基材108表面黏著組件110，IlOB 凸塊112基材底面114，114B，114C 鍍通孔114D導線120上方凹槽406,408電路板模塊412電路板
811,812鍍通孔85金屬核心86，96，106錫鉛862再凝固的錫鉛87，97，107環(huán)狀焊墊911，912，1011，1012 鍍通孔1100，電路板模塊1101基材 1102，1102A，1102B鍍通孔1103金屬焊墊1104電路1105表面黏著組件1106下方凹槽1200A, 1200B, 1200C 基材12011202,1203金屬1204再凝固的錫鉛1205連接組件
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。這些實施例應理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權利要求所限定的范圍。第一優(yōu)選實施例如圖IA所示，本發(fā)明第一優(yōu)選實施例提供的電路板模塊中，基材102具有上邊凸塊110與下邊凸塊、上邊凸塊110具有第一組鍍通孔114、下邊凸塊IlOB具有第二組鍍通孔114B ;上邊凸塊110與下邊凸塊IlOB的中間設置有上方凹槽120。上方凹槽120用以容納集成電路108，整體構成一片電路板模塊100。如圖IB所示，中央?yún)^(qū)域設置有鍍通孔114C，用以導通上方凹槽120的正面與背面，集成電路108的輸出入端(圖中未表示)電性耦合至鍍通孔114C位于凹槽的一端，鍍通孔114C第二端裸露于基材背面112?；谋趁?12設置有導線114D，用以電性耦合鍍通孔114C至上下兩邊對應的鍍通孔114，114B。如圖IC所示，基材102具有左邊凸塊110(即是圖IA中的上邊凸塊)以及右邊凸塊110B(即是圖IA中的下邊凸塊)，上方凹槽120設置在左右凸塊110，IlOB中間，上方凹槽120具有一個凹下深度(cbpth)比集成電路108的厚度(thickness)深，使得集成電路108安置于上方凹槽120以后，集成電路108的上表面不會凸出基材102的上表面，以便第二片電路板模塊100可以堆棧于第一片電路板模塊100上方，且以上下相鄰的鍍通孔以熔融再凝結的錫鉛相連接。上方凹槽120底部平面區(qū)有鍍通孔114C，集成電路108借著鍍通孔114C電性耦合至基材底面112兩邊對應的鍍通孔。如圖2所示，使用本發(fā)明前述第一優(yōu)選實施例提供的電路板模塊構成的電路板模塊堆棧中，兩片圖IA-圖IC所不的電路板模塊406,408上下堆棧；第一片電路板模塊406安置于上層，第二片電路板模塊408安置于下層。上層電路板模塊406的左邊凸塊110(包含有鍍通孔114)與下層電路板模塊408的左邊凸塊110(包含有鍍通孔114)上下對準堆棧，如虛線區(qū)域402所示。上層電路板模塊406的右邊凸塊110B(包含有鍍通孔114)與下層電路板模塊408的右邊凸塊110B(包含有鍍通孔114)上下對準堆棧，如虛線區(qū)域404所示，上下相鄰的鍍通孔后續(xù)以焊錫連接。平面電路板412安置在下層電路板模塊408下方，平板電路板412中央有焊墊與電路板模塊408的穿過上方凹槽120底部的鍍通孔電性耦合，如虛線區(qū)域410所示。實施例一圖3A顯示圖2的上層電路板模塊406的鍍通孔811與下層電路板模塊408的鍍 通孔812上下對準安置，金屬核心85表面披覆有錫鉛合金86，安置于鍍通孔811與鍍通孔812中間。圖3B顯示鍍通孔811，812的鍍層金屬系由底層的銅(Cu)、中間的鎳(Ni)、以及表層的金(Au)所構成的。鍍通孔811，812的導電金屬延伸至電路板表面以環(huán)狀焊墊(ringpad)87呈現(xiàn)。金屬核心85的直徑略大于鍍通孔811，812的直徑，以當金屬核心85披覆的錫鉛合金86受熱融解時，金屬核心85可以鉗于鍍通孔811，812的中間而可以將鍍通孔811，812定位使不偏移。金屬核心85的材料具有高于錫鉛的熔點，其材料可以是金、銀、或是銅…等。圖3C顯不圖3A受熱以后再冷卻的狀態(tài)，融化之后再凝固的錫鉛862固著連接鍛通孔811與鍍通孔812的狀況。金屬核心85嵌固于鍍通孔811與鍍通孔812中間，鍍通孔811的金屬借著金屬核心85以及錫鉛862電性耦合于鍍通孔812的金屬。實施例二本實施例與實施例一的不同點在于鍍通孔以及環(huán)狀焊墊的金屬鍍層，圖4A顯示上層電路板模塊406的鍍通孔911與下層電路板模塊408的鍍通孔912上下對準安置，鍍通孔911，912的孔壁鍍層內(nèi)層為銅、表層為鎳；鍍通孔911，912的孔壁金屬延伸至電路板表面的環(huán)狀焊墊97的鍍層更增加金與錫鉛，環(huán)狀焊墊97的鍍層由內(nèi)層到外層分別為銅-鎳-金-錫鉛。錫鉛鍍在金的表面是因為金可以降低熔融錫鉛的表面張力而對于錫鉛的濕潤效果好，以當錫鉛受熱融解之際，熔融的錫鉛可以充分散布于金的表面，錫鉛凝固之后可以相對大面積地抓緊上下相鄰的環(huán)狀焊墊97。圖4B顯示鍍通孔延伸至電路板表面的環(huán)狀焊墊97具有復合鍍層，由底層到表層分別為銅-鎳-金-錫鉛。圖4C顯示熔融再凝固的錫鉛96良好散布于金的表面，穩(wěn)固抓住上下相鄰的環(huán)狀焊墊，而使得上下堆棧的電路板模塊406，408穩(wěn)固結合。實施例三如圖5A所示，本實施例和實施例二的差別是圖5A的鍍通孔孔壁僅有銅鍍層，其余相同。鍍通孔孔壁金屬延伸至電路板表面的環(huán)狀焊墊107與圖4A同樣具有銅-鎳-金-錫鉛鍍層。圖中顯示上層電路板模塊406的鍍通孔1011與下層電路板模塊408的鍍通孔1012上下對準安置，鍍通孔1011，1012孔內(nèi)鍍層僅有銅；鍍通孔1011，1012的孔壁金屬延伸至電路板表面的環(huán)狀焊墊107的鍍層更增加鎳、金與錫鉛。錫鉛鍍在金的表面是因為金可以降低熔融錫鉛的表面張力而對于錫鉛的濕潤效果好，當錫鉛受熱融解之際，熔融的錫鉛可以充分散布于金的表面，錫鉛凝固之后可以相對地大面積抓緊上下相鄰的環(huán)狀焊墊107。圖5B顯示鍍通孔孔壁有金屬銅，延伸至電路板表面的環(huán)狀焊墊107具有復合鍍層，由底層到表層分別為銅-鎳-金-錫鉛。圖5C顯示熔融再凝固的錫鉛106良好散布于金的表面，穩(wěn)固抓住上下相鄰的環(huán)狀焊墊107，而使得上下堆棧的電路板模塊406，408穩(wěn)固結合。實施例四圖6A顯示一片底部凹槽的電路板模塊1100，包含基材1101，基材1101具有金屬焊墊1103于上表面，提供表面黏著組件1105的黏貼并且與表面黏著組件1105輸出入接點(圖中未表示)電性連接。第一組鍍通孔1102安置在基材1101的左邊，第二組鍍通孔安·置在基材1101的右邊?；?101表面具有電路1104，用以電性耦合中間的金屬焊墊1103至兩邊的鍍通孔1102。圖6B顯示一個左腳LF安置在基材左邊，一個右腳RF安置在基材右邊。第一組鍍通孔1102縱向穿過左腳LF，第二組鍍通孔縱向穿過右腳RF。一個下方凹槽1106設置于左腳LF與右腳RF之間。下方凹槽1106的制作可以透過許多方法，機械研磨局部去除基材的材料形成下方凹槽1106是方法之一，此時下方凹槽1106內(nèi)表面因為機械研磨的關系，導致凹槽內(nèi)表面不具有電路?；牡纳媳砻嬖O置有金屬焊墊1103提供表面黏著組件1105電性黏貼用。實施例五圖7A顯示如圖6A所示具有下面凹槽的電路板模塊的制作過程，圖7A顯示先準備一片電路板基材，基材1201的上表面具有金屬1202下表面具有金屬1203。依據(jù)習知的電路板制程制作完成左邊鍍通孔1102以及右邊鍍通孔(僅以左邊一孔以及右邊一孔作為范例說明)，左右兩邊鍍通孔的中央表面，制作有金屬焊墊1103。鍍通孔上下方各制作有環(huán)狀焊墊電性耦合于鍍通孔孔壁金屬。圖7C顯示基材下方，以機械方式去除局部基材材料，形成下方凹槽1106。左邊形成左腳LF，左腳LF包含有左邊鍍通孔1102 ;右邊形成右腳RF，右腳RF包含有右邊鍍通孔。第二優(yōu)選實施例如圖8所示，本發(fā)明第二優(yōu)選實施例提供的電路板模塊與圖IC(本發(fā)明第一優(yōu)選實施例)的差別在于圖IC的表面黏著組件108安置在凹槽內(nèi)，這種設計是凹槽底部需要鍍通孔貫穿連接凹槽底部與另外一面的電路；而圖8的表面黏著組件1105則系安置在凹槽的另外一面，這種設計是凹槽底部不需要鍍通孔貫穿連接兩邊電路。圖8顯示表面黏著組件1105安置于圖7C所示的產(chǎn)品上方構成電路板模塊。如圖9A-9B所示，使用本發(fā)明前述第二優(yōu)選實施例提供的電路板模塊構成的電路板模塊堆棧中，圖9A顯示三片如圖8所示的電路板模塊的堆棧狀態(tài)，上層電路板模塊1200A、中層電路板模塊1200B、與下層電路板模塊1200C對位迭合，上下相鄰的鍍通孔1102A，1102B對準安置，上下相鄰的鍍通孔中間安置有一個金屬核心表面披覆錫鉛的連接組件1205。
圖9B顯示圖9A經(jīng)過受熱再冷卻之后，熔化再凝固的錫鉛1204固著抓住鍍通孔1102A，1102B的狀態(tài)。金屬核心卡在上下相鄰的鍍通孔中 間，可以在錫鉛熔融時，扮演定位功能，使得上下堆棧的模塊可以準確對位而不會偏移、移動、或是倒塌。
權利要求
1.一種電路板模塊，其特征是，包括基材、金屬焊墊、左腳、右腳、底部凹槽、第一鍍通孔和第二鍍通孔，至少兩個金屬焊墊安置于基材上表面；左腳設置于基材左邊；右腳設置于基材右邊；底部凹槽設置于左腳與右腳之間；至少一個第一鍍通孔縱向穿過左腳；至少一個第二鍍通孔縱向穿過右腳。
2.—種電路板模塊堆棧,其特征是,包括權利要求I所述的第一電路板模塊和第二電路板模塊；第二電路板模塊設置于第一電路板模塊下方；第一電路板模塊的鍍通孔與第二電路板模塊的鍍通孔對齊排列，形成上下相鄰的鍍通孔；金屬核心設置于上下相鄰的鍍通孔之間，其直徑略大于鍍通孔的直徑；熔融再硬化的焊錫將上下相鄰的鍍通孔相連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的電路板模塊堆棧，其特征是，進一步包括表面黏著組件，該表面黏著組安置于第一電路板模塊和第二電路板模塊中至少其中之一的上表面。
4.根據(jù)權利要求2所述的電路板模塊堆棧，其特征是，金屬核心為金屬球。
5.根據(jù)權利要求4所述的電路板模塊堆棧，其特征是，金屬球的熔點高于焊錫的熔點。
6.根據(jù)權利要求4所述的電路板模塊堆棧，其特征是，第一電路板模塊的底部凹槽提供空間容納電性耦合至第二電路板模塊的表面黏著組件之安置而堆棧。
7.根據(jù)權利要求3所述的電路板模塊堆棧，其特征是，金屬球的材質為金、銀或銅。
8.一種電路板模塊的制作方法，其特征是，包括如下步驟 選取基材； 制作第一鍍通孔于基材的左邊； 制作第二鍍通孔于基材的右邊； 移除基材下方中間材料，形成左腳以及右腳，并使第一鍍通孔位于左腳內(nèi)，第二鍍通孔位于右腳內(nèi)。
9.一種電路板模塊堆棧的制作方法，其特征是，包括如下步驟 制作權利要求I所述的第一電路板模塊； 制作權利要求I所述的第二電路板模塊； 將第二電路板模塊設置于第一電路板模塊下方； 將第一電路板模塊的鍍通孔與第二電路板模塊的鍍通孔對齊排列，形成上下相鄰的鍍通孔； 將披覆有錫鉛的金屬核心安置于上下相鄰的鍍通孔之間； 加熱并冷卻，使焊錫熔融再硬化，將上下相鄰的鍍通孔相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電路板模塊，包括基材、金屬焊墊、左腳、右腳、底部凹槽、第一鍍通孔和第二鍍通孔，至少兩個金屬焊墊安置于基材上表面；左腳設置于基材左邊；右腳設置于基材右邊；底部凹槽設置于左腳與右腳之間；至少一個第一鍍通孔縱向穿過左腳；至少一個第二鍍通孔縱向穿過右腳。本發(fā)明還公開了一種電路板模塊堆棧，第二電路板模塊設置于第一電路板模塊下方；第一電路板模塊的鍍通孔與第二電路板模塊的鍍通孔對齊排列，形成上下相鄰的鍍通孔；金屬核心設置于上下相鄰的鍍通孔之間，其直徑略大于鍍通孔的直徑；熔融再硬化的焊錫將上下相鄰的鍍通孔相連接。本發(fā)明還公開了前述電路板模塊和電路板模塊堆棧的制作方法。
文檔編號H05K1/11GK102905462SQ201110281200
公開日2013年1月30日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2011年7月28日
發(fā)明者姜正廉 申請人:金綻科技股份有限公司