專利名稱：印刷電路板封裝構(gòu)造及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種封裝構(gòu)造及其制造方法，特別是關(guān)于一種印刷電路板的封裝構(gòu)造
及其制造方法。
背景技術(shù)：
在電子產(chǎn)品及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)中，各個(gè)電子元件之間需要電性相連，以傳輸電源信號(hào)、 數(shù)據(jù)信號(hào)等。所以用來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)電子元件導(dǎo)通的電路板的封裝至關(guān)重要。在當(dāng)今電子封裝 技術(shù)中，需要將各種電子元件，如放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元、半導(dǎo)體芯片、電路化襯底等，耦合 到一印刷電路板上，且逐漸提高組成這些電子元件的電路設(shè)計(jì)密度。然而，密度的增加就迫 使運(yùn)行過程中各電子元件所產(chǎn)生的更多的熱能需要有效地交換，這種熱交換保持各電子元 件的工作溫度在合適的范圍內(nèi)，從而有效保證各電子元件的可靠性，以提高整個(gè)封裝件的 使用壽命。 —種現(xiàn)有技術(shù)所揭示的印刷電路板結(jié)構(gòu)如圖1所示，該印刷電路板封裝構(gòu)造1包 括一金屬墊片11、一粘合層13及一印刷電路板15。所述金屬墊片11與印刷電路板15之 間通過所述粘合層13粘接固定形成層狀結(jié)構(gòu)。 所述金屬墊片11是一厚度均勻的銅片，其用以傳導(dǎo)熱量至外部環(huán)境。所述印刷電 路板15是一用以傳輸信號(hào)的電路板連接裝置，其遠(yuǎn)離金屬墊片11 一側(cè)的表面設(shè)置有多個(gè) 電子元件，每一電子元件對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)一定功能。所述粘合層13是一種半固化的環(huán)氧樹脂材料 摻雜硬化劑、增塑劑等形成的非導(dǎo)電粘合劑，其通過熱壓工藝將所述金屬墊片11壓合于所 述印刷電路板15表面。 然而，現(xiàn)有的印刷電路板封裝構(gòu)造1及其封裝方法仍然存在以下缺點(diǎn)
首先，環(huán)氧樹脂材料是一種半固化的環(huán)氧膠，其粘滯性低，且應(yīng)力低，所以當(dāng)采用 粘合層13粘接所述印刷電路板15和金屬墊片11的方式形成的印刷電路板封裝構(gòu)造1容 易脫落，且遇到外力沖擊時(shí)，易因應(yīng)力集中引起對(duì)整個(gè)印刷電路板封裝構(gòu)造1的破壞，大大 降低了所述印刷電路板封裝構(gòu)造1的可靠度。 其次，因?yàn)樗稣澈蠈?3內(nèi)摻雜有硬化劑及增塑劑等材料，所以所述粘合層13的 導(dǎo)熱性能大大降低，由此使得當(dāng)所述印刷電路板封裝構(gòu)造1內(nèi)部散熱不佳，容易出現(xiàn)熱量 聚集，進(jìn)而降低所述印刷電路板封裝構(gòu)造1的可靠度。 最后，當(dāng)制造所述印刷電路板封裝構(gòu)造1時(shí)，所述粘合層13的涂布很難精確控制 所述粘合層13的厚度均勻，如此封裝后的印刷電路板封裝構(gòu)造1整體厚度不均，導(dǎo)致產(chǎn)品 良率不高。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)印刷電路板封裝構(gòu)造存在的產(chǎn)品可靠度低及產(chǎn)品良率低的問題，提 供一種產(chǎn)品可靠度高及產(chǎn)品良率高的印刷電路板封裝構(gòu)造實(shí)為必要。 同時(shí)本發(fā)明還提供一種產(chǎn)品可靠度高及產(chǎn)品良率高的印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法。 —種印刷電路板封裝構(gòu)造，其包括一接地墊片、 一印刷電路板和一中間層，所述中 間層夾于所述接地墊片與所述印刷電路板之間，并固定所述接地墊片及所述印刷電路板的 相對(duì)位置，所述中間層是熱的良導(dǎo)體，其為所述接地墊片和所述印刷電路板之間提供快速 熱交換。 —種印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法，其包括如下步驟提供一印刷電路板；在所 述印刷電路板表面印刷多個(gè)焊膏；提供一接地墊片，并將所述接地墊片與所述印刷電路板 對(duì)位設(shè)置；通過回流焊工藝形成一為所述接地墊片和所述印刷電路板之間提供快速熱交換 的中間層，所述中間層焊接所述接地墊片于所述印刷電路板，形成印刷電路板封裝構(gòu)造。
—種印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法，其包括如下步驟提供一接地墊片；在所述 接地墊片表面印刷多個(gè)焊膏；提供一印刷電路板，并將所述印刷電路板與所述接地墊片對(duì) 位設(shè)置；通過回流焊工藝形成一為所述接地墊片和所述印刷電路板之間提供快速熱交換的 中間層，所述中間層焊接所述印刷電路板于所述接地墊片，形成印刷電路板封裝構(gòu)造。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的印刷電路板封裝構(gòu)造采用具有良好導(dǎo)熱性能的中間層 取代現(xiàn)有技術(shù)中的環(huán)氧樹脂粘合層，實(shí)現(xiàn)所述印刷電路板與接地墊片之間有效熱交換，使 得所述印刷電路板在工作過程中產(chǎn)生的熱量有效散失，避免熱量聚集對(duì)產(chǎn)品造成的危害， 提高產(chǎn)品良率及可靠度。 同時(shí)相較于現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明的印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法中，通過回流焊 工藝焊接所述印刷電路板與接地墊片，有效控制所述中間層的焊接溫度及焊接厚度，提高 焊接產(chǎn)品可靠度及產(chǎn)品良率。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)印刷電路板封裝構(gòu)造的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明所揭示印刷電路板封裝構(gòu)造第一實(shí)施方式的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖2所示印刷電路板封裝構(gòu)造的立體組裝示意圖。 圖4是圖3所示印刷電路板封裝構(gòu)造的立體分解示意圖。 圖5是圖2所示的印刷電路板封裝構(gòu)造制造流程示意圖。 圖6是圖4所示回流焊工藝流程圖。 圖7是本發(fā)明所揭示印刷電路板封裝構(gòu)造第二實(shí)施方式的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的印刷電路板封裝構(gòu)造的結(jié)構(gòu)及其制造方法進(jìn)行說明。
請(qǐng)參閱圖2，其是本發(fā)明印刷電路板封裝構(gòu)造側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。所述印刷電路板封 裝構(gòu)造2是一用以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)碾娮釉?，比如信?hào)源與應(yīng)用終端產(chǎn)品 的相互電連接，也可以用以實(shí)現(xiàn)其它導(dǎo)線功能等。所述印刷電路板封裝構(gòu)造2包括一印刷 電路板21、一接地墊片23及一中間層25。所述印刷電路板21與所述接地墊片23層疊間 隔設(shè)置，所述中間層25夾設(shè)于所述印刷電路板21與所述接地墊片23之間，所述印刷電路 板21與所述接地墊片23通過所述中間層25粘接固定，且二者通過所述中間層25實(shí)現(xiàn)快 速熱交換。
再請(qǐng)同時(shí)參閱圖3及圖4，其中圖3是圖2所示印刷電路板封裝構(gòu)造2的立體組裝 結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3所示印刷電路板封裝構(gòu)造2的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。所述印刷電 路板21是一將多個(gè)電路結(jié)構(gòu)呈層狀壓合于絕緣的電路化襯底中，用以承載或者連接設(shè)于 其表面的多個(gè)電子元件的裝置，其中所述電子元件如電阻、電容、二極管、半導(dǎo)體芯片及各 種功能電路等。所述印刷電路板21包括兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的平面211、213。所述多個(gè)電子元件 設(shè)于平面211上，所述平面213上設(shè)置有多個(gè)定位突起214。在所述平面213的周邊區(qū)域還 設(shè)置有一環(huán)形阻流圈(圖未示)，所述阻流圈形成一封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其用于阻隔回流焊接過 程中，避免所述中間層25的外漏。 所述接地墊片23是一接地公共端，具有零電勢(shì)。所述接地墊片23上設(shè)置有多個(gè) 定位通孔231，所述多個(gè)定位通孔231與設(shè)于所述印刷電路板21表面的定位突起214分別 對(duì)應(yīng)設(shè)置。在本實(shí)施方式中，所述接地墊片23是采用銅材料制得，其整體外輪廓與印刷電 路板21的外輪廓相一致。當(dāng)然所述接地墊片23還可以是采用鋁基覆銅材料制得。當(dāng)所述 接地墊片23與所述印刷電路板21疊合設(shè)置時(shí)，所述接地墊片23形成一遮蔽層來(lái)遮蓋所述 印刷電路板21，以起到屏蔽作用。 所述中間層25是一網(wǎng)狀高溫?zé)o鉛焊材，其是由多個(gè)高溫?zé)o鉛焊膏250印刷成網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)。所述焊膏250的成分主要是無(wú)鉛合金的粉末和助焊劑混合而成。在受熱的條件下， 融化的焊材中的原子和焊盤或焊接元件(主要成分是銅原子)的接觸界面原子相互擴(kuò)散， 形成金屬間化合物(IMC)，形成具焊接力的關(guān)鍵連接層。所述中間層25—端焊接于所述接 地墊片23，其另一端焊接于所述印刷電路板21的其中一平面213上。所述中間層25是采 用回流焊(Reflow Soldring)方式形成在所述接地墊片23與所述印刷電路板21之間。在 該實(shí)施方式中，當(dāng)采用回流焊工藝在所述接地墊片23與所述印刷電路板21之間形成中間 層25的時(shí)候，所述焊膏250受熱熔化，所述阻流圈是一封閉，其有效阻擋位于邊緣區(qū)域的受 熱熔化后的焊膏250溢流出所述接地墊片23或者所述印刷電路板21的邊緣，使得所述焊 膏250冷卻后形成的中間層25完全夾設(shè)于所述接地墊片23與所述印刷電路板21之間，保 證產(chǎn)品可靠度。 在該印刷電路板封裝構(gòu)造2中，將中間層25夾設(shè)于所述接地墊片23與所述印刷 電路板21之間，其兩端分別抵接所述接地墊片23和印刷電路板21。當(dāng)所述印刷電路板21 工作時(shí)，設(shè)于其上的電子元件對(duì)應(yīng)產(chǎn)生熱量，該部分熱量經(jīng)由所述中間層25傳導(dǎo)至所述接 地墊片23，由此實(shí)現(xiàn)所述印刷電路板21與所述接地墊片23之間的熱交換，避免熱量聚集造 成對(duì)所述印刷電路板封裝構(gòu)造2的不良影響。同時(shí)，所述接地墊片23是一具零電勢(shì)的金屬 遮蔽層，有效屏蔽外界干擾信號(hào)對(duì)印刷電路板21造成的干涉，減少甚至避免信號(hào)干擾。
當(dāng)制造本發(fā)明所述印刷電路板封裝構(gòu)造2時(shí)，其制造流程如圖5所示，其主要操作 步驟如下 步驟S11，提供所述印刷電路板21。所述印刷電路板21包括二相對(duì)平面211、213， 于所述平面211上設(shè)置有多個(gè)電子器件，于所述平面213上設(shè)置有多個(gè)定位突起214。
步驟S12，在所述印刷電路板21的平面213上通過鋼網(wǎng)印刷多個(gè)焊膏250。所述 焊膏250的印刷密度及焊膏250顆粒直徑大小根據(jù)所需要的焊接強(qiáng)度對(duì)應(yīng)設(shè)定。
步驟S13，提供一接地墊片23。所述接地墊片23是采用銅材料或者鋁基鍍銅材料 制得，且在所述接地墊片23上設(shè)定位置設(shè)置有多個(gè)通孔231 ，所述多個(gè)通孔231與所述印刷電路板21的多個(gè)定位突起214分別相對(duì)應(yīng)配合。 步驟S14，采用回流焊方式焊接所述接地墊片23于所述印刷電路板21。其中具體 回流焊流程如圖6所示。步驟S21，通過自動(dòng)貼片機(jī)將接地墊片23貼放到印刷有焊膏250 的印刷電路板21側(cè)表面的焊膏250上；步驟S22，通過回流焊接爐，在回流焊爐中對(duì)所述焊 膏250逐漸加熱，使得所述焊膏250熔化，所述阻流圈阻擋融化后的焊膏250溢流出所述接 地墊片23或者所述印刷電路板21的外圍；步驟23，冷卻所述印刷電路板封裝構(gòu)造2，使得 熔化后的焊膏250凝固，形成所述中間25，把所述接地墊片23和所述印刷電路板21牢固地 焊接到一起。 其中所述回流焊工藝可以是熱板(Hot-plate)及推板式熱板傳導(dǎo)回流焊、紅外線 輻射回流焊、充氮回流焊等多種回流焊工藝中的任意一種，可以理解的是，凡是能夠保證所 述接地墊片23和所述印刷電路板21牢固地焊接到一起即可，皆在本發(fā)明宗旨內(nèi)。
當(dāng)然，在該實(shí)施方式中，作為上述制造流程的進(jìn)一步變形，所述印刷電路板封裝構(gòu) 造2的制造流程還可以是首先通過鋼網(wǎng)印刷技術(shù)將多個(gè)焊膏250印刷于所述接地墊片23 表面，然后將所述所述印刷電路板21采用貼片機(jī)貼附在所述接地墊片23表面的焊膏250 上，接下來(lái)繼續(xù)回流焊工藝，形成所述中間層25將所述接地墊片23和所述印刷電路板21 牢固地焊接到一起。 相較于現(xiàn)有技術(shù)，在該制造工藝中，采用回流焊技術(shù)，可以精確控制所述焊膏251 的焊接溫度，焊接過程中還能避免氧化；另外，采用鋼網(wǎng)印刷焊膏250，精確控制所述焊膏 250的印刷密度和錫球顆粒大小，形成厚度均勻的中間層，大大提高所述印刷電路板封裝構(gòu) 造2的產(chǎn)品可靠度及產(chǎn)品制造過程中的良率。 請(qǐng)參閱圖7，是本發(fā)明第二實(shí)施方式所揭示的印刷電路板封裝構(gòu)造3的立體分解 示意圖。本實(shí)施方式所揭示的印刷電路板封裝構(gòu)造3與第一實(shí)施方式所揭示的所述印刷電 路板封裝構(gòu)造2基本相同，惟主要區(qū)別在于提供一定位板40，所述定位板40是一矩形平 板模具，其表面設(shè)置有多個(gè)定位凸柱41，且所述定位凸柱41與設(shè)置在所述接地墊片33的多 個(gè)瞳孔331分別對(duì)應(yīng)。同時(shí)，所述印刷電路板31表面同樣設(shè)置有多個(gè)定位孔311，所述定位 孔311與所述接地墊片33的多個(gè)通孔331分別對(duì)應(yīng)。 當(dāng)對(duì)位所述定位孔311與所述接地墊片33過程中，采用貼片機(jī)將所述接地墊片33 疊設(shè)于所述定位板40表面，且使得所述定位板40表面的多個(gè)定位凸柱41同時(shí)分別貫穿所 述接地墊片33的多個(gè)定位孔311。然后，同樣將所述印刷電路板31疊設(shè)于所述接地墊片 33之上，使得印刷于所述印刷電路板31表面的多個(gè)焊膏350抵接所述印刷電路板31的表 面，且所述定位板40表面的多個(gè)定位凸柱41同時(shí)分別貫穿所述印刷電路板31的多個(gè)通孔 331，由此將所述接地墊片33與所述印刷電路板31精確對(duì)位。通過所述定位板40的定位 作使得所述用，使得所述接地墊片33和所述印刷電路板31精確對(duì)位，然后進(jìn)行后續(xù)的回流 焊工藝。當(dāng)焊接完畢，只需要拆卸掉所述定位板40即可。 相較于第一實(shí)施方式，在第二實(shí)施方式中，提供額外的定位板40實(shí)現(xiàn)所述接地墊
片33和所述印刷電路板31的定位，避免在所述印刷電路板31表面設(shè)置定位突起的工藝，
簡(jiǎn)化制造工藝，提高產(chǎn)品良率及產(chǎn)品可靠度的同時(shí)，進(jìn)一步節(jié)約了成本。 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施案例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)
人員來(lái)說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種印刷電路板封裝構(gòu)造，其包括一接地墊片、一印刷電路板和一中間層，所述中間層夾于所述接地墊片與所述印刷電路板之間，并固定所述接地墊片及所述印刷電路板的相對(duì)位置，其特征在于所述中間層是熱的良導(dǎo)體，其為所述接地墊片和所述印刷電路板之間提供快速熱交換。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板封裝構(gòu)造，其特征在于所述接地墊片是一銅板 或者鋁基覆銅材料制得。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板封裝構(gòu)造，其特征在于所述中間層是一網(wǎng)狀高 溫?zé)o鉛焊材。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板封裝構(gòu)造，其特征在于所述中間層是對(duì)無(wú)鉛焊 膏進(jìn)行回流焊工藝形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板封裝構(gòu)造，其特征在于所述接地墊片及所述印 刷電路板通過定位突起與通孔配合定位。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板封裝構(gòu)造，其特征在于所述接地墊片包括多個(gè) 通孔，所述應(yīng)刷電路板包括多個(gè)定位孔，所述通孔與所述印刷電路板通過多個(gè)貫穿所述通 孔及所述定位孔配合定位。
7. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法，其包括如下步驟提供 一印刷電路板；在所述印刷電路板表面印刷多個(gè)焊膏；提供一接地墊片，并將所述接地墊 片與所述印刷電路板對(duì)位設(shè)置；通過回流焊工藝形成一為所述接地墊片和所述印刷電路板 之間提供快速熱交換的中間層，所述中間層焊接所述接地墊片于所述印刷電路板，形成印 刷電路板封裝構(gòu)造。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法，其特征在于所述回流焊工 藝是熱板及推板式熱板傳導(dǎo)回流焊、紅外線輻射回流焊、充氮回流焊工藝中的任意一種。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法，其特征在于所述接地墊片 形成一遮蔽層，屏蔽所述印刷電路板。
10. —種根據(jù)權(quán)利要求l所述的印刷電路板封裝構(gòu)造制造方法，其包括如下步驟提供 一接地墊片；在所述接地墊片表面印刷多個(gè)焊膏；提供一印刷電路板，并將所述印刷電路 板與所述接地墊片對(duì)位設(shè)置；通過回流焊工藝形成一為所述接地墊片和所述印刷電路板之 間提供快速熱交換的中間層焊接所述印刷電路板于所述接地墊片，形成印刷電路板封裝構(gòu) 造。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷電路板封裝構(gòu)造。所述印刷電路板封裝構(gòu)造包括一接地墊片、一印刷電路板和一中間層，所述中間層夾于所述接地墊片與所述印刷電路板之間，并固定所述接地墊片及所述印刷電路板的相對(duì)位置，所述中間層是熱的良導(dǎo)體，其為所述接地墊片和所述印刷電路板之間提供快速熱交換。本發(fā)明的印刷電路板封裝構(gòu)造可以提高產(chǎn)品可靠度及產(chǎn)品制造良率。同時(shí)本發(fā)明還提供上述印刷電路板封裝構(gòu)造的制造方法。
文檔編號(hào)H05K1/02GK101715273SQ20091031036
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者冉彥祥, 李葉飛, 黃瑋 申請(qǐng)人:深圳市五株電路板有限公司