專利名稱：便攜電子裝置和球柵陣列封裝保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)BGA(球柵陣列)的保護(hù)裝置，該BGA安裝在便攜電子裝置上，諸如便攜電話機(jī)(包括簡單地便攜電話機(jī)在內(nèi))、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、便攜游戲機(jī)等。更具體的說，本發(fā)明涉及一種便攜電子裝置和BGA封裝保護(hù)裝置，其中，即使下壓便攜電子裝置的操縱按鈕的壓力施加到其上焊接有BGA封裝的印刷電路板上，BGA封裝的焊接部分也不會(huì)剝落。
背景技術(shù)：
圖8是示出傳統(tǒng)便攜電話機(jī)的后視圖，圖9是沿著圖8中的線IX-IX截取的橫截面圖。集成電路5焊接到印刷電路板4的背面上，在印刷電路板的前側(cè)上安裝有微型開關(guān)3，該微型開關(guān)3由便攜電話機(jī)1的按鈕2導(dǎo)通和斷開。隨著微型制造技術(shù)的發(fā)展，最近，已經(jīng)廣泛使用BGA封裝形式的集成電路5。BGA封裝形式的集成電路5被構(gòu)造成使得多個(gè)球狀端子在底面上排列成格柵形式，并且這些球狀端子分別焊接到印刷電路板4上的相應(yīng)部分上。而且，對(duì)于組裝到小型便攜電子裝置中的印刷電路板4來說，近年來使用的薄型印刷電路板越來越普及。
在將電話號(hào)碼輸入到便攜電話機(jī)1中時(shí)，按鈕2被連續(xù)壓下，以導(dǎo)通微型開關(guān)3。此時(shí)，下壓每個(gè)按鈕的手指的力傳遞到印刷電路板4上，從而薄型印刷電路板4稍許變形。然而，由于BGA封裝5的背面在很大區(qū)域上焊接到印刷電路板4上，因此，焊接部分不會(huì)被輸入電話號(hào)碼操作那么大的力所剝落。
但是最近，出現(xiàn)越來越多的便攜電話機(jī)，這種電話機(jī)允許使用者在電話機(jī)的待機(jī)時(shí)間(queuing time)中玩游戲。在玩游戲時(shí)，用于移動(dòng)光標(biāo)的定位鍵(navigation key)被頻繁使用。通過頻繁并反復(fù)地壓下按鈕，在BGA封裝5的焊接部分內(nèi)累積應(yīng)力，其中，BGA封裝5的焊接部分焊接到定位鍵背面的印刷電路板上。結(jié)果，將很有可能發(fā)生焊接部分剝落。
焊接部分位于BGA封裝5的背面上。因此，當(dāng)焊接部分剝落時(shí)，難于通過重新焊接來修復(fù)剝落的焊接部分。于是，必須用新的來更換整個(gè)印刷電路板4。這導(dǎo)致維修成本增加的問題。焊接部分的這種低可靠性導(dǎo)致便攜電話機(jī)的低可靠性。在允許使用者玩游戲的普通便攜電子裝置以及便攜電話機(jī)中都會(huì)出現(xiàn)相同的問題。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的是提供一種便攜電話機(jī)和BGA封裝保護(hù)裝置，其中，即使在按鈕被頻繁壓下的情況下，安裝在操縱按鈕背面上的BGA封裝的焊接部分也可以保持在良好的條件下。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種便攜電子裝置，其中，由操縱按鈕控制的微型開關(guān)安裝在印刷電路板的一側(cè)上，而容納在BGA封裝中的電路元件焊接到印刷電路板的另一側(cè)上，其中用于圍繞BGA封裝的保護(hù)壁(shield wall)安裝在印刷電路板上，而用于將保護(hù)壁保持在印刷電路板上的突起部分從便攜電子裝置的殼體伸出。通過這種結(jié)構(gòu)，即使在操縱按鈕被操縱，并且變形力作用于印刷電路板上的情況下，也可以至少在由保護(hù)壁所圍繞的區(qū)域內(nèi)限制印刷電路板變形。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種便攜電子裝置，其中，由操縱按鈕控制的微型開關(guān)安裝到印刷電路板的一側(cè)上，而容納在BGA封裝中的電路元件焊接到印刷電路板的另一側(cè)上，其中，用于將BGA封裝的表面保持在印刷電路板上的突起部分從便攜電子裝置的殼體伸出。通過這種結(jié)構(gòu)，即使在操縱按鈕被操縱并且變形力作用在印刷電路上的情況下，BGA封裝也由印刷電路板壓住，從而焊接部分保持在良好條件下。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，提供了一種便攜電子裝置，其中由操縱按鈕控制的微型開關(guān)安裝在印刷電路板的一側(cè)上，而容納在BGA封裝中的電路元件焊接到印刷電路板的另一側(cè)上，其中用于圍繞BGA封裝的保護(hù)壁安裝在印刷電路板上，用于將保護(hù)壁保持在印刷電路板上的第一突起部分從便攜電子裝置的殼體伸出，而用于將BGA封裝的表面保持在印刷電路板上的第二突起部分從便攜電子裝置的殼體伸出。通過這種結(jié)構(gòu)，由第一突起部分實(shí)現(xiàn)的保護(hù)焊接部分的保護(hù)效果與由第二突起部分實(shí)現(xiàn)的保護(hù)焊接部分的保護(hù)效果協(xié)同地發(fā)揮作用，由此確保了BGA封裝的進(jìn)一步保護(hù)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種BGA封裝保護(hù)裝置，用于保護(hù)焊接到印刷電路板上的BGA封裝的焊接部分，其中，用于圍繞BGA封裝的保護(hù)壁安裝到印刷電路板上，并沿著保護(hù)壁提供了用于將保護(hù)壁保持在印刷電路板上的元件。通過這種結(jié)構(gòu)，即使變形力作用到印刷電路上，也會(huì)至少在由保護(hù)壁圍繞的區(qū)域內(nèi)限制印刷電路板變形。結(jié)果，施加到BGA封裝的焊接部分上的應(yīng)力得以減弱。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種BGA封裝保護(hù)裝置，用于保護(hù)焊接到印刷電路板上的BGA封裝的焊接部分，其中，用于圍繞BGA封裝的保護(hù)壁安裝在印刷電路板上，便攜電子裝置的殼體包括用于將保護(hù)壁保持在印刷電路板上的第一元件以及用于將BGA封裝的表面保持在印刷電路板上的第二元件。通過這種結(jié)構(gòu)，由第一元件實(shí)現(xiàn)的保護(hù)焊接部分的保護(hù)效果與由第二元件實(shí)現(xiàn)的保護(hù)焊接部分的保護(hù)效果協(xié)同起作用，由此確保了BGA封裝的進(jìn)一步保護(hù)。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜電話機(jī)的后視圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜電話機(jī)的橫截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的便攜電話機(jī)的橫截面圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的便攜電話機(jī)的BGA封裝部分俯視觀察時(shí)的模型圖；圖5(a)是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的第一種改型的便攜電話機(jī)的BGA封裝部分俯視觀察時(shí)的模型圖，而圖5(b)是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的第一種改型的便攜電話機(jī)的按鍵部分的橫截面圖；圖6(a)是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的第二種改型的便攜電話機(jī)的BGA封裝部分俯視觀察時(shí)的模型圖，而圖6(b)是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的便攜電話機(jī)的按鍵部分的橫截面圖；圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的便攜電話機(jī)的橫截面圖；圖8是示出傳統(tǒng)便攜電話機(jī)的后視圖；圖9是示出傳統(tǒng)便攜電話機(jī)的橫截面圖。
在圖中，附圖標(biāo)記10是便攜電話機(jī)10；11是按鈕；12是微型開關(guān)；13是印刷電路板；14、15和16是BGA封裝；17是前部殼體；18是后部殼體；18b是用于保持保護(hù)壁的突起部分；18c、18d和18e是凸臺(tái)(突起)；21是保護(hù)板；22是保護(hù)壁；以及23是保護(hù)罩。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜電話機(jī)的后視圖。圖2是沿著圖1中的線II-II截取的橫截面圖。在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的便攜電話機(jī)10中，BGA封裝14、15和16焊接到印刷電路板13的背面上，而該印刷電路板13在其前側(cè)上安裝有微型開關(guān)12，這些微型開關(guān)12在與其相關(guān)聯(lián)的按鈕11被壓下時(shí)導(dǎo)通，而在使用者的手指從按鈕上離開時(shí)斷開。
印刷電路板13的外周部分固定在從便攜電話機(jī)10的前部殼體17伸出的肋17a和從便攜電話機(jī)10的后部殼體18伸出的肋18a之間。在后部殼體18的背面上形成電池容納部分19，并且該電池容納部分19由后蓋20遮蓋。
本實(shí)施例的便攜電話機(jī)10布置成使得包括安裝到集成電路板13上的那些BGA封裝在內(nèi)的集成電路集中焊接到一個(gè)位置上，并且它們由保護(hù)板21覆蓋。
保護(hù)板21例如由不銹的板形成。保護(hù)板包括用于集中圍繞BGA封裝14、15和16的保護(hù)壁22，該保護(hù)壁22在印刷電路板13上豎立，并且保護(hù)板還包括保護(hù)罩23，該保護(hù)罩23配裝到保護(hù)壁22的外周端部上，并覆蓋由保護(hù)壁22環(huán)繞地限定的上表面開口部分。保護(hù)壁22的下端通過焊接或其他適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置固定到印刷電路板13上，并且在保護(hù)罩23的適當(dāng)位置處形成散熱孔。
從而，在本實(shí)施例中提供了用于圍繞BGA封裝14、15和16的保護(hù)壁22。即使在下壓按鈕11的力施加到印刷電路板13的情況下，下壓的力也很弱，并且不能夠在相對(duì)于保護(hù)壁22壁面水平的方向上使保護(hù)壁22變形，由此不能對(duì)BGA封裝14、15和16的焊接部分施加應(yīng)力。從而，保護(hù)壁22作用為BGA封裝14、15和16的保護(hù)裝置。
除了保護(hù)壁22之外，本實(shí)施例還包括用于限制印刷電路板13變形的BGA封裝保護(hù)裝置。BGA封裝保護(hù)裝置形成有從便攜電話機(jī)10的后部殼體18伸出的肋狀的突起部分18b，并且該突起部分18b將保護(hù)罩23保持在保護(hù)壁22上。該突起部分18b可以在保護(hù)壁22的整個(gè)周邊上連續(xù)形成或分立地形成。
使用保護(hù)壁22由后部殼體18壓下的這種結(jié)構(gòu)進(jìn)一步限制了由保護(hù)壁22圍繞的并在保護(hù)壁22之內(nèi)的印刷電路板13的變形。并且，更少的應(yīng)力被賦予到BGA封裝14、15和16的焊接部分上，這些焊接部分由保護(hù)壁22圍繞并位于保護(hù)壁22之內(nèi)。因此，即使在玩游戲中按鈕11被頻繁壓下，也幾乎不會(huì)使BGA封裝14、15和16剝落，并且可以進(jìn)一步提高便攜電話機(jī)的可靠性。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的便攜電話機(jī)的橫截面圖。第二實(shí)施例采用從后部殼體18伸出的保護(hù)凸臺(tái)(突起部分)18c，取代在圖2所示的第一實(shí)施例中使用的從后部殼體18伸出的保護(hù)凸臺(tái)18b，并且這些保護(hù)凸臺(tái)將BGA封裝14、15和16壓在印刷電路板13上。圖4示出在各凸臺(tái)壓到BGA封裝14、15和16的表面上時(shí)保護(hù)凸臺(tái)18c的形狀和位置。
凸臺(tái)插入孔23a形成在保護(hù)罩23中的分別對(duì)應(yīng)于BGA封裝14、15和16的中心部分的位置處。保護(hù)凸臺(tái)18c從后部殼體18伸出，穿過凸臺(tái)插入孔23a，并到達(dá)BGA封裝14、15和16的表面。優(yōu)選的是，每個(gè)保護(hù)凸臺(tái)18c的頂端與每個(gè)BGA封裝14、15和16的表面形成緊密接觸。然而實(shí)際上，如圖3所示在它們之間存在微小間隙，這是由于存在相關(guān)部件的制造公差。
即使存在間隙，該間隙也很小，大約為0.1mm。因此，即使在印刷電路板13由施加到按鈕11上的下壓力變形的距離接近焊接部分變形的程度，也不會(huì)發(fā)生焊接部分剝落。后部殼體18限制印刷電路板13超過該間隙的進(jìn)一步變形。于是，最著時(shí)間消逝，焊接部分也保持在良好條件下。
圖5(a)和5(b)以及圖6(a)和6(b)是用來解釋本發(fā)明的實(shí)施例的解釋性視圖，其中，保護(hù)凸臺(tái)的形狀已經(jīng)從所描述的發(fā)生了變化。保護(hù)凸臺(tái)在更寬的區(qū)域上壓下BGA封裝，從而，BGA封裝的固定效果得以增強(qiáng)。保護(hù)凸臺(tái)的尺寸增大有可能阻止BGA封裝的熱輻射，并增大材料成本和便攜電話機(jī)的重量。
為了解決這個(gè)問題，在圖5(a)和5(b)所示的實(shí)施例中，BGA封裝14、15和16的表面由分別成形為十字形的保護(hù)凸臺(tái)18d壓下。在圖6(a)和6(b)所示的實(shí)施例中，BGA封裝14、15和16的表面由分別成形為矩形的保護(hù)凸臺(tái)18e壓下。由于保護(hù)凸臺(tái)為十字形或矩形，因此保護(hù)凸臺(tái)不會(huì)阻礙BGA封裝的熱輻射。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的便攜電話機(jī)的橫截面圖。本實(shí)施例特征基本上在于第一實(shí)施例的特征(沿著圖2所示的保護(hù)壁22形成的突起部分18b)與第二實(shí)施例的特征(圖3中所示的保護(hù)凸臺(tái)18c)的結(jié)合。顯然，圖5和6所示的保護(hù)凸臺(tái)18d和18e也可以用于本實(shí)施例的保護(hù)凸臺(tái)。
由于第三實(shí)施例具有第一和第二實(shí)施例的特征，這些特征協(xié)同地起作用，由此更加減輕施加到BGA封裝14、15和16的焊接部分上的應(yīng)力。因此，即使在按鈕11被重復(fù)并頻繁壓下的情況下，焊接部分也可以長時(shí)間保持良好條件。
雖然本發(fā)明已經(jīng)利用具體實(shí)施例加以詳細(xì)描述，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是在不背離本發(fā)明的精髓和范圍前提下，可以作出各種變化、替換、修改和變型。
本申請(qǐng)基于2001年9月14日提交的日本專利申請(qǐng)2001-279871，其內(nèi)容合并于此作為參考。
<工業(yè)應(yīng)用性>
如從上面的描述中可以理解到的，在本發(fā)明中，即使操縱按鈕被頻繁操縱，安裝在操縱按鈕背面上的BGA封裝的焊接部分也可以保持良好條件。結(jié)果，提高了便攜電子裝置的可靠性。
權(quán)利要求
1.一種便攜電子裝置，其中，由操縱按鈕控制的微型開關(guān)安裝在印刷電路板的一側(cè)上，而容納在BGA封裝中的電路元件焊接在所述印刷電路板的另一側(cè)上，所述便攜電子裝置的特征在于用于圍繞所述BGA封裝的保護(hù)壁安裝在所述印刷電路板上，用于將所述保護(hù)壁保持在所述印刷電路板上的突起部分從所述便攜電子裝置的殼體伸出。
2.一種便攜電子裝置，其中，由操縱按鈕控制的微型開關(guān)安裝在印刷電路板的一側(cè)上，而容納在BGA封裝中的電路元件焊接在所述印刷電路板的另一側(cè)上，所述便攜電子裝置的特征在于用于將所述BGA封裝的表面保持在所述印刷電路板上的突起部分從所述便攜電子裝置的所述殼體伸出。
3.一種便攜電子裝置，其中，由操縱按鈕控制的微型開關(guān)安裝在印刷電路板的一側(cè)上，而容納在BGA封裝中的電路元件焊接在所述印刷電路板的另一側(cè)上，所述便攜電子裝置的特征在于用于圍繞所述BGA封裝的保護(hù)壁安裝在所述印刷電路板上；用于將所述保護(hù)壁保持在所述印刷電路板上的第一突起部分從所述便攜電子裝置的殼體伸出；以及用于將所述BGA封裝的表面保持在所述印刷電路板上的第二突起部分從所述便攜電子裝置的所述殼體伸出。
4.一種用于保護(hù)焊接到印刷電路板上的BGA封裝的焊接部分的BGA封裝保護(hù)裝置，所述BGA封裝保護(hù)裝置的特征在于用于圍繞所述BGA封裝的保護(hù)壁安裝在所述印刷電路板上；以及沿著該保護(hù)壁設(shè)置用于將該保護(hù)壁保持在所述印刷電路板上的元件。
5.一種用于保護(hù)焊接到印刷電路板上的BGA封裝的焊接部分的BGA封裝保護(hù)裝置，所述BGA封裝保護(hù)裝置特征在于用于圍繞所述BGA封裝的保護(hù)壁安裝在所述印刷電路板上；以及所述便攜電子裝置的殼體包括用于將所述保護(hù)壁保持在所述印刷電路板上的第一元件以及用于將所述BGA封裝的表面保持在所述印刷電路板上的第二元件。
全文摘要
一種便攜電子裝置(10)，其包括固定到印刷電路板(13)一側(cè)上并由操縱按鈕(11)控制的微型開關(guān)(12)，以及焊接到印刷電路板(13)另一側(cè)上同時(shí)被容納在BGA封裝(14、15、16)中的電路元件。圍繞BGA封裝(14、15、16)的保護(hù)壁(22)固定到印刷電路板(13)上，用于將保護(hù)壁(22)保持在印刷電路板(13)一側(cè)上的第一突起(18b)設(shè)置在便攜電子裝置(10)的殼體(18)上，用于將BGA封裝(14、15、16)的表面保持在印刷電路板(13)一側(cè)上的第二突起(18c)設(shè)置在便攜電子裝置(10)的殼體(18)上。由此防止BGA封裝從印刷電路板(13)上剝落。即使在操縱按鈕在游戲中被頻繁操縱等，安裝在操縱按鈕背面上的BGA封裝也可以保持良好焊接狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04M1/23GK1554216SQ02817789
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月14日
發(fā)明者樋口俊洋, 永池昭太郎, 山田拓, 豬股陽二, 二, 口俊洋, 太郎 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社