电路板组件、电子设备及框架板和元器件的集成方法与流程
未命名
09-11
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1.本技术涉及终端技术领域,特别涉及一种电路板组件、电子设备及框架板和元器件的集成方法。
背景技术:
2.随着经济的发展,现代生活、工作联络等应用场景下电子设备的作用愈来愈重要。智能手表、手机、笔记本电脑等移动终端日渐成为现代人生活的必须品。下面将以手机为例描述电子设备的基本构成单元:手机包括中框以及设置于中框上的电路板组件、电池和屏幕组件,电路板组件包括电路板以及设置于电路板上的元器件。元器件从功能上来划分包括但不限于处理器、天线模块、蓝牙模块、wi-fi(wireless fidelity)模块、gps(global positioning system)模块、电源以及充电模块或屏幕显示及操作模块。电子设备中的基本构成单元相互电连接,以实现对应的功能。例如,屏幕组件分别与电路板、操作模块电连接,以实现屏幕组件的显示和操作功能。
3.然而,随着电子设备功能的增加,元器件数量逐渐增加,电路板尺寸也逐渐增大,电子设备的轻薄化设计难度升高。基于此,需要优化电子设备内电路板组件的结构,以缩小电路板组件占用的空间。目前可以采用堆叠多个电路板的方式集中设置元器件,以缩小电路板组件占用的空间,进而充分利用电子设备内部空间。
技术实现要素:
4.有鉴于此,本技术提供了一种电路板组件、电子设备及框架板和元器件的集成方法。其中,电路板组件包括电路板、框架板和元器件。电路板和框架板层叠设置,元器件集成于框架板上,元器件的至少一个连接端延伸至框架板上朝向电路板的板面,并与电路板电连接。上述电路板组件,元器件集成在框架板上,并且元器件的连接端延伸到框架板朝向电路板的板面,以使得元器件的连接端能够在与框架板实体部分相对的位置处的电路板电连接以及机械连接。上述电路板组件能够减少电路板的焊点排数,以及节省电路板布局面积7%~16%。综上,框架板与电路板的连接区域也能够实现元器件布局,实质上可以增加电路板上能够布局元器件的有效板面面积。因此,上述电路板组件,能够降低电路板上元器件的布局难度,便于提高电路板上元器件的布局密度,以及易于实现轻薄化设计。
5.本技术的第一方面提供一种电路板组件。其中,电路板组件包括第一电路板、第一框架板和第一元器件。其中,第一电路板和第一框架板层叠设置,第一元器件集成于第一框架板上。第一元器件的至少一个连接端延伸至第一框架板上朝向第一电路板的板面,并与第一电路板电连接。也即在电路板组件中,第一元器件集成在框架板上,并且元器件的连接端延伸到框架板朝向电路板的板面,以使得元器件的连接端能够在与框架板实体部分相对的位置处的电路板电连接以及机械连接。因此能够优化电路板、框架板和元器件之间的电连接及机械连接方案,提高空间有效利用率。
6.可以理解,本技术对元器件在电路板上的连接方式,以及元器件的连接端向框架
板板面的延伸方式均不作具体限定,任何能够实现前面两个功能的技术方案均在本技术的保护范围之内,本技术对此不作具体限定。
7.在其中一些实现方式中,第一电路板可以为印刷电路板。在其中一些实现方式中,第一框架板可以为印刷电路板。在其中一些实现方式中,第一元器件可以为贴片元器件。
8.基于此,上述电路板组件中,元器件的连接端一方面能够实现元器件与电路板的电连接,另一方面还能够实现框架板与电路板的机械连接,可以增加第一电路板上元器件的密度,减少第一电路板的焊点排数,节省第一电路板布局面积7%~16%。综上,框架板与电路板的连接区域也能够实现元器件布局,实质上可以增加电路板上能够布局元器件的有效板面面积。因此,上述电路板组件,能够降低电路板上元器件的布局难度,便于提高电路板上元器件的布局密度,以及易于实现轻薄化设计。
9.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,电路板组件还包括第二电路板。第二电路板位于第一框架板背向第一电路板的一侧。第一元器件的至少一个连接端延伸至第一框架板上朝向第二电路板的板面,并与第二电路板电连接。
10.也即在本技术中,第一电路板、第一框架板和第二电路板依次层叠设置,呈三明治结构。第一元器件的部分连接端延伸至第一框架板上朝向第一电路板的板面,并与第一电路板电连接。第一元器件的其余连接端延伸至第一框架板上朝向第二电路板的板面,并与第二电路板电连接。最终实现:第一元器件布局于第一框架板上,并且第一元器件的连接端经过第一框架板的板面与第一电路板电连接,以及第一元器件的连接端经过第一框架板的板面与第二电路板电连接。
11.上述电路板组件,整体呈现三明治结构。基于此,上述电路板组件能够实现多层电路板堆叠布局,能够增加电路板板面面积,便于实现元器件在电路板组件的高密排布,能够优化电路板组件的布局方案。
12.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件的全部连接端延伸至第一框架板上朝向第一电路板的板面,并全部与第一电路板电连接。
13.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件与第一框架板的相对位置关系可以是第一元器件集成于第一框架板内部。
14.上述电路板组件,由于第一元器件集成于第一框架板内部,也即第一元器件无需占用除第一框架板以外的其他空间,进一步优化了电路板组件的布局方案,以及进一步降低了电路板组件所占用的空间。上述电路板组件可以提高可靠性,减少外力带来的应力损伤。
15.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件与第一框架板的相对位置关系也可以是第一元器件集成于第一框架板侧部。其中,侧部是指框架板上与框架板板面相垂直的表面所在的一侧。
16.上述电路板组件,由于第一元器件集成于第一框架板侧部,第一元器件无需占用第一电路板板面上的额外区域,优化了电路板组件的布局方案,以及降低了电路板组件所占用的空间。除此之外,由于第一元器件集成在第一框架板侧部,使得第一元器件在框架板上的集成方式较为简单,降低了电路板组件的安装难度。
17.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件与第一框架板的相对位置关系还可以是第一元器件中的一部分集成于第一框架板内部,以及第一元器件中的另一部
分集成于第一框架板的侧部。
18.上述电路板组件,由于第一元器件部分集成于第一框架板侧部,该部分第一元器件无需占用第一电路板板面上的额外区域,优化了电路板组件的布局方案,以及降低了电路板组件所占用的空间。除此之外,第一元器件部分集成在第一框架板侧部,部分集成在第一框架板的内部,一方面降低第一元器件额外占用的空间,另一方面还能在一定程度上降低第一元器件在第一框架板上的集成难度。
19.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件的至少一个连接端穿过第一框架板,延伸至第一框架板上朝向第一电路板的板面。上述电路板组件,第一元器件的至少一个连接端布局在第一框架板内,避免第一元器件的至少一个连接端被外部撞击,提高电路板组件的强度。
20.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件的至少一个连接端沿着第一框架板的表面,延伸至第一框架板上朝向第一电路板的板面。上述电路板组件,第一元器件的至少一个连接端沿着第一框架板的表面延伸,降低第一元器件的至少一个连接端的成型难度。
21.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,电路板组件还包括第二框架板和第二元器件。第二框架板位于第一电路板背向第一框架板的一侧,第二元器件集成于第二框架板上。第二元器件的至少一个连接端延伸至第一框架板上朝向第一电路板的板面,并与第一电路板电连接。
22.上述电路板组件,包括多个电路板和多个框架板,因此能够实现多个框架板和多个电路板的层式复合,进一步提高电路板组件的布局方案以及提高电路板组件的高密程度,进而进一步实现采用本技术中电路板组件的电子设备的轻薄化设计。
23.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,电路板组件还包括第三电路板。第三电路板位于第二框架板背向第一电路板的一侧。第二元器件的至少一个连接端延伸至第二框架板上朝向第三电路板的板面,并与第三电路板电连接。
24.上述电路板组件,包括多个电路板和多个框架板,因此能够实现多个框架板和多个电路板的层式复合,进一步优化电路板组件的布局方案以及提高电路板组件的高密程度,进而进一步实现采用本技术中电路板组件的电子设备的轻薄化设计。
25.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一框架板在第一投影面内的正投影与第二框架板在第一投影面内正投影至少部分不重合,其中,第一投影面垂直于第一框架板和第一元器件的层叠方向。上述电路板组件,第一框架板在第一投影面内的正投影与第二框架板在第一投影面内正投影至少部分不重合,增加了电路板组件的结构方式和布局方式,扩大了电路板组件的应用范围。
26.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,还包括第三元器件,第三元器件设于第一电路板的板面,并与第一电路板电连接。也即,第三元器件集成在电路板上,扩大了电路板组件的应用范围。
27.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第三元器件在第二投影面内的正投影与第一框架板在第二投影面内正投影不重合。其中,第二投影面垂直于第一框架板和第一元器件的层叠方向。上述电路板组件,第三元器件在第二投影面内的正投影与第一框架板在第二投影面内正投影不重合,也即第三元器件在第一电路板上的布局位置与第一框架板
在第一电路板上的布局位置错开,增加了电路板组件的结构方式和布局方式。
28.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一框架板上开设有容纳空间,第三元器件设于第一电路板朝向第一框架板的板面,并位于容纳空间内。上述电路板组件,进一步优化电路板组件中各个部件的布局方式。
29.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件的数量为两个,两个第一元器件沿着第一电路板和第一框架板的层叠方向层叠设置,并且两个第一元器件相对设置的连接端电连接。其中,两个第一元器件可以相同,也可以不同,本技术对此不作具体限定。
30.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件的数量为两个,两个第一元器件沿着垂直于第一电路板和第一框架板的层叠方向的垂直方向并列设置。其中,两个第一元器件可以相同,也可以不同,本技术对此不作具体限定。
31.在本技术第一方面一些可能的实现方式中,第一元器件包括电阻、电容、电感、转换器、渐变器、匹配网络、谐振器、滤波器、混频器、开关、放大器、过流分支分配器、馈电放大器、光发射机和接收机中的至少一种。
32.本技术的第二方面提供一种电子设备,其中电子设备包括前述第一方面以及第一方面可能的实现方式中的任意一种电路板组件。
33.本技术的第三方面提供一种框架板和元器件的集成方法,其中,该集成方法包括在框架板的板面上成型安装孔。将元器件布置于安装孔内。在安装孔中元器件的周围填充填料并固化成填充部。在填充部和/或框架板上成型连接孔,连接孔由元器件的电连接区域延伸至所框架板的板面。在连接孔内成型电连接部,电连接部的一端与元器件的电连接区域电连接,另一端延伸至所框架板的板面。上述框架板和元器件的集成方法,集成方式简单,操作难度相对较低。
34.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,其中,电连接部的成型方式包括金属化连接孔,将连接孔中的金属化结构作为电连接部。
35.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,框架板包括沿着第一方向相背设置的第一框架板面和第二框架板面,在框架板的第一框架板面上成型第一安装孔,将部分元器件布置于第一安装孔内,以及在框架板的第二框架板面上成型第二安装孔,将部分元器件布置于第二安装孔内。
36.即在本技术中,框架板上的安装孔可以分布于框架板两侧的板面。一方面提高元器件在框架板内的集成密度,另一方面可在框架板的两侧面分别集成不同的元器件,不易混淆,降低元器件在框架板内的集成难度。
37.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,框架板包括沿着第一方向相背设置的第一框架板面和第二框架板面,第一安装孔包括相互连通的第一阶梯孔和第二阶梯孔。第一阶梯孔延伸至第一框架板面,第二阶梯孔延伸至第二框架板面。在第二方向上,第一阶梯孔的孔径大于元器件的尺寸,第二阶梯孔的孔径小于元器件的尺寸,第二方向与第一方向相交。
38.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,第二方向与第一方向相垂直。
39.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,第一阶梯孔包括相互连通的第一子阶梯孔和第二子阶梯孔。第一子阶梯孔为锥形孔,并且锥形孔的大端孔径延伸至第一框架板面,第二子阶梯孔与第二阶梯孔相互连通。
40.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,锥形孔的锥度范围为30
º
~60
º
。
41.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,将元器件布置于安装孔内,包括:将元器件平置于框架板的第一框架板面。沿着第一框架板面平移元器件,以使得元器件的第一端悬设于第一安装孔上方。元器件具有由第一端反向延伸的第二端,元器件中心点与靠近第二端的第一安装孔的边缘之间的距离大于0.3倍的元器件的端向尺寸。其中,端向尺寸为元器件由第一端延伸第二端的尺寸。
42.在本技术第三方面一些可能的实现方式中,元器件的第一端与靠近第二端的第一安装孔的边缘之间的距离大于0.6倍的元器件的端向尺寸。
附图说明
43.为了更清楚地说明本技术的技术方案,下面将对实施方式描述中所使用的附图作简单介绍。
44.图1(a)示出了一种手机m的结构示意图;图1(b)示出了一种手机m中电路板组件1的结构示意图;图2(a)示出了一种电路板组件1的立体图;图2(b)示出了图2(a)中a区域的电路板组件1的立体图;图2(c)示出了图2(b)中b区域的电路板组件1的立体图;图2(d)示出了图2(c)中c区域的电路板组件1的立体图;图3示出了本技术一些技术方案中电路板组件1'的结构示意图;图4(a)示出了本技术其中一些实现方式中电路板组件1'的结构示意图;图4(b)示出了本技术一些其他实现方式中电路板组件1'的结构示意图;图5(a)示出了本技术一些实施例中电路板100上的焊球的分布示意图;图5(b)示出了本技术一些实施例中电路板100上的焊球的分布示意图;图5(c)示出了本技术一些实施例中框架板200上的焊球的分布示意图;图6示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图7(a)示出了本技术中元器件300的其中一种实现方式;图7(b)示出了本技术中元器件300可替换的另外一种实现方式;图7(c)示出了本技术中元器件300可替换的其他一种实现方式;图8示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图9示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图10示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图11示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图12(a)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图12(b)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图13(a)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图13(b)示出了本技术一些实施例中电路板组件1中第一框架板200a和第一元器件300a的相对位置关系;图14(a)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图14(b)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;
图15示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图16示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图17示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图;图18示出了本技术一些实施例中的电路板组件的成型方案的流程图;图19示出了本技术一些实施例中的元器件在框架板中的集成方案的流程图;图20(a)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(b)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(c)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(d)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(e)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(f)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(g)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(h)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(i)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(j)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图20(k)示出了本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案的示意图;图21(a)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图21(b)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图21(c)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图21(d)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图22示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图23(a)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上的同一个安装孔中并列布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图23(b)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上的同一个安装孔中并列布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图23(c)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上的同一个安装孔中并列布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图24(a)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图24(b)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图24(c)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图24(d)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件
时,元器件与框架板的集成方案示意图;图24(e)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图25(a)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件以及串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图25(b)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件以及串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图25(c)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件以及串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图26(a)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件、同一个安装孔中并列布置有两个元器件以及串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图26(b)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件、同一个安装孔中并列布置有两个元器件以及串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图;图26(c)示出了本技术一些实施例中,框架板的同一侧上并列布置有两个元器件、同一个安装孔中并列布置有两个元器件以及串连布置有两个元器件时,元器件与框架板的集成方案示意图。
具体实施方式
45.下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步详细描述。
46.本技术提供一种电路板组件和集成有电路板组件的电子设备。其中,电路板组件包括但不限于芯片封装、电子模块或者单板,本技术对此不作具体限制。其中,前述的芯片封装是指电路板组件设置有芯片,电路板组件整体封装成整体结构,形成芯片封装。前述的电子模块是指利用多层电路板连接电子器件,形成电子模块。前述的单板是指电路板(printed circuit board,pcb)和框架板(frame plate,fb)。除此之外,本技术还提供了一种电子设备,该电子设备集成有电路板组件。其中,电子设备包括但不限于移动终端、服务器、光模块和交换机等具有电路板组件的电子设备中的至少一种,本技术对此不作具体限制。其中,移动终端包括但不限于手机、平板、电子手表等可移动电子设备中的至少一种,本技术对此不作具体限定。为了便于下文理解及描述,下面将以手机及手机中的电路板组件为例进行描述。
47.下面将结合附图详细描述本技术中的手机和手机中的电路板组件。
48.图1(a)示出了一种手机m的结构示意图。图1(b)示出了一种手机m中电路板组件1的结构示意图。结合图1(a)和图1(b)可知,在本技术一些技术方案中,手机m包括电路板组件1、中框2和功能模块3。其中,电路板组件1安装于中框2上,并且电路板组件1围成若干个缺口,功能模块3布局于缺口处,并安装于电路板组件1或者中框2上。
49.在其中一些实现方式中,功能模块3包括但不限于处理器、天线模块、蓝牙模块、wi-fi模块、gps模块、电源以及充电模块或屏幕显示及操作模块等模块。本技术对此不作具体限定。
50.在本技术一些技术方案,电路板组件1包括至少两层电路板,并且两个电路板之间布置有框架板,并且框架板与相邻的电路板之间通过焊料相焊接。下面将结合电路板组件中的具体结构详细描述。图2(a)示出了一种电路板组件1的立体图。图2(b)示出了图2(a)中a区域的电路板组件1的立体图。图2(c)示出了图2(b)中b区域的电路板组件1的立体图。图2(d)示出了图2(c)中c区域的电路板组件1的立体图。
51.结合图2(a)至图2(d)可知,在本技术一些技术方案中,电路板组件1包括层叠设置的电路板100和框架板200。其中,电路板100和框架板200通过焊料(例如焊球)相焊接,并且框架板200板厚约为电路板100板厚的2~3倍。可以理解,本技术中,板厚是指电路板在垂直于板面方向上的尺寸。除此之外,电路板组件1中不仅包括电路板100和框架板200,还包括集成于电路板100上的元器件。其中元器件可以是普通的电子元器件,还可以是集成有电子元器件的模块,本技术对此不作具体限定。
52.下面将结合附图详细描述本技术中元器件在电路板和框架板上的布局方案。
53.图3示出了本技术一些技术方案中电路板组件1'的结构示意图。如图3所示,在本技术一些实施例中,电路板组件1'包括电路板100、框架板200和元器件300'。其中,电路板100和框架板200层叠设置,并且电路板100和框架板200通过焊料相焊接。框架板200通过焊料连接至电路板100板面上的第一区域。元器件300'的连接端连接至电路板100板面上的第二区域。其中,第一区域与第二区域不重合。
54.在本技术一些实施例中,电路板100和框架板200通过连接部400相连。其中,连接部400可以是焊盘、焊球或者锡膏,本技术对此不作具体限定。
55.在本技术一些实施例中,元器件300'的部分连接端与电路板100中的连接线500相连。元器件300'的其他连接端通过电路板100中的连接线500与框架板200和电路板100之间的连接部400电连接,进而通过框架板200实现元器件300'与其他元器件的电连接。
56.例如,电路板100上还集成有另一元器件300',元器件300'的部分连接端通过电路板100中的连接线500与另一元器件300'电连接。
57.图4(a)示出了本技术其中一些实现方式中电路板组件1'的结构示意图。如图4(a)所示,在本技术一些实施例中,电路板组件1'包括两个层叠设置的电路板100,两电路板100之间设置有框架板200,并且框架板200通过焊料与电路板100相焊接。电路板组件1'还包括元器件300',其中,元器件300'的数量可以为多个,并且可以分布于两个电路板100中的任意一个板面上,本技术对此不作具体限定。
58.图4(b)示出了本技术一些其他实现方式中电路板组件1'的结构示意图。如图4(b)所示,在本技术一些实施例中,电路板组件1'中,元器件300'可以是射频集成电路(radio frequency integrated circuit,rfic)301'、射频功率放大器(radio frequency power amplifier,rfpa)302'、相量测量单元(phasor measurement unit,pmu)303'、通用闪存存储(universal flash storage,ufs)304'和系统级封装元件(system in package,sip)305'中的任一种。
59.上述电路板组件1',虽然实现了元器件300'的布局,然而框架板200和元器件300'在电路板100错位布局,导致电路板100板面中能够用于布局元器件300'的有效面积较小。除此之外,框架板200和电路板之间的连接强度也相对较低。
60.在本技术一些实施例中,框架板200板面上设置第一外侧焊盘。可以通过第一外侧
焊盘,将第一电路板固定在框架板200板面上,并实现电路板100与框架板200之间的电连接。框架板200上的第一台阶面上设置有第一内侧焊盘。因此可以通过该第一内侧焊盘,将电路板100固定在第一台阶面上,并实现电路板100与框架板200之间的电连接。
61.上述电路板组件1'在宽度较窄的情况无法实现有效连接,焊盘由于屏蔽和焊接工艺要求最小尺寸。此外,多层三明治场景下多次焊接工艺复杂,且器件需要承受多次高温回流。并且,在跌落实验中下层开裂风险高,需要提高点底部填充胶(underfill)进行加强。
62.图5(a)示出了本技术一些实施例中电路板100上的焊球的分布示意图。图5(b)示出了本技术一些实施例中电路板100上的焊球的分布示意图。图5(c)示出了本技术一些实施例中框架板200上的焊球的分布示意图。
63.结合图5(a)至图5(c)可知,上述电路板组件1',一方面,电路板100和框架板200之间的焊球中,第一焊球b1用于实现电路板100与框架板200之间的焊接,第二焊球b2才能够用于电连接元器件300。基于此,用于电连接元器件300的焊球数量相对较少,提高了元器件300在电路板上的布局难度。另一方面,电路板100和框架板200之间焊球中,外部焊球b
out
用于实现电路板100和框架板200之间的机械连接,内部焊球b
in
用于实现电路板100和框架板200之间的电连接。因此,电路板100和框架板200之间的机械连接强度和电连接强度均不易满足。
64.为了解决上述问题,本技术提供一种电路板组件。其中,该电路板组件包括电路板、框架板和元器件。其中,电路板和框架板层叠设置,元器件集成在框架板上。并且,元器件上的至少一个连接端延伸至框架板朝向电路板的板面,并且电连接至电路板。
65.图6示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图6所示,在本技术一些实施例中,电路板组件1包括电路板100、框架板200和元器件300。其中,电路板100和框架板200层叠设置,以及元器件300集成于框架板200上。元器件300的至少一个连接端延伸至框架板200上朝向电路板100的板面,并与电路板100电连接。
66.在本技术一些实施例中,电路板100和框架板200通过连接部400相连。其中,连接部400可以是焊盘、焊球或者锡膏,本技术对此不作具体限定。
67.在本技术一些实施例中,框架板200上集成的元器件300的数量为两个或者两个以上时,两个或者两个以上元器件300可以相同,也可以不同,本技术对此不作具体限定。
68.在本技术一些实施例中,元器件300的部分连接端通过电路板100中的连接线500相连。元器件300的其他连接端通过电路板100中的连接线500与框架板200和电路板100之间的连接部400电连接,进而通过框架板200实现元器件300与其他元器件的电连接。例如,电路板100上还集成有另一元器件300(可以位于电路板100朝向框架板200的一侧,也可以位于电路板100背向框架板200的一侧),元器件300的部分连接端通过电路板100中的连接线500与电路板100上的另一元器件300电连接。再例如,框架板200上还集成有另一元器件(未图示),元器件300的部分连接端通过电路板100中的连接线500与框架板200上的另一元器件电连接。
69.可以理解,本技术对元器件300在电路板100上的连接方式,以及元器件300的连接端向框架板200板面的延伸方式均不作具体限定,任何能够实现前面两个功能的技术方案均在本技术的保护范围之内,本技术对此不作具体限定。
70.也即在本技术中的电路板组件1中,元器件300集成在框架板200上,并且元器件
300的连接端延伸到框架板200朝向电路板100的板面,以使得元器件300的连接端能够在与框架板200实体部分相对的位置处的电路板100电连接以及机械连接。
71.基于此,上述电路板组件1中,元器件300的连接端一方面能够实现元器件300与电路板100的电连接,另一方面还能够实现框架板200与电路板100的机械连接,可以增加电路板100上元器件的密度,减少电路板100的焊点排数,节省电路板100布局面积7%~16%。综上,框架板200与电路板100的连接区域也能够实现元器件300布局,实质上可以增加电路板100上能够布局元器件300的有效板面面积。因此,上述电路板组件1,能够降低电路板100上元器件300的布局难度,便于提高电路板100上元器件300的布局密度,以及易于实现手机m的轻薄化设计。
72.下面将结合附图描述几种可能的元器件。图7(a)示出了本技术中元器件300的其中一种实现方式。在其中一些实现方式中,元器件300可以为图7(a)的电容。图7(b)示出了本技术中元器件300可替换的另外一种实现方式。在可替换的其他一些实现方式中,元器件300可以为图7(b)的电感。图7(c)示出了本技术中元器件300可替换的其他一种实现方式。在可替换的另外一些实现方式中,元器件300可以为图7(c)的电阻。
73.在本技术一些实施例中,元器件300可以为贴片元器件。器件贴片成本较低,降低表面贴装技术(surface mounted technology,smt)制造成本。
74.为了能够清楚的理解本技术的技术方案,下面将结合附图详细描述本技术中的技术方案。
75.图8示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图8所示,在本技术一些实施例中,电路板组件1包括第一电路板100a、第一框架板200a和第一元器件300a。其中,第一电路板100a和第一框架板200a层叠设置。第一元器件300a集成于第一框架板200a上。第一元器件300a的连接端310a延伸至第一框架板200a上朝向第一电路板100a的板面,并与第一电路板100a电连接。
76.在本技术一些实施例中,第一电路板100a和第一框架板200a通过连接部400相连。其中,连接部400可以是焊盘、焊球或者锡膏,本技术对此不作具体限定。
77.在本技术一些实施例中,第一元器件300a的部分连接端通过第一电路板100a中的连接线500相连。第一元器件300a的其他连接端通过第一电路板100a中的连接线500与第一框架板200a和第一电路板100a之间的连接部400电连接,进而通过第一框架板200a实现第一元器件300a与其他元器件的电连接。例如,第一电路板100a上还集成有第三元器件300c(可以位于第一电路板100a朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第一电路板100a背向第一框架板200a的一侧),第一元器件300a的部分连接端通过第一电路板100a中的连接线500与第一电路板100a上的第三元器件300c电连接。再例如,第一框架板200a上还集成有另一元器件(未图示),第一元器件300a的部分连接端通过第一电路板100a中的连接线500与第一框架板200a上的另一元器件电连接。
78.在本技术一些实施例中,第一电路板100a可以为射频板。在本技术其他一些实施例中,第一电路板100a可以为应用处理器板。可以理解,本技术中的其他电路板也可以为射频板或者应用处理板,下文将不作赘述。
79.在本技术一些实施例中,第一元器件300a包括电阻、电容、电感、转换器、渐变器、匹配网络、谐振器、滤波器、混频器、开关、放大器、过流分支分配器、馈电放大器、光发射机
和接收机中的至少一种,本技术对此不作具体限定。
80.在本技术一些实施例中,第一元器件300a的连接端为cu端子或者镀su端子,本技术对此不作具体限定。
81.表1 第一元器件300a的尺寸汇总表1示出了部分实现方式中第一元器件300a的尺寸汇总。其中,长度是指第一元器件300a三维尺寸中的最大尺寸,宽度是指第一元器件300a三维尺寸中的中间尺寸,高度是指第一元器件300a三维尺寸中的最小尺寸。由表1可知,第一元器件300a的三维尺寸可以在0.1mm~6mm范围内浮动。可以理解,表1对应的第一元器件300a仅为本技术中第一元器件300a的部分实现方式,第一元器件300a可以根据第一框架板200a的尺寸适应性调整。另外,对于部分布局在第一框架板200a外的第一元器件300a或者全部布局在第一框架板200a外的第一元器件300a而言,第一元器件300a的三维尺寸受限于第一框架板200a以及第一框架板200a周围的空间。
82.在描述完第一元器件300a的具体方式以后,下面将结合附图描述本技术中第一元器件300a与电路板的连接方案。
83.可以理解,连接端310a可以是第一元器件300a上的全部连接端,也可以是第一元器件300a上的部分连接端,本技术对此不作具体限定,下文将结合附图详细描述。
84.在本技术一些实施例中,元器件的部分连接端延伸至框架板上朝向其中一侧电路板的板面,并与该电路板电连接,而元器件的其余连接端延伸至框架板上朝向另一侧的其他电路板的板面,并与其他电路板电连接。
85.图9示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图9所示,在本技术一些实施例中,电路板组件1还包括第二电路板100b,第二电路板100b位于第一框架板200a背向第一电路板100a的一侧。第一元器件300a的至少一个连接端延伸至第一框架板200a上朝向第二电路板100b的板面,并与第二电路板100b电连接。
86.也即,第一电路板100a、第一框架板200a和第二电路板100b依次层叠设置,呈三明治结构。第一元器件300a的部分连接端311a延伸至第一框架板200a上朝向第一电路板100a的板面,并与第一电路板100a电连接。第一元器件300a的其余连接端312a延伸至第一框架板200a上朝向第二电路板100b的板面,并与第二电路板100b电连接。最终实现:第一元器件300a布局于第一框架板200a上,并且第一元器件300a的连接端311a经过第一框架板200a的板面与第一电路板100a电连接,以及第一元器件300a的连接端312a经过第一框架板200a的板面与第二电路板100b电连接。
87.上述电路板组件1,整体呈现三明治结构。基于此,上述电路板组件1能够实现多层电路板堆叠布局,能够增加电路板板面面积,便于实现元器件在电路板组件1的高密排布,能够优化电路板组件1的布局方案。值得注意的是,本技术中的电路板组件1,除了能实现电路板和框架板的三明治结构,还可以实现多层三明治堆叠,以及多层平面网格阵列封装(land grid array,lga)堆叠的方案,在此将不作展开描述。
88.在本技术另外一些实施例下,元器件的全部连接端延伸至框架板上朝向其中一侧电路板的板面,并全部与该电路板电连接。
89.在本技术一些实施例中,第一电路板100a和第一框架板200a通过连接部400相连,第二电路板100b和第一框架板200a通过连接部400相连。其中,连接部400可以是焊盘、焊球或者锡膏,本技术对此不作具体限定。
90.下面将以第一电路板100a上还集成有第三元器件300c(可以位于第一电路板100a朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第一电路板100a背向第一框架板200a的一侧),第二电路板100b上还集成有第三元器件300c(可以位于第二电路板100b朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第二电路板100b背向第一框架板200a的一侧)为例,描述电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式。
91.如图9所示,第一元器件300a的连接端311a通过连接部400和第一电路板100a中的连接线500与第一电路板100a上的第三元器件300c电连接。第一元器件300a的连接端312a通过连接部400和第二电路板100b中的连接线500与第二电路板100b上的第三元器件300c电连接。
92.图10示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图10所示,在本技术一些实施例中,第一元器件300a的全部连接端313a延伸至第一框架板200a上朝向第一电路板100a的板面,并全部与第一电路板100a电连接。可以理解,上述实施例对框架板两侧的电路板的布局方案不作具体限定。在本技术一些实现方式中,框架板的其中一侧布置有电路板。在可替换的其他一些实现方式中,框架板的其中两侧均布置有电路板。以上技术方案均在本技术的保护范围之内。
93.在本技术一些实施例中,第一电路板100a和第一框架板200a通过连接部400相连。其中,连接部400可以是焊盘、焊球或者锡膏,本技术对此不作具体限定。
94.下面将以第一电路板100a上还集成有第三元器件300c(可以位于第一电路板100a朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第一电路板100a背向第一框架板200a的一侧)为例,描述电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式。
95.如图10所示,第一元器件300a的连接端313a通过连接部400和第一电路板100a中的连接线500与第一电路板100a上的第三元器件300c电连接。
96.在介绍完第一元器件300a连接端与第一框架板200a对应的电路板的对应关系后,下面将结合附图详细描述本技术中连接端由元器件延伸至框架板板面的延伸方案。
97.在本技术一些实施例中,元器件的连接端可以由框架板内部延伸至框架板板面。继续参阅图8可知,在本技术一些实施例中,第一元器件300a的连接端310a穿过第一框架板200a,延伸至第一框架板200a上朝向第一电路板100a的板面。
98.在本技术一些实施例中,元器件的连接端可以由框架板外部延伸至框架板板面,也即元器件的连接端沿着框架板的外表面延伸至框架板板面。图11示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图11所示,在本技术一些实施例中,第一元器件300a的连接端314a沿着第一框架板200a的表面,延伸至第一框架板200a上朝向第一电路板100a的板面。以及,第一元器件300a的连接端315a沿着第一框架板200a的表面,延伸至第一框架板200a上背向第一电路板100a的板面。
99.可以理解,前述图8和图11示出了两种基本的连接端向框架板板面的延伸方案,然而,值得注意的是,一个元器件对应的连接端可以为多个,则多个连接端中的各个连接端可以分别采用前述连接端向框架板板面的延伸方案中的任意一种,本技术对此不作具体限定。
100.在描述完第一元器件300a的连接端在第一框架板200a上的延伸方式以后,下面将结合附图描述第一元器件300a与第一框架板200a的相对位置关系。
101.在本技术一些实施例中,元器件集成在框架板的内部。继续参阅图8可知,在本技术一些实施例中,第一元器件300a集成于第一框架板200a内部。其中,第一部件集成于第二部件内部,是指从第二部件外侧无法观察到第一部件。也即,从第一框架板200a外侧无法观察到第一元器件300a。
102.上述电路板组件1,由于第一元器件300a集成于第一框架板200a内部,也即第一元器件300a无需占用除第一框架板200a以外的其他空间,进一步优化了电路板组件1的布局方案,以及进一步降低了电路板组件1所占用的空间。上述电路板组件1可以提高可靠性,减少外力带来的应力损伤。
103.在本技术一些实施例中,元器件集成在框架板的侧部。其中,侧部是指框架板上与框架板板面相垂直的表面所在的一侧。图12(a)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图12(a)所示,在本技术其他一些实施例中,第一元器件300a集成于第一框架板200a侧部。其中,第一部件集成于第二部件侧部(外部),是指从第二部件外侧可以观察到全部的第一部件。也即,从第一框架板200a外侧能够观察到全部的第一元器件300a。
104.图12(a)中电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式具体可以参见图9的相关描述,在此不作展开描述。
105.上述电路板组件1,由于第一元器件300a集成于第一框架板200a侧部,第一元器件300a无需占用第一电路板100a板面上的额外区域,优化了电路板组件1的布局方案,以及降低了电路板组件1所占用的空间。除此之外,由于第一元器件300a集成在第一框架板200a侧部,使得第一元器件300a在第一框架板200a上的集成方式较为简单,降低了电路板组件1的安装难度。
106.图12(b)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图12(b)所示,在本技术另外一些实施例中,第一元器件300a中的一部分集成于第一框架板200a内部,以
及第一元器件300a中的另一部分集成于第一框架板200a的侧部。其中,第一部件部分集成于第二部件内部,以及第一部件部分集成于第二部件侧部(外部),是指从第二部件外侧可以观察到部分的第一部件,但无法观察到全部的第一部件。也即,从第一框架板200a外侧能够观察到部分第一元器件300a,但无法观察到全部的第一元器件300a。
107.图12(b)中电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式具体可以参见图9的相关描述,在此不作展开描述。
108.上述电路板组件1,由于第一元器件300a集成于第一框架板200a侧部,第一元器件300a无需占用第一电路板100a板面上的额外区域,优化了电路板组件1的布局方案,以及降低了电路板组件1所占用的空间。除此之外,第一元器件300a部分集成在第一框架板200a侧部,部分集成在第一框架板200a的内部,一方面降低第一元器件300a额外占用的空间,另一方面还能在一定程度上降低第一元器件300a在第一框架板200a上的集成难度。
109.除此之外,在本技术一些实施例中,电路板组件中的框架板上开设有容纳空间。电路板组件中的元器件可以布置于容纳空间内,其中元器件可以是集成在框架板上的元器件,还可以是集成在电路板上的元器件,本技术对此不作具体限定。继续参阅图8至图12(b)可知,在本技术一些实施例中,第一框架板200a上开设有容纳空间201a,第一元器件300a布置于容纳空间201a内。
110.上述电路板组件1,将第一元器件300a布置于容纳空间201a内,能够实现第一元器件300a的合理布局,进一步优化电路板组件1的布局方案。
111.除此之外,在本技术一些实施例中,当框架板上开设有容纳空间时,元器件可以绕着容纳空间分布于框架板周围或者框架板上。
112.图13(a)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。图13(b)示出了本技术一些实施例中电路板组件1中第一框架板200a和第一元器件300a的相对位置关系。如图13(a)和图13(b)所示,在本技术一些实施例中,第一框架板200a上开设有容纳空间201a,第一框架板200a板面呈口字型。第一元器件300a分布于第一框架板200a内,并且第一元器件300a分布于容纳空间201a相对的两侧。
113.图13(a)中电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式具体可以参见图9的相关描述,在此不作展开描述。
114.在本技术其他一些实施例中,第一框架板200a上开设有容纳空间201a,第一框架板200a板面呈口字型。第一元器件300a分布于容纳空间201a内,并且第一元器件300a分布于容纳空间201a上相对设置的一对表面上。
115.上述电路板组件1中,采用在第一框架板200a四周埋入第一元器件300a的三明治高密技术,第一元器件300a在第一框架板200a或者容纳空间201a内均匀分布,便于实现第一电路板100a和第一框架板200a的稳定连接,因此能够提高第一电路板100a和第一框架板200a之间的连接强度,提高电路板组件1的机械强度。此外,能够节省第一电路板100a的布局面积。
116.图14(a)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图14(a)所示,第一框架板200a的同一侧上沿着层叠方向的垂直方向并列布置有两个第一元器件300a(具体包括第一元器件300a-1和第一元器件300a-2)。图14(a)中电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式具体可以参见图9的相关描述,在此不作展开描述。
117.图14(b)示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图14(b)所示,第一框架板200a的同一侧上沿着层叠方向串连布置有两个第一元器件300a(具体包括第一元器件300a-1和第一元器件300a-2),并且两个第一元器件300a端部相连。图14(b)中电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式具体可以参见前述附图的相关描述,在此不作展开描述。
118.在一些应用场景中,电路板组件中框架板的还可以为多个,并且多个框架板和多个电路板交错层叠设置。下面将结合附图详细描述。
119.图15示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图15所示,在本技术一些实施例中,电路板组件1还包括第二框架板200b和第二元器件300b。其中,第二框架板200b位于第一电路板100a背向第一框架板200a的一侧,第二元器件300b集成于第二框架板200b上。第二元器件300b的至少一个连接端延伸至第一框架板200a上朝向第一电路板100a的板面,并与第一电路板100a电连接。可以理解,第二元器件300b在第二框架板200b上的集成方式具体可以参见前述的第一元器件300a在第一框架板200a上的集成方式,在此将不作展开描述。
120.除此之外,继续参阅图15,在本技术一些实施例中,电路板组件1还包括第三电路板100c。其中,第三电路板100c位于第二框架板200b背向第一电路板100a的一侧。第二元器件300b的至少一个连接端延伸至第二框架板200b上朝向第三电路板100c的板面,并与第三电路板100c电连接。
121.在本技术一些实施例中,第一电路板100a和第一框架板200a通过连接部400相连,第二电路板100b和第一框架板200a通过连接部400相连,第一电路板100a和第二框架板200b通过连接部400相连,第三电路板100c和第二框架板200b通过连接部400相连。其中,连接部400可以是焊盘、焊球或者锡膏,本技术对此不作具体限定。
122.下面将以第二框架板200b集成的第二元器件300b的数量为两个(具体包括第二元器件300b-1和第二元器件300b-2)、第一电路板100a上还集成有第三元器件300c(可以位于第一电路板100a朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第一电路板100a背向第一框架板200a的一侧)、第二电路板100b上还集成有第三元器件300c(可以位于第一电路板100a朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第一电路板100a背向第一框架板200a的一侧)、以及第三电路板100c上还集成有第三元器件300c(可以位于第一电路板100a朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第一电路板100a背向第一框架板200a的一侧)为例,描述电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式。
123.如图15所示,第一元器件300a的连接端318a通过连接部400和第一电路板100a中的连接线500与第一电路板100a上的第三元器件300c电连接,第一元器件300a的连接端319a通过连接部400和第二电路板100b中的连接线500与第二电路板100b上的第三元器件300c电连接。第二元器件300b-1的连接端311b-1通过连接部400、第一框架板100a中的连接线500和第二电路板100b中的连接线500与第二电路板100b上的第三元器件300c电连接,第二元器件300b-1的连接端312b-1通过连接部400和第三电路板100c中的连接线500与第三电路板100c上的第三元器件300c电连接。第二元器件300b-2的连接端311b-2通过连接部400和第一电路板100a中的连接线500与第一电路板100a上的第三元器件300c电连接,第二元器件300b-2的连接端312b-2通过连接部400和第三电路板100c中的连接线500与第三电
路板100c上的第三元器件300c电连接。可以理解,图15中示意出的相交的连接线并非真的相交,可以在电路板内错位分布。
124.图16示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图16所示,在本技术一些实施例中,电路板组件包括第一电路板100a、第一框架板200a、第二框架板200b、第一元器件300a和第二元器件300b。并且,第一框架板200a、第一电路板100a和第二框架板200b依次层叠设置。第一元器件300a集成在第一框架板200a上,并且第一元器件300a上的至少部分连接端310a延伸至第一框架板200a上朝向第一电路板100a的板面,并与第一电路板100a电连接。第二元器件300b集成于第二框架板200b上,并且第二元器件300b上的至少部分连接端310b延伸至第二框架板200b上朝向第一电路板100b的板面,并与第一电路板100a电连接。
125.上述电路板组件1,包括多个电路板和多个框架板,因此能够实现多个框架板和多个电路板的层式复合,进一步优化电路板组件1的布局方案以及提高电路板组件1的高密程度,进而进一步实现采用本技术中电路板组件1的手机m的轻薄化设计。
126.下面将以第一框架板200a集成的第一元器件300a的数量为两个(具体包括第二元器件300a-1和第一元器件300a-2)、第二框架板200b集成的第二元器件300b的数量为两个(具体包括第二元器件300b-1和第二元器件300b-2)为例,描述电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式。
127.如图16所示,第一元器件300a-2的连接端310a-2通过连接部400和第一电路板100a中的连接线500与第二框架板200b上的第二元器件300b-1的连接端310b-1电连接。可以理解,图16中元器件其他连接端的连接方式可以参考前述附图中的连接方式,在此不作展开描述。
128.可以理解,电路板组件中除了包括集成在框架板上的元器件以外,还可以包括直接设置于电路板上的元器件。继续参阅图8至图16可知,在本技术一些实施例中,电路板组件1还包括第三元器件300c。其中,第三元器件300c设于第一电路板100a的板面,并与第一电路板100a电连接。可以理解,前述只是以第一电路板100a上的第三元器件300c为例进行了描述,第二电路板100b和第三电路板100c上的第三元器件具体可以参考第一电路板100a上的第三元器件300c,在此将不作展开描述。
129.在本技术一些实施例中,电路板组件1中的框架板上开设有容纳空间。继续参阅图8至图16可知,在本技术一些实施例中,本技术中的电路板组件1中,第一框架板200a上开设有容纳空间,第三元器件300c设于第一电路板100a朝向第一框架板200a的板面,并位于容纳空间内。
130.在本技术一些实施例中,电路板组件包括多个交错层叠设置的框架板,并且多个交错层叠设置的框架板位置相对。继续参阅图15可知,在本技术一些实施例中,第一框架板200a在第一投影面内的正投影与第二框架板200b在第一投影面内正投影至少部分不重合,其中,第一投影面垂直于第一框架板200a和第一元器件300a的层叠方向。例如,第一投影面可以为电路板的其中一个板面或者框架板的其中一个板面。
131.在本技术其他一些实施例中,电路板组件包括多个交错层叠设置的框架板,并且多个框架板位置相错。图17示出了本技术一些实施例中电路板组件1的结构示意图。如图16和图17所示,在本技术一些实施例中,本技术中的电路板组件1中,第三元器件300c在第二
投影面内的正投影与第一框架板200a在第二投影面内正投影不重合,其中,第二投影面垂直于第一框架板200a和第一元器件300a的层叠方向。例如,第一投影面可以为电路板的其中一个板面或者框架板的其中一个板面。可以理解,第二投影面可以和前述的第一投影面平行或者重合。
132.下面将以第一框架板200a集成的第一元器件300a的数量为两个(具体包括第一元器件300a-1和第一元器件300a-2)、第二框架板200b集成的第二元器件300b的数量为两个(具体包括第二元器件300b-1和第二元器件300b-2)、第二电路板100b上还集成有第三元器件300c(可以位于第二电路板100b朝向第一框架板200a的一侧,也可以位于第二电路板100b背向第一框架板200a的一侧)、第三电路板100c上还集成有第三元器件300c(可以位于第三电路板100c朝向第二框架板200b的一侧,也可以位于第三电路板100c背向第二框架板200b的一侧)为例,描述电路板组件1中元器件、电路板、框架板和连接部间的连接方式。
133.如图17所示,第一元器件300a-1的连接端312a-1通过连接部400和第二电路板100b中的连接线500与第二电路板100b上的第三元器件300c电连接。第一元器件300a-2的连接端312a-2通过连接部400和第二电路板100b中的连接线500与第二电路板100b上的第三元器件300c电连接。第一元器件300a-2的连接端311a-2通过连接部400和第一电路板100a中的连接线500与第二框架板200b上的第二元器件300b-1的连接端311b-1电连接。第二元器件300b-1的连接端312b-1通过连接部400和第三电路板100c上的第三元器件300c电连接。可以理解,图17中元器件其他连接端的连接方式可以参考前述附图中的连接方式,在此不作展开描述。
134.除此之外,本技术还提供一种电子设备,该电子设备包括上述任意一种电路板组件。可以理解,本技术中的电子设备包括但不限于移动终端、服务器、光模块和交换机等具有电路板组件的设备中的任意一种。
135.除此之外,本技术还提供一种框架板集成,其中,框架板集成包括框架板和集成在框架板上的元器件,并且元器件的至少部分连接端延伸至框架板的板面。
136.继续参阅图8至图17可知,框架板集成可以包括第一框架板200a和第一元器件300a。其中,第一元器件300a集成于第一框架板200a上。第一元器件300a的至少一个连接端延伸至第一框架板200a的板面,并用于与对应的电路板电连接。
137.可以理解,本技术中的框架板集成的具体结构,具体可以参见前述电路板组件中框架板和集成在框架板上的元器件的具体结构,在此将不作展开描述。
138.在描述完本技术中电路板组件、电子设备和框架板集成的具体结构以后,本技术将结合附图继续描述电路板组件的成型方案。
139.在一些应用场景中,电路板组件中的电路板和框架板上均集成有元器件。图18示出了本技术一些实施例中的电路板组件的成型方案的流程图,下面将结合图18详细描述本技术一些实施例中电路板组件的成型方案。如图18所示,电路板组件的成型方案可以包括以下步骤:s1801:完成元器件在电路板板面上的安装,得到电路板预制件。
140.其中,电路板预制件是指集成了元器件的电路板。在本技术一些实施例中,通过焊料将元器件焊接在电路板板面上,以实现元器件与电路板的电连接。可以理解,s1801中的元器件指的是直接布局在电路板板面上的元器件,并非集成在框架板上的元器件。
141.s1802:完成元器件在框架板板面上的安装,得到框架板预制件。
142.其中,框架板预制件是指集成了元器件的框架板。可以理解,s1802中的元器件指的是直接布局在框架板板面上的元器件,并非集成在电路板上的元器件。元器件在框架板上的集成方式将在下文详细介绍,在此将不作展开描述。
143.s1803:将框架板预制件安装到电路板预制件上,得到电路板组件。
144.在本技术一些实施例中,当将框架板预制件安装到电路板预制件上,框架板上元器件的连接端与电路板电连接。
145.在其中一些实现方式中,框架板上连接器的连接端插接于电路板上。在可替换的其他一些实现方式中,框架板上连接器的连接端通过导电焊料焊接于电路板上。
146.可以理解,本技术中s1801和s1802的执行顺序可以根据具体的应用场景适应性调整,本技术对此不作具体限定。
147.在一些应用场景中,电路板组件中的电路板和框架板上均集成有元器件,并且电路板上的至少部分元器件可以在框架板组装在电路板上以后安装于电路板上。在本技术一些实施例中,电路板组件的成型方案可以包括完成部分元器件在电路板板面上的安装,得到电路板预制件。完成元器件在框架板板面上的安装,得到框架板预制件。将框架板预制件安装到电路板预制件上,得到预制电路板组件。完成其余部分元器件在预制电路板组件中电路板预制件上的安装。
148.在一些应用场景中,电路板组件中的电路板上无其他元器件。在本技术一些实施例中,电路板组件的成型方案可以包括:完成元器件在框架板上的安装,得到框架板预制件。随后,将框架板预制件安装到电路板上,得到电路板组件。
149.在一些应用场景中,电路板组件中的电路板上无其他元器件,并且框架板上的元器件可以集成在框架板的内部和/或侧部。在本技术一些实施例中,电路板组件的成型方案可以包括:完成元器件在框架板上的安装,得到框架板预制件。随后,将框架板预制件安装到电路板上,得到电路板组件。
150.在一些应用场景中,电路板组件中的电路板上无其他元器件,并且框架板上的元器件集成在框架板侧部。在本技术一些实施例中,电路板组件的成型方案可以包括:将框架板安装到电路板上,得到预制电路板组件。随后,完成元器件在框架板侧部的安装,得到电路板组件。
151.在一些应用场景中,电路板组件中的电路板朝向框架板的板面上无其他元器件。在本技术一些实施例中,电路板组件的成型方案可以包括:完成元器件在框架板板面上的安装,得到框架板预制件。随后,将框架板预制件安装到电路板上,得到预制电路板组件。最后,完成元器件在预制电路板组件中电路板上安装。
152.下面将图15为例描述电路板组件1的成型方案。在本技术一些实施例中,在第三电路板100c板面上焊接第三元器件300c。随后,将第三电路板100c和第二框架板200b相焊接。随后,将第一电路板100a和第一框架板200a相焊接。随后,将第二框架板200b和第一电路板100a相焊接。随后,在第二电路板100b上成型第三元器件300c。随后,将第二电路板100b和第一框架板200a相焊接。可以理解,前述的电路板组件1中电路板、框架板和元器件的安装顺序可根据需求适应性调整,本技术对此不作具体限定。
153.在描述完电路板组件的成型方案以后,本技术将结合附图继续描述元器件在框架
板中的集成方案。在一些应用场景中,元器件集成于框架板上。图19示出了本技术一些实施例中的元器件在框架板中的集成方案的流程图,下面将结合图19详细描述本技术一些实施例中元器件在框架板中的集成方案。如图19所示,元器件在框架板中的集成方案可以包括以下步骤:s1901:在框架板200上成型安装孔。
154.在本技术一些实施例中,框架板包括沿着第一方向相背设置的第一框架板面和第二框架板面。安装孔包括相互连通的第一阶梯孔和第二阶梯孔。第一阶梯孔延伸至第一框架板面,第二阶梯孔延伸至第二框架板面。在第二方向上,第一阶梯孔的孔径大于元器件的尺寸,第二阶梯孔的孔径小于元器件的尺寸,第二方向与第一方向相交。在其中一些实现方式中,第一方向与第二方向相垂直。
155.在本技术一些实施例中,第一阶梯孔包括相互连通的第一子阶梯孔和第二子阶梯孔。第一子阶梯孔为锥形孔,并且锥形孔的大端孔径延伸至第一框架板面,第二子阶梯孔与第二阶梯孔相互连通。在其中一些实现方式中,锥形孔的锥度p范围为30
º
~60
º
。
156.例如,如图20(a)所示,先采用控深钻第二阶梯孔。随后,如图20(b)所示,采用控深钻第二子阶梯孔。最后,如图20(c)所示,采用沉头孔钻第一子阶梯孔。
157.s1902:将元器件300布置于安装孔内。其中,如图20(d)所示,元器件的高度尺寸为l,元器件300的宽度为k。
158.如图20(e)至图20(g)所示,在本技术一些实施例中,将元器件平置于框架板的第一框架板面。沿着第一框架板面平移元器件,以使得元器件的第一端悬设于安装孔上方。元器件具有由第一端反向延伸的第二端,元器件中心点与靠近第二端的安装孔的边缘之间的距离大于0.3倍的元器件的端向尺寸。其中,端向尺寸为元器件由第一端延伸第二端的尺寸。
159.在本技术一些实施例中,元器件的第一端与靠近第二端的安装孔的边缘之间的距离大于0.6倍的元器件的端向尺寸。
160.s1903:在安装孔中元器件300的周围填充填料并固化成填充部600。其中,填料可以为树脂。
161.如图20(h)所示,在本技术一些实施例中,在安装孔中元器件的周围填充树脂并固化,以固定器件,同时排出气泡。
162.s1904:在填充部600和/或框架板200上成型连接孔,其中连接孔由元器件300的电连接区域延伸至框架板200的板面,如图20(i)所示。
163.s1905:在连接孔内成型元器件300的电连接部700,其中元器件300的电连接部700的一端与元器件300的电连接区域电连接,另一端延伸至框架板200板面。
164.如图20(j)和图20(k)所示,在本技术一些实施例中,电连接部700的成型方式包括金属化连接孔,将连接孔中的金属化结构作为电连接部700。
165.图21(a)~图21(d)示出了本技术一些实施例中,框架板200的同一侧上沿着层叠方向串连布置有两个元器件300(具体包括元器件300-1和元器件300-2)时,元器件300与框架板200的集成方案。如图21(a)~图21(d)所示,将元器件300-1布置于框架板200的安装孔内,在将元器件300-2布置于框架板200的安装孔内,并且元器件300-1和元器件300-2电连接。在安装孔中元器件300的周围填充填料并固化成填充部600。后续步骤具体可以参见前述实
施例,在此将不作展开描述。除此之外,元器件300-1和元器件300-2的电连接方式可以是直接贴合或者导电部件(例如导电胶)相连。
166.图22示出了本技术一些实施例中,框架板200的同一侧上沿着层叠方向串连布置有两个元器件300(具体包括元器件300-1和元器件300-2)时,元器件300与框架板200的集成方案示意图。如图22所示,与图21(a)~图21(d)中示意出的集成方案的不同之处在于,依次连续将元器件300-1和元器件300-2布置于框架板200的安装孔内。也即无需在元器件300-1布置完成后,再布置元器件300-2,缩短布置时间,提高装配效率。
167.图23(a)~图23(c)示出了本技术一些实施例中,框架板200的同一侧上的同一个安装孔中沿着层叠方向的垂直方向并列布置有两个元器件300(具体包括元器件300-1和元器件300-2)时,元器件300与框架板200的集成方案示意图。如图23(a)~图23(c)所示,将元器件300-1从右侧向着安装孔滑动,进而布置于框架板200的安装孔内,以及,将元器件300-1从左侧向着安装孔滑动,进而布置于框架板200的安装孔内。在安装孔中元器件300(300-1和300-2)的周围填充填料并固化成填充部600。后续步骤具体可以参见前述实施例,在此将不作展开描述。除此之外,元器件300-1和元器件300-2的电连接方式可以是直接贴合或者导电部件(例如导电胶)相连。
168.可以理解,图23(a)~图23(c)中元器件300-1和元器件300-2在安装孔中的布置顺序可以是同时,或者一先一后,本技术对此不作具体限定。
169.图24(a)~图24(e)示出了本技术一些实施例中,框架板200的同一侧上沿着层叠方向的垂直方向并列布置有两个元器件300(具体包括元器件300-1和元器件300-2)时,元器件300与框架板200的集成方案示意图。如图24(a)~图24(e)所示,从框架板200a的其中一侧板面将元器件300-1布置于框架板200的一安装孔内,在安装孔中元器件300-1的周围填充填料并固化成填充部600。随后从框架板200a的另一侧板面将元器件300-2布置于框架板200的另一安装孔内,在安装孔中元器件300-2的周围填充填料并固化成填充部600。上述集成方法,通过在框架板200的两侧板面分别集成部分元器件,能够增加框架板200上集成元器件300的数量,提高元器件300的集成密度。此外,可在框架板的两侧面分别集成不同的元器件,不易混淆,降低元器件在框架板内的集成难度。
170.图25(a)~图25(c)示出了本技术一些实施例中,框架板200的同一侧上沿着层叠方向的垂直方向并列布置有两个元器件300(具体包括元器件300-1和元器件300-2)以及沿着层叠方向串连布置有两个元器件300(具体包括元器件300-2和第二元器件300-3)时,元器件300与框架板200的集成方案示意图。可以理解,图25(a)~图25(c)对应的集成方案可以是沿着层叠方向的垂直方向并列布置有两个元器件和沿着层叠方向串连布置两个元器件的方案的融合,在此将不作展开描述。
171.图26(a)~图26(c)示出了本技术一些实施例中,框架板200的同一侧上沿着层叠方向的垂直方向并列布置有两个元器件300(具体包括元器件300-1和元器件300-2)、沿着层叠方向串连布置有两个元器件300(具体包括元器件300-2和第二元器件300-3)以及同一个安装孔沿着层叠方向的垂直方向并列布置两个元器件300(具体包括元器件300-3和第二元器件300-4)时,元器件300与框架板200的集成方案示意图。可以理解,图26(a)~图26(c)对应的集成方案可以是前述沿着层叠方向的垂直方向并列布置有两个元器件、沿着层叠方向串连布置两个元器件以及同个安装孔沿着层叠方向的垂直方向并列布置两个元器件的方
案的融合,在此将不作展开描述。
172.表2示出了本技术一些实施例中,电路板组件1中,框架板200和元器件300的尺寸以及尺寸关系。
173.表2 框架板200和元器件300的尺寸汇总上述元器件在框架板中的集成方案,通过合理设置框架板200和元器件300的相对尺寸,降低元器件300在框架板200上的集成难度。
174.在其他一些应用场景中,元器件300还可以集成于框架板200侧部,或者,元器件300部分集成在框架板200的侧部,其余部分集成在框架板200的内部。可以理解,元器件300在框架板200上的集成方式具体可以参考前述元器件300集成在框架板200内部的集成方案,在此将不作展开描述。
175.以上由特定的具体实施例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。虽然本技术的描述将结合一些实施例一起介绍,但这并不代表此申请的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作申请介绍的目的是为了覆盖基于本技术的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本技术的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本技术也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本技术的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
176.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“连接”、“贴合”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
177.显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征:
1.一种电路板组件,其特征在于,包括第一电路板、第一框架板和第一元器件;所述第一电路板和所述第一框架板层叠设置,所述第一元器件集成于所述第一框架板上;所述第一元器件的至少一个连接端延伸至所述第一框架板上朝向所述第一电路板的板面,并与所述第一电路板电连接。2.根据权利要求1所述的电路板组件,其特征在于,所述电路板组件还包括第二电路板,所述第二电路板位于所述第一框架板背向所述第一电路板的一侧;所述第一元器件的至少一个连接端延伸至所述第一框架板上朝向所述第二电路板的板面,并与所述第二电路板电连接。3.根据权利要求1所述的电路板组件,其特征在于,所述第一元器件的全部连接端延伸至所述第一框架板上朝向所述第一电路板的板面,并全部与所述第一电路板电连接。4. 根据权利要求1所述的电路板组件,其特征在于,所述第一元器件与所述第一框架板的相对位置关系包括:所述第一元器件集成于所述第一框架板内部;或者所述第一元器件集成于所述第一框架板侧部;或者所述第一元器件中的一部分集成于所述第一框架板内部,以及所述第一元器件中的另一部分集成于所述第一框架板的侧部。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一元器件的至少一个连接端穿过所述第一框架板,延伸至所述第一框架板上朝向所述第一电路板的板面;或者所述第一元器件的至少一个连接端沿着所述第一框架板的表面,延伸至所述第一框架板上朝向所述第一电路板的板面。6.根据权利要求5所述的电路板组件,其特征在于,所述电路板组件还包括第二框架板和第二元器件;所述第二框架板位于所述第一电路板背向所述第一框架板的一侧,所述第二元器件集成于所述第二框架板上;所述第二元器件的至少一个连接端延伸至所述第一框架板上朝向所述第一电路板的板面,并与所述第一电路板电连接。7.根据权利要求6所述的电路板组件,其特征在于,所述电路板组件还包括第三电路板;所述第三电路板位于所述第二框架板背向所述第一电路板的一侧;所述第二元器件的至少一个连接端延伸至所述第二框架板上朝向所述第三电路板的板面,并与所述第三电路板电连接。8.根据权利要求6或7所述的电路板组件,其特征在于,所述第一框架板在第一投影面内的正投影与所述第二框架板在所述第一投影面内正投影至少部分不重合,其中,所述第一投影面垂直于所述第一框架板和所述第一元器件的层叠方向。9.根据权利要求1至4、6和7中任一项所述的电路板组件,其特征在于,还包括第三元器件,所述第三元器件设于所述第一电路板的板面,并与所述第一电路板电连接。10.根据权利要求9所述的电路板组件,其特征在于,所述第三元器件在第二投影面内
的正投影与所述第一框架板在所述第二投影面内正投影不重合,其中,所述第二投影面垂直于所述第一框架板和所述第一元器件的层叠方向。11.根据权利要求10所述的电路板组件,其特征在于,所述第一框架板上开设有容纳空间,所述第三元器件设于所述第一电路板朝向所述第一框架板的板面,并位于所述容纳空间内。12.根据权利要求1至4、6、7、10和11中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一元器件的数量为两个,两个所述第一元器件沿着所述第一电路板和所述第一框架板的层叠方向层叠设置,并且两个所述第一元器件相对设置的连接端电连接。13.根据权利要求1至4、6、7、10和11中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一元器件的数量为两个,两个所述第一元器件沿着垂直于所述第一电路板和所述第一框架板的层叠方向的垂直方向并列设置。14.根据权利要求1至4、6、7、10和11中任一项所述的电路板组件,其特征在于,所述第一元器件包括电阻、电容、电感、转换器、渐变器、匹配网络、谐振器、滤波器、混频器、开关、放大器、过流分支分配器、馈电放大器、光发射机和接收机中的至少一种。15.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括权利要求1至4、6、7、10和11中任一项所述的电路板组件。16.一种框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述方法包括:在所述框架板的板面上成型安装孔;将所述元器件布置于所述安装孔内;在所述安装孔中所述元器件的周围填充填料并固化成填充部;在所述填充部和/或所述框架板上成型连接孔,所述连接孔由所述元器件的电连接区域延伸至所框架板的板面;在所述连接孔内成型电连接部,所述电连接部的一端与所述元器件的电连接区域电连接,另一端延伸至所述所框架板的板面。17.根据权利要求16所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述电连接部的成型方式包括金属化所述连接孔,将所述连接孔中的金属化结构作为所述电连接部。18.根据权利要求16或17所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述框架板包括沿着第一方向相背设置的第一框架板面和第二框架板面,在所述框架板的所述第一框架板面上成型第一安装孔,将部分所述元器件布置于所述第一安装孔内,以及在所述框架板的所述第二框架板面上成型第二安装孔,将部分所述元器件布置于所述第二安装孔内。19.根据权利要求18所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述第一安装孔包括相互连通的第一阶梯孔和第二阶梯孔;所述第一阶梯孔延伸至所述第一框架板面,所述第二阶梯孔延伸至所述第二框架板面;在第二方向上,所述第一阶梯孔的孔径大于所述元器件的尺寸,所述第二阶梯孔的孔径小于所述元器件的尺寸,所述第二方向与所述第一方向相交。20.根据权利要求19所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述第二方向与所述第一方向相垂直。21.根据权利要求19或20所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述第一阶
梯孔包括相互连通的第一子阶梯孔和第二子阶梯孔;所述第一子阶梯孔为锥形孔,并且所述锥形孔的大端孔径延伸至所述第一框架板面,所述第二子阶梯孔与所述第二阶梯孔相互连通。22.根据权利要求21所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述锥形孔的锥度范围为30
º
~60
º
。23.根据权利要求19、20和22中任一项所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述将所述元器件布置于所述安装孔内,包括:将所述元器件平置于所述框架板的所述第一框架板面;沿着所述第一框架板面平移所述元器件,以使得所述元器件的第一端悬设于所述第一安装孔上方;所述元器件具有由所述第一端反向延伸的第二端,所述元器件中心点与靠近所述第二端的所述第一安装孔的边缘之间的距离大于0.3倍的所述元器件的端向尺寸,其中,所述端向尺寸为所述元器件由所述第一端延伸所述第二端的尺寸。24.根据权利要求23所述的框架板和元器件的集成方法,其特征在于,所述元器件的所述第一端与靠近所述第二端的所述第一安装孔的边缘之间的距离大于0.6倍的所述元器件的端向尺寸。
技术总结
本申请涉及终端技术领域,本申请公开了一种电路板组件、电子设备及框架板和元器件的集成方法。其中,电路板组件包括电路板、框架板和元器件。电路板和框架板层叠设置,元器件集成于框架板上,元器件的至少一个连接端延伸至框架板上朝向电路板的板面。元器件通过朝向电路板的板面的连接端与电路板电连接。上述电路板组件,元器件集成在框架板上,并且元器件的连接端延伸到框架板朝向电路板的板面,以使得元器件的连接端能够在与框架板实体部分相对的位置处与电路板电连接以及机械连接。框架板与电路板的连接区域也能够实现元器件布局,增加电路板上布局元器件的板面面积,能够优化电路板、框架板和元器件之间的连接方案,提高空间有效利用率。有效利用率。有效利用率。
技术研发人员:郭健强
受保护的技术使用者:荣耀终端有限公司
技术研发日:2023.08.07
技术公布日:2023/9/9
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