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終端設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):12198544閱讀:273來(lái)源:國(guó)知局
終端設(shè)備的制作方法與工藝

本實(shí)用新型涉及電路板設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域,尤其涉及一種終端設(shè)備。



背景技術(shù):

隨著科技的進(jìn)步和人們生活水平的發(fā)展,電子終端設(shè)備的功能越來(lái)越復(fù)雜,且電氣性能的要求也越來(lái)越高。

目前,終端設(shè)備內(nèi)部一般設(shè)置有電路板和焊接于電路板上的電子元器件,電子元器件通常為對(duì)電氣性能要求較高的各類(lèi)芯片,且為了保證芯片等電子元器件的供電電壓的穩(wěn)定,在芯片等電子元器件的電源引腳上還連接有用于濾波的電容?,F(xiàn)有的印制電路板采用雙面布件設(shè)計(jì)方式,為了保證濾波電容芯片的電源信號(hào)的濾波效果,需要盡量減少濾波電容的引腳與芯片電源引腳之間連線(xiàn)長(zhǎng)度,通常濾波電容焊接印制電路板上在與電子元器件芯片不同側(cè),且在印制電路板上位于芯片電源引腳的附近開(kāi)設(shè)導(dǎo)通孔,通過(guò)導(dǎo)通孔以實(shí)現(xiàn)濾波電容的引腳與芯片電源引腳的連接。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用雙面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于30Mhz時(shí)的仿真波形示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用雙面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于100Mhz時(shí)的仿真波形示意圖。如圖1和圖2所示,采用雙面布件方式,可實(shí)現(xiàn)濾波電容的引腳與芯片電源引腳之間連接距離滿(mǎn)足電路噪聲指標(biāo)要求。

上述雙面布件印制電路板中,生產(chǎn)工藝包括:底面回流+頂面回流+波峰,其工藝至少包括兩次回流,在回流過(guò)程中易造成元器件高溫?fù)p傷。為了降低元器件件受回流爐高溫?fù)p傷及PCB高溫變形的概率,以及簡(jiǎn)化工藝流程,實(shí)用新型人嘗試采用單面布件方式,至少可減少一次回流工藝。圖3是現(xiàn)有技術(shù)中采用單面布件方式時(shí)電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示,這樣,濾波電容3需要與芯片20平鋪地設(shè)置在印制電路板1的同一側(cè)面上。但是,實(shí)用新型人進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)電路噪聲指標(biāo)不符合設(shè)計(jì)要求,圖4是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用單面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于30Mhz時(shí)的仿真波形示意圖。圖5是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用單面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于100Mhz時(shí)的仿真波形示意圖。如圖4和圖5所示,采用單面布件方式時(shí),電路噪聲指標(biāo)均不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

因此,上述分析可得知,在采用單面布件方式中電路噪聲問(wèn)題為亟需要解決的難題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型提供一種終端設(shè)備,其內(nèi)部電路板上元器件的電路噪聲和干擾較小,電氣性能較好。

本實(shí)用新型提供一種終端設(shè)備,包括印制電路板、電子元器件和濾波電容;電子元器件包括器件本體和固定在器件本體上的引腳陣列,引腳陣列位于器件本體的面向印制電路板一側(cè),引腳陣列中的引腳均與印制電路板的電路電連接,在器件本體設(shè)置有引腳陣列的一面上,具有未設(shè)置引腳的空白區(qū),濾波電容的引腳與引腳陣列中的電源引腳電連接,以對(duì)電源信號(hào)進(jìn)行濾波,濾波電容位于印制電路板的設(shè)置有器件本體的一面上,且至少部分濾波電容位于空白區(qū)的范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型的終端設(shè)備包括印制電路板、電子元器件和濾波電容;其中,電子元器件包括器件本體和固定在器件本體上的引腳陣列,引腳陣列位于器件本體的面向印制電路板一側(cè),引腳陣列中的引腳均與印制電路板上的電路電連接,在器件本體設(shè)置有引腳陣列的一面上,具有未設(shè)置引腳的空白區(qū),濾波電容與引腳陣列中的電源引腳電連接,以對(duì)電源信號(hào)進(jìn)行濾波,濾波電容位于印制電路板的設(shè)置有器件本體的一面上,且至少部分濾波電容位于空白區(qū)的范圍內(nèi)。這樣濾波電容可與電子元器件的電源引腳之間保持較短的距離,從而有助于濾除干擾,使電路中的噪聲得以降低,改善終端設(shè)備的整體電氣性能。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用雙面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于30Mhz時(shí)的仿真波形示意圖;

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用雙面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于100Mhz時(shí)的仿真波形示意圖;

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中采用單面布件方式時(shí)電路板的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用單面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于30Mhz時(shí)的仿真波形示意圖;

圖5是現(xiàn)有技術(shù)中一種采用單面布件方式的終端設(shè)備在頻率小于100Mhz時(shí)的仿真波形示意圖;

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備的截面示意圖;

圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的電子元器件的具體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備中濾波電容與電子元器件的第一種相對(duì)位置示意圖;

圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備中濾波電容與電子元器件的第二種相對(duì)位置示意圖;

圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備在采用兩個(gè)1μF電容作為濾波電容時(shí)的仿真波形示意圖;

圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的印制電路板的具體結(jié)構(gòu)示意圖;

圖14是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的印制電路板的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備的截面示意圖。如圖6和圖7所示,本實(shí)施例提供的終端設(shè)備包括印制電路板1、電子元器件2和濾波電容3;電子元器件2包括器件本體21和固定在器件本體21上的引腳陣列22,引腳陣列22位于器件本體21的面向印制電路板1一側(cè),引腳陣列22中的引腳均與印制電路板1的電路電連接,在器件本體21設(shè)置有引腳陣列22的一面上,具有未設(shè)置引腳的空白區(qū)221,濾波電容3的引腳與引腳陣列22中的電源引腳電連接,以對(duì)電源信號(hào)進(jìn)行濾波,濾波電容3位于印制電路板1的設(shè)置有器件本體21的一面上,且至少部分濾波電容3位于空白區(qū)221的范圍內(nèi)。

其中,終端設(shè)備可以為電視機(jī)等常用的電子設(shè)備,其內(nèi)部設(shè)置有印制電路板1(Printed Circuit Board,簡(jiǎn)稱(chēng)PCB)。印制電路板1上設(shè)置有芯片等電子元器件2,其中,電子元器件2主要用于執(zhí)行信號(hào)處理以及運(yùn)算功能,是電路板上的主要功能元件。電子元器件2包括有器件本體21,在器件本體21內(nèi)部設(shè)置了集成電路,可用于進(jìn)行信號(hào)的處理以及各類(lèi)運(yùn)算功能,器件本體21上還固定有引腳陣列22,引腳陣列22位于器件本體21的面向印制電路板1的一側(cè),且通常包括有多個(gè)引腳,其中引腳的數(shù)量和排列方式和電子元器件2本身的類(lèi)型和功能有關(guān)。引腳可與印制電路板1上預(yù)設(shè)位置的觸點(diǎn)或焊盤(pán)連接,以實(shí)現(xiàn)與印制電路板1上其它芯片及電子元器件之間的電連接。其中,引腳均有一定的高度,從而使電子元器件2與印制電路板1之間保持有一定的間隔。

根據(jù)具體類(lèi)型的不同,不同的電子元器件具有不同布局的引腳陣列,且在器件本體21的布置有引腳陣列22的一面上,會(huì)在不同位置留有一塊空白區(qū)域,在該空白區(qū)域的內(nèi)部并未設(shè)置有引腳。因而,在該未設(shè)置引腳的空白區(qū)221形成了一個(gè)可用于容納其它物體或器件的空間,該空間的高度為由電子元器件2的器件本體21底面至印制電路板1上表面。

為了對(duì)電子元器件2的供電端進(jìn)行濾波整流,或者提高電子元器件2的信號(hào)輸入輸出性能,終端設(shè)備中還包括有濾波電容3。濾波電容3的引腳和電子元器件2的電源引腳之間電連接,因而印制電路板1上的供電電流,會(huì)首先經(jīng)過(guò)濾波電容3的濾波整流或者其它作用,再送至電子元器件2的電源引腳上。因而電子元器件2的電源輸入波形和電氣性能會(huì)有較大的改善。

為了使部分濾波電容3位于電子元器件2的器件本體21和印制電路板1之間,在電子元器件2的設(shè)置有引腳陣列22的面上留有一塊未設(shè)置引腳的空白區(qū)221,且該空白區(qū)221具有一定的高度,以使濾波電容3至少可以有一部分位于該空白區(qū)221中。

因?yàn)殡娮釉骷?的引腳陣列一般位于器件本體21的一側(cè),且通常與器件本體21的邊緣之間保留有一定的間距,所以設(shè)置在電子元器件2外側(cè)的其它器件和引腳陣列22進(jìn)行連接時(shí),其引線(xiàn)距離都包括有引腳陣列22到器件本體21邊緣之間的長(zhǎng)度,因而整體會(huì)較長(zhǎng),一般在1-2mm左右。而將濾波電容3設(shè)置在電子元器件2的底部時(shí),濾波電容3與電子元器件2的電源引腳之間不會(huì)有其它空間因素的阻礙,這樣濾波電容3和電子元器件2的引腳陣列22之間的距離會(huì)大大縮短,使濾波電容3可以通過(guò)較短的引線(xiàn)或者導(dǎo)線(xiàn)與引腳陣列22中的電源引腳進(jìn)行連接。

其中,濾波電容3與電子元器件2的電源引腳之間的距離應(yīng)小于器件本體21的邊緣和電源引腳之間的最小距離。一般的,引腳陣列22一般都處于器件本體21的一側(cè),且引腳陣列22與器件本體21在該側(cè)的邊緣均具有一定距離,而引腳陣列22中的電源引腳與器件本體21在該側(cè)各個(gè)邊緣之間距離的最小值,即為器件本體21的邊緣和電源引腳之間的最小距離,一般由于電源引腳和器件本體21并不在同一高度上,所以?xún)烧咧g的距離應(yīng)為電源引腳和器件本體21在印制電路板1上的投影之間的距離,而當(dāng)器件本體21的高度較低時(shí),該距離也可近似理解為器件本體21邊緣和電源引腳之間的直線(xiàn)距離。一般的,由于電子元器件2的引腳陣列22與器件本體在設(shè)置有引腳陣列一側(cè)的邊緣之間的距離最小值大約為0.2mm,所以,濾波電容3與電子元器件2電源引腳之間的距離通常也應(yīng)小于或等于0.2mm。而常規(guī)的電路板結(jié)構(gòu)中,當(dāng)濾波電容與電子元器件臨近并排設(shè)置時(shí),即使電子元器件的電源引腳設(shè)置在最外圍,電源引腳和濾波電容之間的距離也通常保持在1mm左右。因而該設(shè)置方式可以大大減小濾波電容3和電源引腳之間的距離。

需要說(shuō)明的是,電子元器件2的引腳陣列22中的空白區(qū)221,既可以是利用已有的電子元器件的相鄰引腳之間距離較大,或者引腳疏密程度不同的區(qū)域,也可以是重新設(shè)計(jì)具有專(zhuān)門(mén)放置濾波電容3的空白區(qū)221的新的第一電子元器件。

因?yàn)闉V波電容3和電源引腳之間的距離較短,所以用以連接兩者的引線(xiàn)或者導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度也較短,引線(xiàn)或者導(dǎo)線(xiàn)的電阻、電容或電感也會(huì)相應(yīng)減小,有助于濾除干擾,使電路中的噪聲得以降低,此外,對(duì)于數(shù)字芯片等電子元器件2而言,在0和1電平跳變時(shí),所需的瞬間驅(qū)動(dòng)電流較大,濾波電容靠電子元器件2的供電管腳越近,就能越快做出反應(yīng),提供瞬態(tài)變化的電流,維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定。一般的,濾波電容3通過(guò)設(shè)置在印制電路板1上的導(dǎo)線(xiàn)與引腳陣列22中的電源引腳連接,導(dǎo)線(xiàn)可以通過(guò)印制方式設(shè)置在印制電路板1的表面上。

通常的,用于為電子元器件2的供電端進(jìn)行濾波整流的濾波電容3可以為常規(guī)的電容結(jié)構(gòu),其具有充放電的作用,當(dāng)外界電壓變高或變低時(shí),電容本身會(huì)進(jìn)行反向的充放電過(guò)程,以維持外界電壓的穩(wěn)定,從而濾除電壓波動(dòng),完成濾波整流功能。

可選的,濾波電容3的數(shù)量既可以為一個(gè),也可以為兩個(gè)或者兩個(gè)以上。當(dāng)濾波電容3的數(shù)量為一個(gè)以上時(shí),通常對(duì)電源電流的濾波作用較好,能夠?qū)崿F(xiàn)較佳的濾波整流效果。此時(shí),電子元器件2的引腳陣列22中的空白區(qū)221也可以為多個(gè),以保證濾波電容3能夠正確安置在空白區(qū)221內(nèi)。

進(jìn)一步的,為了保證濾波電容3可以正常放置在電子元器件2引腳陣列22中的空白區(qū)221內(nèi),濾波電容3的在垂直于印制電路板1所在平面方向上的高度應(yīng)小于器件本體21與印制電路板1之間的間隙,也就是引腳陣列22在該方向上的高度。因?yàn)橥ǔV波電容3以平貼的方式設(shè)置在印制電路板1的表面,所以濾波電容3的自身高度和連接于印制電路板1上時(shí)所占用的空間高度接近或相等。此時(shí),只需要使電子元器件2的器件本體21與印制電路板1之間的間隙的大于或等于濾波電容3的高度,即可保證濾波電容3正常安置于電子元器件2的器件本體21底部,而兩者不會(huì)在高度方向上出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。

可選的,電子元器件2的引腳陣列22可具有多種類(lèi)型和封裝形式。其中,圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的電子元器件的具體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖8所示,與器件本體21相連的引腳陣列22中,引腳具體可以為焊球狀,從而可以在較小的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的引腳密度,達(dá)到較高的性能和空間利用效率。其中,濾波電容3的在垂直于印制電路板1所在平面方向上的高度小于引腳陣列22中焊球狀引腳的高度,具體的,電子元器件2的焊球狀引腳一般大小在0.35mm至0.45mm之間。而對(duì)應(yīng)的,濾波電容3的在垂直于印制電路板1所在平面方向上的高度一般應(yīng)小于0.3mm。這樣濾波電容3的高度小于焊球高度,可以正常安裝于電子元器件2的器件本體21與印制電路板1之間。

通過(guò)設(shè)置于印制電路板1上的電子元器件2的引腳陣列22中開(kāi)設(shè)空白區(qū)221,可以讓濾波電容3中的至少一部分安置在電子元器件2的器件本體21和印制電路板1之間,且該部分安設(shè)在該空白區(qū)221內(nèi),這樣濾波電容3可與電子元器件2的電源引腳之間保持較短的距離,從而有助于濾除干擾,使電路中的噪聲得以降低,改善終端設(shè)備的整體電氣性能。

本實(shí)施例中,終端設(shè)備包括印制電路板、電子元器件和濾波電容;電子元器件包括器件本體和固定在器件本體上的引腳陣列,引腳陣列位于器件本體的面向印制電路板一側(cè),引腳陣列中的引腳均與印制電路板之間電連接,器件本體的設(shè)置有引腳陣列的一面上,具有未設(shè)置引腳的空白區(qū),濾波電容的引腳與引腳陣列中的電源引腳連接,以對(duì)電源信號(hào)進(jìn)行濾波,濾波電容位于印制電路板的設(shè)置有器件本體的一面上,且至少部分濾波電容位于空白區(qū)的范圍內(nèi)。這樣濾波電容可與電子元器件的電源引腳之間保持較短的距離,從而有助于濾除干擾,使電路中的噪聲得以降低,改善終端設(shè)備的整體電氣性能。

以下分別給出幾種不同的實(shí)施方式,以對(duì)終端設(shè)備的可能的具體結(jié)構(gòu)和組成方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

作為一種可選的實(shí)施方式,濾波電容3可全部位于電子元器件2的范圍內(nèi)。圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備中濾波電容與電子元器件的第一種相對(duì)位置示意圖。具體的,如圖9所示,在前述終端設(shè)備的基礎(chǔ)上,濾波電容3設(shè)置在印制電路板1與器件本體21之間,且濾波電容3全部位于空白區(qū)221的范圍內(nèi)。這樣濾波電容3全部被夾設(shè)在電子元器件2和印制電路板1之間,而電子元器件2的引腳陣列22通常圍設(shè)在濾波電容3的周?chē)?/p>

因?yàn)闉V波電容3全部位于電子元器件2的空白區(qū)221范圍內(nèi),所以電子元器件2和濾波電容3實(shí)質(zhì)上是上下疊放布置在印制電路板1上,這樣在電子元器件2的空白區(qū)221面積足夠大時(shí),可以在減少濾波電容3與電子元器件2的電源引腳之間距離的同時(shí),省去印制電路板1上濾波電容3的安置面積,從而節(jié)省了印制電路板1的布線(xiàn)空間。

因?yàn)闉V波電容3完全位于空白區(qū)221的范圍內(nèi),所以空白區(qū)221的形狀應(yīng)盡量與濾波電容3的外形相匹配。這樣既可以使引腳陣列22具有盡可能大的排布面積,也可以為濾波電容3留下足夠的容納空間。所以,在設(shè)計(jì)電子元器件2時(shí),其引腳陣列22的排布應(yīng)盡量考慮到濾波電容3的外形和位置,以同時(shí)滿(mǎn)足濾波電容3的空間需要和自身引腳陣列22的排布要求。

其中,由于電容等濾波電容以長(zhǎng)方體形狀居多,所以電子元器件2的引腳陣列22中的空白區(qū)221,在平行于印制電路板1所在平面方向上的形狀為矩形。這樣濾波電容3可以恰好被容納在空白區(qū)221中,不會(huì)浪費(fèi)空白區(qū)221的面積。

上述使濾波電容3完全處于電子元器件2引腳陣列22的空白區(qū)221中,可以使電子元器件2疊放在濾波電容3上方,從而省去了濾波電容3的安裝面積,從而在減少濾波電容3與電子元器件2的電源引腳之間的距離的同時(shí),節(jié)省印制電路板1的布線(xiàn)空間。

此外,作為另一種可選的實(shí)施方式,濾波電容也可以部分的位于電子元器件2上引腳陣列22中的空白區(qū)221中。圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備中濾波電容和電子元器件的第二種相對(duì)位置示意圖。如圖10所示,終端設(shè)備的其它結(jié)構(gòu)和組成均和前述類(lèi)似,不同之處在于,電子元器件2的引腳陣列22上的空白區(qū)221為位于該引腳陣列22邊緣上的缺口,且濾波電容3部分位于該空白區(qū)221內(nèi)。因?yàn)榭瞻讌^(qū)221設(shè)置在引腳陣列22的邊緣,所以濾波電容3通常只有一部分位于電子元器件2引腳陣列22的空白區(qū)221中,而其余部分仍處于電子元器件2的范圍之外。

此時(shí),濾波電容3的位于空白區(qū)221內(nèi)的部分與電子元器件2的電源引腳距離較近,因而用以連接兩者的引線(xiàn)或者導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度也較短,引線(xiàn)或者導(dǎo)線(xiàn)的電阻、電容或電感相應(yīng)減小,其產(chǎn)生的電路噪聲也較小,同樣能夠使電子元器件2及終端設(shè)備的電氣性能得到改善。而濾波電容3的其余部分位于電子元器件2的引腳陣列22之外,因而從垂直于印制電路板1所在平面的方向上看,電子元器件2和濾波電容3之間只有部分重疊在一起。濾波電容3的與電子元器件2重疊的部分與電子元器件2的電源引腳相連。

上述實(shí)施方式,可適用于現(xiàn)有的電子元器件2上引腳陣列22只能構(gòu)成位于邊緣的空白區(qū)221的情形,也可適用于濾波電容3的體積較大,無(wú)法全部設(shè)置在電子元器件2的底部的情形。無(wú)論上述哪種情形,濾波電容3與電子元器件2的電源引腳之間均可保證較近的距離,從而改善電子元器件2及終端設(shè)備的電氣性能。

上述濾波電容3部分位于電子元器件2引腳陣列22中的空白區(qū)221內(nèi)的設(shè)置方式,能夠在電子元器件2的引腳陣列22排列較密、空白區(qū)221面積較小或者濾波電容3過(guò)大而無(wú)法完全疊放在電子元器件2之下時(shí),實(shí)現(xiàn)濾波電容3與電子元器件2的電源引腳之間較短距離的連接,降低電路噪聲,改善終端設(shè)備的電氣性能。

下面對(duì)各種設(shè)置方式下,濾波電容的濾波情況進(jìn)行說(shuō)明。一般通過(guò)檢測(cè)終端設(shè)備中芯片及其它元器件的各個(gè)電源阻抗,作為反映電源信號(hào)噪聲大小的電路噪聲指標(biāo),當(dāng)電源阻抗較大時(shí),會(huì)導(dǎo)致電路中噪聲過(guò)大,而嚴(yán)重影響裝置和電路的電氣性能。因此,電源阻抗作為重要的電路噪聲指標(biāo),其數(shù)值應(yīng)較小,才能滿(mǎn)足電路的噪聲和其它電氣性能要求。前述圖1、圖2和圖4、圖5中已分別顯示出了采用雙面布件方式時(shí)的電路噪聲和采用單面布件方式時(shí)的電路噪聲。其中,上述各圖中的橫軸為元器件或芯片的信號(hào)頻率,而縱軸為相應(yīng)的各個(gè)電源阻抗。表1是圖4和圖5中的仿真結(jié)果數(shù)值表。在傳統(tǒng)的雙面布件方式中,如圖4、圖5和表1所示,對(duì)終端設(shè)備中的芯片的幾個(gè)常用電源1V5_DDR、Core_1V1、VDD_CPU_1V1和VDD_GPU_1V1的阻抗進(jìn)行檢測(cè),可知當(dāng)頻率為30Mhz時(shí),1V5_DDR的阻抗僅為50mOhm,其余的Core_1V1、VDD_CPU_1V1和VDD_GPU_1V1的阻抗分別為70mOhm、95mOhm和100mOhm;而頻率為100Mhz時(shí),1V5_DDR的阻抗為170mOhm,且其余各電源的阻抗分別為220mOhm、305mOhm和323mOhm,上述各個(gè)電源阻抗均較低,且能夠滿(mǎn)足芯片的電路噪聲指標(biāo)。

表1

而為了避免現(xiàn)有技術(shù)中采用雙面布件時(shí)因二次回流而產(chǎn)生的元器件高溫?fù)p傷,以及工藝流程過(guò)于復(fù)雜等問(wèn)題,表2是圖1和圖2中的仿真結(jié)果數(shù)值表。當(dāng)采用常規(guī)單面布件的方式時(shí),如圖1、圖2和表2所示,通過(guò)對(duì)終端設(shè)備中的各個(gè)電源1V5_DDR、Core_1V1、VDD_CPU_1V1和VDD_GPU_1V1的阻抗進(jìn)行檢測(cè),可知各個(gè)電源阻抗均較高,當(dāng)頻率30Mhz時(shí),1V5_DDR的阻抗可達(dá)90mOhm以上,而Core_1V1、VDD_CPU 1V1和VDD_GPU_1V1的阻抗分別為320mOhm、419mOhm和228mOhm;而當(dāng)頻率為100Mhz時(shí),1V5_DDR的阻抗達(dá)到310mOhm以上,Core_1V1、VDD_CPU_1V1和VDD_GPU_1V1的阻抗分別為1070mOhm、3089mOhm和753mOhm。因而上述各個(gè)電源的阻抗均高于雙面布件方式的電源阻抗,難以滿(mǎn)足芯片的電路噪聲指標(biāo)要求,濾波效果較差,造成整個(gè)裝置的電氣性能下降,尚不能滿(mǎn)足使用要求。

表2

為了改善單面布件方式中的電路噪聲指標(biāo),而采用本實(shí)用新型中的電路板布局時(shí),可以得到具體的仿真波形圖。圖11是本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的終端設(shè)備在采用兩個(gè)1μF電容作為濾波電容時(shí)的仿真波形示意圖。表3是圖11中的仿真結(jié)果數(shù)值表。如圖10和表3所示,在采用本實(shí)施例中的濾波電容設(shè)置方式后,終端設(shè)備中的各電源的阻抗相比常規(guī)單面布件方式而言,其阻抗值大為減小。例如,當(dāng)頻率為30Mhz時(shí),1V5_DDR的阻抗僅為39.09mOhm,而頻率為100Mhz時(shí),1V5_DDR的阻抗為124.64mOhm,這不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于采用常規(guī)單面布件方式時(shí)的電源阻抗(分別為90mOhm和310mOhm),也小于采用雙面布件方式時(shí)的電源阻抗(分別為50mOhm和170mOhm),而其余電源的阻抗也要小于常規(guī)單面布件方式以及雙面布件方式時(shí)的電源阻抗。

由圖1至圖11中上述各仿真波形及數(shù)值結(jié)果可以得知,由于采用了本實(shí)施例中的濾波電容設(shè)置方式,不僅相比常規(guī)單面布件方式的電路噪聲指標(biāo)更好,也優(yōu)于工藝復(fù)雜的雙面布件方式。

由于本實(shí)施例的濾波電容設(shè)置方式中,濾波電容距離電源引腳之間的距離最近,因而使得濾波電容和電源引腳之間的引線(xiàn)也較短,從而減少了電源阻抗,降低了整個(gè)電路中的電路噪聲,從而滿(mǎn)足了整體的濾波和噪聲指標(biāo),濾波電容距離電源引腳可以做到0.2mm。而在雙面布件方式中,該距離至少為印制電路板的厚度,通常為1.0mm以上,以及需要多個(gè)導(dǎo)通孔并聯(lián),其減少了電容的濾波效果;以及常規(guī)單面布件方式中,該距離為1-2mm。

表3

圖12是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的其它結(jié)構(gòu)和設(shè)置均與前述實(shí)施例一類(lèi)似,和前述實(shí)施例不同之處在于,為了避免濾波電容3的高度過(guò)高,而無(wú)法順利設(shè)置在電子元器件2的底部,所以通過(guò)改變印制電路板1結(jié)構(gòu)的方式,使電子元器件2和濾波電容3均能順利疊放在一起。具體的,如圖11所示,終端設(shè)備仍然包括印制電路板1、電子元器件2和濾波電容3,電子元器件2包括器件本體21和固定在器件本體21上的引腳陣列22,引腳陣列22位于器件本體21的面向印制電路板1的一側(cè),引腳陣列22中的引腳均與印制電路板1上的電路電連接,濾波電容3的引腳和引腳陣列22中的電源引腳連接,以對(duì)電源信號(hào)進(jìn)行濾波,印制電路板1的朝向器件本體21的一面開(kāi)設(shè)有凹槽11,濾波電容3設(shè)置在凹槽11內(nèi)。

具體的,電子元器件2中,器件本體21的設(shè)置引腳陣列22的一面上,通常具有未設(shè)置引腳的空白區(qū)221,以容納濾波電容3。當(dāng)電子元器件2的引腳陣列22的高度較低時(shí),濾波電容3因?yàn)樽陨硗庑纬叽绲脑?,通常難以被設(shè)置在電子元器件2的器件本體21之下。此時(shí),可以在印制電路板1上開(kāi)設(shè)可容納濾波電容3的凹槽11。凹槽11的位置一般均與電子元器件2相對(duì)應(yīng),例如凹槽11可完全位于電子元器件2的下方,或者有一部分凹槽11位于電子元器件2下方。由于電子元器件2的引腳陣列22通常也位于電子元器件2的底部,即電子元器件2和印制電路板1之間。和將濾波電容與電子元器件并排設(shè)置的常規(guī)設(shè)置方式相比,設(shè)置在凹槽11內(nèi)的濾波電容3與電子元器件2的引腳陣列22之間不會(huì)受到引腳陣列22和電子元器件2邊緣的距離的影響,能夠保持較短的間距。一般的,濾波電容與電源引腳之間的距離小于器件本體21的邊緣與電源引腳之間的最小距離。這樣,由于濾波電容3和電源引腳之間的距離很短,所以用于為電子元器件2進(jìn)行濾波整流的濾波電容3,其與電子元器件2的電源引腳之間的導(dǎo)線(xiàn)也會(huì)較短,其電阻、電感等也會(huì)減小,有助于減小電路噪音和干擾。提高電子元器件2的電氣性能。

其中,濾波電容3一般為貼片式電容。貼片式電容具有較小的高度,便于設(shè)置在電子元器件2的底部位置。

因?yàn)殡娮釉骷?底部引腳陣列22的高度可能會(huì)小于電容或者其它濾波電容的高度,或者在引腳陣列22的空白區(qū)221的區(qū)域大小不夠容納整個(gè)濾波電容3,所以在印制電路板1的安置電子元器件2的一面上還開(kāi)設(shè)有凹槽11。凹槽11的面積足以讓整個(gè)濾波電容3容納在其中。因?yàn)榘疾?1具有一定的深度,所以抵消了嵌設(shè)在凹槽11內(nèi)的濾波電容3的高度,讓濾波電容3能夠順利設(shè)置在電子元器件2的底部。此時(shí),濾波電容3和電子元器件2的引腳陣列22之間距離極小,濾波電容3和電子元器件2的電源引腳之間電路噪聲和干擾均較小。

因?yàn)橛≈齐娐钒?通常為多層印制電路板,所以為了在印制電路板1上開(kāi)設(shè)凹槽11,通常印制電路板1包括有上下依次疊放多層基板,其中最頂面的為第一基板和第二基板,在第一基板上具有尺寸大于濾波電容3外形尺寸的鏤空,印制電路板1上的凹槽11為第一基板的鏤空部分與第二基板的上表面共同圍成。一般的,根據(jù)電路板的常規(guī)工藝,印制電路板1上對(duì)應(yīng)第一基板鏤空部分的電路板可以為101層,而其它部分的電路板為102層。這樣濾波電容即可嵌入第一基板的鏤空部分,其高度得到了降低,能夠避免因?yàn)V波電容3高度過(guò)高而干涉電子元器件2的安裝。

此外,位于凹槽11之中的濾波電容3,可以完全埋設(shè)在凹槽11之內(nèi),也可以高于該凹槽11的深度。例如,凹槽11的深度可大于或等于濾波電容3在凹槽11深度方向上的高度。此時(shí),濾波電容3的高度會(huì)完全的被凹槽11的深度所抵消,因而完全位于凹槽11之中,此時(shí)即使器件本體21的具有引腳陣列22的一面完全沒(méi)有空白區(qū)221,濾波電容3也不會(huì)干涉到電子元器件2的安裝設(shè)置?;蛘?,凹槽11的深度也可以小于濾波電容3在凹槽11的深度方向上的高度。此時(shí),濾波電容3的高度部分地被凹槽11所抵消,而濾波電容3的頂部仍然會(huì)伸出凹槽11。這樣,當(dāng)電子元器件2的引腳陣列22高度不夠時(shí),濾波電容3的高度能夠得以減小,保證電子元器件2和濾波電容3的正確安放。

因?yàn)榘疾?1的位置與電子元器件2相對(duì)應(yīng),為了在設(shè)置濾波電容3時(shí),盡量不對(duì)電子元器件2的引腳陣列22造成影響,凹槽11的形狀與濾波電容3的形狀相匹配,且一般凹槽11比濾波電容3的外形稍大。這樣既便于設(shè)置濾波電容3,也能避免凹槽11面積過(guò)大,而難以在電路板上布置電子元器件2的引腳陣列22。

圖13是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的印制電路板的具體結(jié)構(gòu)示意圖。圖14是本實(shí)用新型實(shí)施例二提供的印制電路板的截面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖13和圖14所示,因?yàn)闉V波電容3被放置在印制電路板1上的凹槽11內(nèi),為了實(shí)現(xiàn)濾波電容3與其它電路之間的連接,在印制電路板1上包括有焊盤(pán)12,焊盤(pán)12設(shè)置在凹槽11的邊緣外側(cè)。這樣,濾波電容3可以通過(guò)焊錫、導(dǎo)線(xiàn)或者其它導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和焊盤(pán)12連接,且焊盤(pán)12再與其它電路或器件進(jìn)行連接。一般的,因?yàn)闉V波電容3通常為電容,所以位于凹槽11邊緣外側(cè)的焊盤(pán)12通常為兩個(gè),且分設(shè)在濾波電容3兩端,以將濾波電容等器件連接在電路之中。

相應(yīng)的,凹槽11的在對(duì)應(yīng)濾波電容3的連接端位置處鍍有金屬層11a。這樣在利用焊錫進(jìn)行焊接連接時(shí),錫膏會(huì)融化,并填充在濾波電容3的引腳與凹槽11的金屬層11a之間,以及金屬層11a與凹槽11邊緣外側(cè)的焊盤(pán)12之間,這樣濾波電容3會(huì)與凹槽11外側(cè)的焊盤(pán)12具有良好的接觸。一般的,金屬層11a可以為導(dǎo)電性較好的銅層或者其他金屬層。此外,也可以用石墨等其它導(dǎo)電性良好的材料涂覆在凹槽11的對(duì)應(yīng)濾波電容3的引腳位置處,以實(shí)現(xiàn)濾波電容3的電連接。

具有上述結(jié)構(gòu)的印制電路板1、電子元器件2和濾波電容3之間進(jìn)行連接與裝配時(shí),可以首先將電容等濾波電容3設(shè)置在凹槽11之中,再在印制電路板1的表面上覆蓋一層鋼網(wǎng),鋼網(wǎng)在對(duì)應(yīng)凹槽11邊緣外側(cè)焊盤(pán)12的位置具有鏤空;隨后可以在鋼網(wǎng)上刷焊錫,在取下鋼網(wǎng)后,在對(duì)應(yīng)凹槽11邊緣外側(cè)的焊盤(pán)12位置處會(huì)留下焊錫,而其它部位因鋼網(wǎng)的遮蓋而保持干凈狀態(tài);然后,在濾波電容3上方再設(shè)置電子元器件2,并在印制電路板1上放置其它元件或芯片;最后完成過(guò)爐焊接,從而將上述各部分連接固定在一起。

利用在印制電路板1上開(kāi)設(shè)凹槽11的方式,能夠?qū)殡娮釉骷?進(jìn)行濾波整流的濾波電容3安置在凹槽11中,從而降低濾波電容3的有效高度,使濾波電容3能夠順利設(shè)置在電子元器件2的底部位置,且電子元器件2的引腳陣列22不會(huì)受到濾波電容3的干涉,這樣濾波電容3的引腳可與電子元器件2的電源引腳之間保持較短的距離,因而能夠降低連接在電子元器件2電源引腳與濾波電容3之間導(dǎo)線(xiàn)或引線(xiàn)的電阻、電容或電感的干擾,使電路中的噪聲得以降低,改善終端設(shè)備的整體電氣性能。

本實(shí)施例中,終端設(shè)備包括印制電路板、電子元器件和濾波電容,電子元器件包括器件本體和固定在器件本體上的引腳陣列,引腳陣列位于器件本體的面向印制電路板的一側(cè),引腳陣列中的引腳均與印制電路板的電路電連接,濾波電容的引腳和引腳陣列中的電源引腳連接,以對(duì)電源信號(hào)進(jìn)行濾波,電路板的朝向器件本體的一面開(kāi)設(shè)有凹槽,濾波電容設(shè)置在凹槽內(nèi)。這樣濾波電容可以設(shè)置在電子元器件的底部,且與電子元器件上引腳陣列的距離較短,能夠有效濾除干擾,降低電路噪聲,改善終端設(shè)備的電氣性能。

最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。

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