[相關(guān)申請]

本申請享受以日本專利申請2016-57069號(申請日：2016年3月22日)為基礎(chǔ)申請的優(yōu)先權(quán)。本申請通過參照該基礎(chǔ)申請而包含基礎(chǔ)申請的全部內(nèi)容。

本發(fā)明的實施方式涉及一種usb裝置及其制造方法。

背景技術(shù)：

作為將計算機等信息裝置與周邊裝置連接時的一種連接標(biāo)準(zhǔn)，已知有usb(universalserialbus：usb，通用串行總線)。usb3.0作為usb標(biāo)準(zhǔn)的其中一種，既能夠保持與usb2.0的兼容性，又能夠以usb2.0的10倍以上的傳輸速度進(jìn)行高速傳輸。在usb3.0的usb連接器中，除了usb2.0的usb連接器上所設(shè)置的4個連接端子以外，還需要5個連接端子。這些連接端子是以固定于絕緣構(gòu)件的狀態(tài)連接于電路板。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實施方式提供一種使電路板上的連接墊與連接端子的連接更穩(wěn)定的usb裝置及其制造方法。

實施方式的usb裝置是通過與插座連接能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膗sb裝置，其特征在于包含：電路板，包括：配線板，包含第1面、及位于所述第1面的相反側(cè)且具有連接墊的第2面；以及半導(dǎo)體零件，搭載于上述第1面；端子部，包括：連接端子，具有與所述連接墊電連接的連接部位；及絕緣構(gòu)件，具有位于所述電路板的外側(cè)且沿著所述電路板的厚度方向而突出的壁部；且該端子部載置于所述第2面上；以及焊料，位于所述連接墊與所述連接部位之間；且所述壁部與所述電路板相接，所述連接墊具有在所述連接端子的延伸方向上相對向的所述連接端子側(cè)的第1端部和與所述第1端部為相反側(cè)的第2端部，所述連接部位與所述焊料的邊界和所述第1端部的最短距離短于或等于所述連接部位與所述焊料的邊界和所述第2端部的最短距離。

附圖說明

圖1是表示第1實施方式的usb裝置的剖視圖。

圖2是表示第1實施方式的usb裝置的俯視圖。

圖3(a)及(b)是表示第1實施方式的usb裝置的制造步驟的剖視圖。

圖4(a)及(b)是表示第1實施方式的usb裝置的制造步驟的剖視圖。

圖5是表示第1實施方式的usb裝置的剖視圖。

圖6(a)及(b)是表示第2實施方式的usb裝置的俯視圖。

圖7(a)～(c)是表示第2實施方式的usb裝置的變化例的剖視圖。

具體實施方式

以下，對用來實施發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。

(第1實施方式)

參照圖1至圖4，對第1實施方式進(jìn)行說明。另外，附圖是示意性的，存在例如厚度與平面尺寸的關(guān)系、各層的厚度的比例等和實際的關(guān)系、比例等不同的情況。另外，在實施方式中，對實質(zhì)上相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的符號并省略說明。

圖1至圖4是表示通過與插座連接能夠進(jìn)行usb3.0數(shù)據(jù)傳輸?shù)膗sb裝置的圖。另外，如果是使用相同信號的標(biāo)準(zhǔn)，那么也可作為能夠進(jìn)行其他usb標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膗sb裝置來使用。

圖1是本實施方式的usb裝置10的側(cè)視示意圖。圖2是將圖1所示的殼體1的一部分除去后俯看usb裝置10的俯視示意圖。在圖1及圖2中，作為一例而圖示出包含電路板2的usb裝置，其中所述電路板2為sip(systeminapackage：sip，系統(tǒng)化封裝)。另外，相對于圖1的x軸方向，將端子部3側(cè)設(shè)定為“前方”，將殼體1側(cè)設(shè)定為“后方”，以下也同樣處理。

圖1及圖2所示的usb裝置10包含殼體1、電路板2、及端子部3。殼體1包含作為非貫通孔的開口部11。殼體1具有絕緣性。例如可由聚氯乙烯等合成樹脂等形成，也可由具有導(dǎo)電性的金屬形成。另外，也可將具有使用合成樹脂而成形的槽部的一對殼體構(gòu)件以槽部相對的方式粘接，由此形成具有開口部11的殼體1。另外，殼體1的形狀并不限定于圖1所示的形狀。例如，也可按照與電路板2全部重疊的方式設(shè)置殼體1。另外，還可與殼體1分開設(shè)置具有作為外殼的功能的殼體，其中所述外殼是用來保護(hù)電路板2中從殼體1突出的部分。

電路板2例如設(shè)置于開口部11。電路板2可由殼體1固定。另外，電路板2包含：配線板21，具有第1面21a、及相對于第1面21a為相反側(cè)的第2面21b；存儲器芯片22及控制器芯片23等半導(dǎo)體零件，搭載于配線板21的第1面21a；以及樹脂層24，密封半導(dǎo)體零件。相對于第1面21a及第2面21b大致垂直的、電路板2的在x軸方向上相對向的2個側(cè)面中，將前方的側(cè)面設(shè)定為第3面2a。另外，并不限定于存儲器芯片22及控制器芯片23，也可使用其他半導(dǎo)體零件。另外，存儲器芯片22與控制器芯片23的位置也可顛倒。

另外，電路板2的構(gòu)造并不限定于sip，例如也可為具有pcba(printedcircuitboardassembly：pcba，印刷電路板組件)的電路板等。

配線板21的第1面21a相當(dāng)于圖1中配線板21的下表面，第2面21b相當(dāng)于圖1中配線板21的上表面。配線板21具有至少包含設(shè)置于第1面21a的連接墊211的多個連接墊、及至少包含設(shè)置于第2面21b的連接墊212的多個連接墊。第1面21a的連接墊例如經(jīng)由貫通配線板21的通孔而電連接于第2面21b的連接墊212。作為配線板21，例如可使用具有配線層的環(huán)氧玻璃等樹脂板等，其中所述配線層包含設(shè)置于表面的連接墊。

連接墊211是用來將半導(dǎo)體零件與配線板21之間電連接的連接墊。連接墊212是用來將端子部3與配線板21之間電連接的連接墊。連接墊211及連接墊212例如設(shè)定為矩形狀。

存儲器芯片22電連接于連接墊211。存儲器芯片22例如具有多個半導(dǎo)體芯片的積層體，且多個半導(dǎo)體芯片夾著粘接層以一部分重疊的方式互相粘接。多個半導(dǎo)體芯片是通過打線接合等將設(shè)置于各半導(dǎo)體芯片的電極墊彼此連接，由此互相電連接。作為半導(dǎo)體芯片，例如可使用具有nand(notand，與非)閃速存儲器等存儲元件的存儲器芯片等。此時，半導(dǎo)體芯片除了存儲單元以外，還可包含解碼器等。

控制器芯片23電連接于配線板21第1面21a上的連接墊?？刂破餍酒?3由半導(dǎo)體芯片構(gòu)成，控制對存儲器芯片22的數(shù)據(jù)寫入及數(shù)據(jù)讀出等動作。存儲器芯片22及控制器芯片23例如是通過打線接合等將設(shè)置于半導(dǎo)體芯片的電極墊與設(shè)置于配線板21的連接墊連接，由此電連接于配線板21。

作為存儲器芯片22及控制器芯片23與配線板21的連接方法，并不限定于打線接合，也可使用倒裝芯片接合或卷帶式自動接合等無線接合。另外，也可使用使存儲器芯片22與控制器芯片23積層于配線板21的第1面21a而成的tsv(throughsiliconvia：tsv，硅穿孔)方式等的三維封裝構(gòu)造。

樹脂層24是以密封存儲器芯片22及控制器芯片23的方式設(shè)置。樹脂層24例如含有無機填充材料(例如sio2)。樹脂層24例如是使用將所述無機填充材料與有機樹脂等混合而成的密封樹脂，通過轉(zhuǎn)注成形法、壓縮成形法、射出成形法等成形法而形成。

接著，對端子部3的構(gòu)造進(jìn)行說明。

如圖1及圖2所示，端子部3設(shè)置于電路板2上，且與電路板2電連接。端子部3例如由殼體1保持。

端子部3包含第1端子31、第2端子33、及絕緣構(gòu)件32。另外，雖然在圖2中圖示出5個第1端子31及4個第2端子33，但第1端子31及第2端子33的數(shù)量并不特別限定。另外，第1端子31及第2端子33的形狀并不限定于此。

第1端子31及第2端子33例如具有作為能夠與插座連接的連接端子的功能。作為連接端子，例如可列舉接地端子(gnd)、信號端子(sstx+、sstx-)、信號端子(ssrx+、ssrx-)等用于usb2.0或3.0的高速傳輸?shù)倪B接端子等，其中所述信號端子(sstx+、sstx-)用于作為差動信號的高速傳輸用發(fā)送數(shù)據(jù)信號，所述信號端子(ssrx+、ssrx-)用于作為差動信號的高速傳輸用接收數(shù)據(jù)信號。

第1端子31具有例如一端位于前方且突出于第2端子側(cè)的插座連接部31a、及另一端位于后方且突出于電路板2的尾部31b，插座連接部31a與尾部31b之間的中間部被絕緣構(gòu)件32覆蓋。

尾部31b從絕緣構(gòu)件32露出于后方的電路板2側(cè)，具有第1端子31的與長度方向正交的寬度方向擴展而成的形狀，且電連接于多個連接墊中至少一者(此處為連接墊212)。尾部31b作為第1端子31的與連接墊212的連接部位而發(fā)揮功能。尾部31b例如通過焊接等經(jīng)由焊料4而接合于連接墊212，但接合方法并不限定于此。

第2端子33例如與位于配線板21第2面21b的連接墊連接。其中，所述連接墊可為連接墊212，也可將與連接墊212不同的連接墊設(shè)置于端子部3的下部。

作為第1端子31及第2端子33，可使用銅合金(例如鈹銅、磷青銅、鈷銅)或鎳合金(例如鈹鎳)等能夠提供彈性的材料。另外，第1端子31與第2端子33的材料既可相同，也可不同。

第1端子31及第2端子33固定于絕緣構(gòu)件32。由此，通過絕緣構(gòu)件32的位置，能夠使第1端子31及第2端子33與連接墊位置對準(zhǔn)。

絕緣構(gòu)件32搭載于電路板2的第2面21b上。絕緣構(gòu)件32具有相對于z軸方向突出于第1面21a側(cè)(下方向)的壁部32a。即，壁部32a是沿著電路板2的厚度方向而突出。該壁部32a具有與電路板2的第3面2a對向的第4面32b。在本實施方式中，絕緣構(gòu)件32的第4面32b與電路板2的第3面2a彼此相接。

例如，在第3面2a與第4面32b之間存在間隙的情況下，有如下?lián)模寒?dāng)將usb裝置10插入至插座時，壁部32a與插座碰撞而受到擠壓，由此絕緣構(gòu)件32變形，且第1端子31與連接墊212的連接部出現(xiàn)龜裂等損傷，因此第1端子31與連接墊212發(fā)生位置偏移，從而造成連接不良。在本實施方式中，由于絕緣構(gòu)件32的第4面32b與電路板2的第3面2a彼此相接，所以這些擔(dān)憂得以減小。

作為絕緣構(gòu)件32，例如可使用樹脂等。

另外，端子部3的構(gòu)造并不限定于圖1及圖2所示的構(gòu)造。

接著，對本實施方式的usb裝置10的制造方法進(jìn)行說明。

圖3及圖4是用來說明本實施方式的usb裝置100的制造方法例的側(cè)視示意圖。如圖3(a)所示，準(zhǔn)備搭載半導(dǎo)體零件且具有包含連接墊212的多個連接墊的電路板2。

接著，如圖3(b)所示，在連接墊212上，例如涂布焊料4。焊料4涂布于連接墊的例如中央部。

接著，如圖4(a)所示，將端子部3搭載在電路板2上。此時，以尾部31b位于連接墊212的偏前方側(cè)的位置，且尾部31b的至少一部分與焊料4相接的方式，將端子部3載置在電路板2上。另外，此時第3面2a與第4面32b之間存在間隙。

接著，如圖4(b)所示，通過回流焊工藝將焊料4熔解，并通過冷卻將尾部31b與連接墊212固定。此時，焊料4利用表面張力將尾部31b向焊料4側(cè)牽引。由此，載置于焊料4前方的尾部31b被向后方牽引，隨之端子部3整體也向后方移動。即，尾部31b從連接墊212的前方位置移動至例如中央位置。該移動被稱為自對準(zhǔn)效應(yīng)。即，在圖4(b)中，當(dāng)將與第1端子31的延伸方向?qū)ο虻倪B接墊212的前方端部設(shè)定為第1端部212a，將后方端部設(shè)定為第2端部212b時，尾部31b與焊料4的邊界和第1端部212a的最短距離短于或等于尾部31b與焊料4的邊界和第2端部212b的最短距離。另外，所謂邊界是指焊料4與尾部31b相接的部分。自對準(zhǔn)效應(yīng)所產(chǎn)生的移動通過壁部32a與電路板2的第3面2a相接而停止。因此，端子部3是以第3面2a與第4面32b的間隙的距離量向后方移動。

最后，將搭載有端子部3的電路板2收納在殼體1內(nèi)，從而本實施方式的usb裝置10完成。

根據(jù)本實施方式的usb裝置10，通過由焊料4的表面張力所產(chǎn)生的自對準(zhǔn)效應(yīng)及絕緣構(gòu)件32的壁部32a，能夠?qū)⒌?端子31的尾部31b的中央部粘接于電路板2上的連接墊212的中央部或比中央部靠前方側(cè)的位置，且能夠減小連接墊212與尾部31b的位置關(guān)系不均的擔(dān)憂。因此，能夠使電路板2與端子部3的連接更穩(wěn)定。

例如，在將尾部31b載置于連接墊212的中央部而非前方,然后進(jìn)行回流焊工藝的情況下，通過自對準(zhǔn)效應(yīng)，尾部31b會相對于電路板2沿著x軸方向及y軸方向中任一者而移動。在本實施方式中，通過預(yù)先將尾部31b載置于連接墊212的前方，能夠使尾部31b通過自對準(zhǔn)效應(yīng)僅向后方移動，而位于連接墊212上所期望的位置(此處為中央部或比中央部靠前方側(cè)的位置)。另外，在尾部31b的中央部位于連接墊的比中央部靠后方側(cè)的情況下，有在連接墊212上尾部31b的移動距離變大而發(fā)生位置偏移的可能性，因此較為理想的是尾部31b位于連接墊212的中央部或比中央靠前方側(cè)。

另外，由于壁部32a與電路板2相接，所以如下?lián)牡靡詼p?。寒?dāng)將usb裝置10插入至例如插座時，壁部32a與插座碰撞而受到擠壓，由此絕緣構(gòu)件32變形，進(jìn)而第1端子31與連接墊212的連接部出現(xiàn)龜裂等損傷，因此第1端子31與連接墊212發(fā)生位置偏移，從而造成連接不良。

另外，在本實施方式中，表示出電路板2上的連接墊212與尾部31b連接，但與連接墊212的連接部位并不限定于尾部31b，例如在如圖5所示的形狀的第1端子31的情況下，也可將插座連接部31a與尾部31b之間作為連接部位。另外，在圖5中，為了方便起見省略第1端子31以外的端子部3。

(第2實施方式)

接著，使用圖6及圖7對第2實施方式進(jìn)行說明。

第2實施方式與第1實施方式相比連接墊的形狀不同，但其他的構(gòu)成及制造方法與第1實施形態(tài)相同。因此，僅對與第1實施方式不同的部分進(jìn)行說明，相同的部分予以省略。

圖6(a)是表示第2實施方式的usb裝置10的端子部3及電路板2的一部分的俯視示意圖。圖6(b)表示連接墊212的俯視放大圖。

如圖6所示，在本實施方式中，連接墊212采用將大小2個四角形組合而成的形狀。在圖5的情況下是長方形的組合，且將面積較小的長方形設(shè)置于電路板2的前方，將面積較大的長方形設(shè)置于電路板2的后方。通過將連接墊212設(shè)定為這種形狀，在通過自對準(zhǔn)效應(yīng)而移動時，端子部3(尾部31b)所能移動的距離變大。

以下，對其理由進(jìn)行說明。若對所述形狀的連接墊212涂布焊料4，則與面積較小的四角形相比，面積較大的四角形被涂布的焊料4的量相對較多。此處，將尾部31b載置于連接墊中面積較小的四角形上。焊料4的量越多，則回流焊工藝時的表面張力越大，因此尾部31b被連接墊中面積較大的四角形側(cè)的焊料4更強力地牽引。因此，通過自對準(zhǔn)效應(yīng)所能移動的距離較大。

另外，作為第2實施方式的變化例，也可將連接墊212設(shè)定為如圖7(a)、(b)所示的形狀。如圖7(a)所示，大小2個四角形為梯形與長方形。將梯形設(shè)置于電路板2的前方，將長方形設(shè)置于電路板2的后方。在變化例的情況下，與圖5的連接墊212相比，大小四角形的接合部較為平緩，因此自對準(zhǔn)效應(yīng)所產(chǎn)生的移動度不均得以進(jìn)一步減小。

另外，連接墊212并不限定于存在大小關(guān)系的四角形組合，若電路板2后方的連接墊212面積大于前方的連接墊面積，則例如，如圖7(b)所示，也能應(yīng)用三角形或其他形狀。

在本實施方式中，所謂四角形例如也包括如圖7(c)所示四角形的角帶弧度的情況。

如上所述，根據(jù)本實施形態(tài)的usb裝置10，能夠通過使電路板2后方的連接墊212的面積大于前方的連接墊212的面積，而加大自對準(zhǔn)效應(yīng)所產(chǎn)生的移動度。因此，可應(yīng)用于端子部3的第4面32b與電路板2的第3面2a的間隙較大的情況。

以上，已對本發(fā)明的若干實施方式進(jìn)行了說明，但這些實施方式是作為例子而提出的，并非意欲限定發(fā)明的范圍。這些新穎的實施方式能以其他各種方式實施，且能夠在不脫離發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種省略、替換、變更。這些實施方式及其變化包含在發(fā)明的范圍及主旨中，且包含在權(quán)利要求書所記載的發(fā)明及其均等的范圍內(nèi)。

符號說明

1殼體

2電路板

2a第3面

3端子部

10usb裝置

11開口部

21配線板

21a第1面

21b第2面

22存儲器芯片

23控制器芯片

24樹脂層

31第1端子

31a插座

31b尾部

32絕緣構(gòu)件

32a壁部

32b第4面

33第2端子

211、212連接墊