電子設(shè)備的制造方法
【專利說明】電子設(shè)備
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請是于2014年6月4日提交的美國專利申請?zhí)?4/296，449的部分繼續(xù)申請，將其通過引用并入于此。
【背景技術(shù)】
[0003]市場上可買到的電子設(shè)備的類型的數(shù)目過去幾年來顯著增長，且引入新設(shè)備的速率沒有減弱的跡象。比如平板電腦、膝上型電腦、上網(wǎng)本、桌面電腦和一體計(jì)算機(jī)、蜂窩、智能和媒體電話、存儲設(shè)備、便攜式媒體播放機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)、監(jiān)視器等的設(shè)備變得無所不在。
[0004]這些設(shè)備的功能性同樣大大地增加。這又導(dǎo)致這些電子設(shè)備內(nèi)部的復(fù)雜性增加。同時(shí)，這些設(shè)備的尺寸變得更小。例如，更小和更薄的設(shè)備變得更流行。
[0005]增加的功能性和減小的尺寸迫使有效使用空間的電路技術(shù)。作為一個(gè)實(shí)例，封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊及其他類似的結(jié)構(gòu)可以用于在減小設(shè)備中消耗的空間的同時(shí)增加電子設(shè)備的功能性。
[0006]這些封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊可以使用連接器系統(tǒng)連接到電子設(shè)備中的其他板、電路或者模塊。但是連接器系統(tǒng)可能消耗模塊上可觀的板空間。它們也可能具有可能匹配或者超過模塊本身的高度的可觀的高度。即使是直接連接，例如在柔性電路板和封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊之間的直接連接，也可能消耗大的板區(qū)域。
[0007]此外，當(dāng)需要對模塊的設(shè)計(jì)改變時(shí)可能難以修改連接器系統(tǒng)。同時(shí)，可能難以獲取用于特定用途的定制的連接器系統(tǒng)。它們也可以由與制造封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊和電子設(shè)備的公司分開的第三方提供。該分離可能導(dǎo)致當(dāng)要求修改或者定制的連接器系統(tǒng)時(shí)的進(jìn)一步的復(fù)雜性。
[0008]由此，需要的是用于形成在封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊及電子設(shè)備中的其他板、電路或者組件之間的連接的可容易地修改和定制的、低區(qū)域開銷的互連結(jié)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型被提出用于解決上述至少一個(gè)技術(shù)問題。
[0010]因此，本實(shí)用新型的實(shí)施例可提供用于形成在封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊及電子設(shè)備中的其他板、電路或者組件之間的連接的、可容易地修改和定制的低區(qū)域開銷互連結(jié)構(gòu)。
[0011]本實(shí)用新型的說明性實(shí)施例可提供用于提供第一板和第二板之間的互連的內(nèi)插器。第一板可以支持封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊或者是封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊的一部分，且第二板可以提供到電子設(shè)備中的其他電路或者組件的互連路徑。內(nèi)插器可以包括底面上的第一觸點(diǎn)和頂面上的第二觸點(diǎn)。內(nèi)插器互連路徑可以在第一觸點(diǎn)和第二觸點(diǎn)之間形成。第一觸點(diǎn)可以耦合到第一板上的跡線，第一板支撐封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊。模塊中的電路及其他組件可以耦合到第一板上的跡線。第二板上的觸點(diǎn)可以耦合到內(nèi)插器的頂部上的第二觸點(diǎn)。耦合到第二板上的觸點(diǎn)的跡線可以耦合到電子設(shè)備中的其他板、電路或者組件。
[0012]內(nèi)插器可以由各種材料形成。例如，內(nèi)插器可以是由FR-4、BT或者其他高密度襯底形成的印刷電路板。內(nèi)插器替代地可以由塑料或者其他材料形成。互連路徑可以使用以板的層之間的通孔接合在一起的印刷電路板中的層上的跡線形成。
[0013]在該實(shí)例及其他實(shí)例中，第一板可以是印刷電路板、柔性電路板或者其他適當(dāng)?shù)囊r底。第二板可以是柔性電路板、印刷電路板或者其他適當(dāng)?shù)囊r底。
[0014]該內(nèi)插器可以提供高度可修改的互連結(jié)構(gòu)。特別地，可以使用現(xiàn)有的印刷電路技術(shù)容易地修改觸點(diǎn)放置和觸點(diǎn)之間的互連路徑。該內(nèi)插器因?yàn)槠涑叽纭⑿螤詈陀|點(diǎn)配置可以使用同樣的現(xiàn)有技術(shù)容易地布置，也可以提供高度可定制性。這可以提供高度的靈活性和可配置性，特別是與現(xiàn)有連接器系統(tǒng)相比時(shí)。
[0015]這些內(nèi)插器也可以提供低區(qū)域開銷互連結(jié)構(gòu)。特別地，這些內(nèi)插器可以與封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊或者其他結(jié)構(gòu)相鄰地放置。內(nèi)插器的底側(cè)上的觸點(diǎn)可以耦合到支撐模塊的第一板上的觸點(diǎn)。該內(nèi)插器可以與模塊相鄰，且觸點(diǎn)可以非常接近于模塊，由此減小使用的板空間。內(nèi)插器的頂側(cè)上的觸點(diǎn)可以耦合到第二板中的跡線，其中內(nèi)插器的頂部至少大約與模塊的頂部排成一行。該配置可以消除或者至少減小提供第二板和模塊之間的凈空或者空間的需要，再次節(jié)省空間。
[0016]在本實(shí)用新型的各種實(shí)施例中，內(nèi)插器的底部上的第一觸點(diǎn)可以使用球柵陣列類型觸點(diǎn)或者類似的結(jié)構(gòu)形成。這可以允許內(nèi)插器連附于第一板，比如印刷電路板，同時(shí)作為其他表面安裝的器件和電路。也就是，這些或者類似的觸點(diǎn)的使用可以允許內(nèi)插器在波動焊接或者其他連附處理期間被當(dāng)做另一表面安裝器件。內(nèi)插器的頂側(cè)上的第二觸點(diǎn)可以使用表面安裝技術(shù)、熱條焊接、各向異性導(dǎo)電膜或者其他連附方法連附于第二板，比如柔性電路板。
[0017]本實(shí)用新型的各種實(shí)施例可以促進(jìn)以不同的方式第二板到內(nèi)插器的連接。在本實(shí)用新型的一個(gè)特定實(shí)施例中，第二板可以與內(nèi)插器重疊以覆蓋模塊的至少一部分。這可以提供用于形成連接的大區(qū)域，這可能當(dāng)使用熱條焊接或者類似的連附技術(shù)時(shí)是特別有用的。
[0018]在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，內(nèi)插器可以是凹陷的或者階梯狀的，以使得內(nèi)插器的頂面大于內(nèi)插器的底面。該較大的頂面可以有助于促進(jìn)第二板到內(nèi)插器的頂部的連接。例如，觸點(diǎn)尺寸可以在頂面上增大。同時(shí)，另外的觸點(diǎn)，例如另外的接地或者電源觸點(diǎn)可以被放置在頂側(cè)上以提供另外的屏蔽或者隔離。
[0019]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)插器可以是凹陷的或者階梯狀的以使得剩余的模塊部分本身是階梯狀的。該模塊的階梯狀的部分可能導(dǎo)致模塊的一部分具有較低的高度。在本實(shí)用新型的各種實(shí)施例中，適當(dāng)尺寸的組件可以被放置在該淺的或者較低高度的區(qū)域中以更完全地使用模塊空間。在本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，內(nèi)插器可以是凹陷的或者階梯狀的，以使得內(nèi)插器的一部分駐留在模塊的頂部之上。再一次，這可以提供可以易于連接到第二板的表面。
[0020]在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，第二板可以形成為內(nèi)插器的一部分。例如，柔性板可以形成為內(nèi)插器內(nèi)部和從內(nèi)插器延伸的一個(gè)或多個(gè)層。
[0021]本實(shí)用新型的說明性實(shí)施例可以提供電子設(shè)備。該電子設(shè)備可以包括第一板，第一板具有多個(gè)互連跡線。第一板可以是印刷電路板、柔性電路板或者其他類型的板或者適當(dāng)?shù)囊r底。多個(gè)表面安裝或者其他類型的器件可以連附于第一板的頂面。表面安裝器件可以電連接到第一板上或者第一板中的跡線。這些表面安裝器件可以包括有源和無源組件、集成電路或者其他電路或者組件。內(nèi)插器可以連附于第一板的頂面。內(nèi)插器可以以與其他表面安裝器件相同的或者不同的方式連附于第一板。內(nèi)插器可以在與其他表面安裝器件相同的或者不同的時(shí)間連附于第一板。內(nèi)插器可以具有電連接到第一板中或者第一板上的跡線的底面上的第一觸點(diǎn)。內(nèi)插器可以進(jìn)一步具有從底面上的第一觸點(diǎn)到頂面上的第二觸點(diǎn)的多個(gè)互連路徑。該內(nèi)插器可以是多層印刷電路板，且內(nèi)插器互連路徑可以包括一個(gè)或多個(gè)層上的觸點(diǎn)或者跡線和至少兩層之間的通孔。簡單的內(nèi)插器可以具有使用垂直通孔連接的頂側(cè)和底側(cè)上的觸點(diǎn)。具有多個(gè)跡線或者互連路徑的第二板可以電連接到內(nèi)插器的頂面上的第二觸點(diǎn)。也就是，第二板上的觸點(diǎn)可以連接到第二板上和第二板中的跡線，和連接到內(nèi)插器的頂面上的第二觸點(diǎn)。第二板可以是柔性電路板、印刷電路板或者其他適當(dāng)?shù)陌寤蛘咭r底。
[0022]再一次，該內(nèi)插器可以提供到封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊的互連通道(pathway)。在該情況下，由塑料或者其他材料制成的模制部分可以在第一板的頂面上的表面安裝器件之上和沿著內(nèi)插器的一側(cè)形成。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，第一板不是封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊的一部分且模制部分可能不出現(xiàn)。在這種情況下，內(nèi)插器可以用于連接兩個(gè)現(xiàn)有的板或者一個(gè)或多個(gè)類型。同時(shí)，當(dāng)可以使用表面安裝器件和內(nèi)插器時(shí)，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，可以使用其他類型的器件和內(nèi)插器，例如通孔器件且可以使用內(nèi)插器。
[0023]本實(shí)用新型的另一說明性實(shí)施例可以提供制造電子設(shè)備的一部分的方法。該方法可以包括形成包括多個(gè)跡線的第一板。多個(gè)表面安裝或者其他類型的器件可以連附于第一板的頂面。表面安裝器件可以電連接到多個(gè)跡線中的跡線。內(nèi)插器可以連附于第一板的頂面。內(nèi)插器可以具有電連接到第一板上的跡線的底面上的第一觸點(diǎn)。內(nèi)插器可以具有從底面上的第一觸點(diǎn)到頂面上的第二觸點(diǎn)的多個(gè)互連路徑。如前所述，內(nèi)插器可以是多層印刷電路板且內(nèi)插器互連路徑可以包括至少一層上的觸點(diǎn)或者跡線和至少兩層之間的通孔。由塑料或者其他材料制成的模塑可以在表面安裝器件之上和沿著內(nèi)插器的一側(cè)形成，雖然在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中可能沒有這種模塑。第二板具有多個(gè)跡線或者以使得跡線電連接到內(nèi)插器的頂面上的第二觸點(diǎn)。再一次，第一板可以是印刷電路板且第二板可以是柔性電路板。
[0024]本實(shí)用新型的其他實(shí)施例可以提供用于形成封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊及電子設(shè)備中的其他電路或者組件之間的電路徑的其他互連結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)例中，可以使用多個(gè)引腳。這些引腳可以以本地化區(qū)域或者陣列形成，或者它們可以在其他電路或者組件當(dāng)中分布。這些引腳可以被與多個(gè)其他表面安裝電路和組件一起表面安裝到第一板的頂部。引腳、電路和組件可以以模制的塑料或者其他材料封裝或者覆蓋。該模塑可以被背面重疊、蝕刻或者以其他方式縮小為需要的，以使得暴露引腳的頂部。引腳然后可以被使用表面安裝技術(shù)、熱條焊接、各向異性導(dǎo)電膜或者其他連附方法連附于第二板，比如柔性電路板。在本實(shí)用新型的各種實(shí)施例中，不是所有引腳可以連接到第二板。例如，可以在模制的塑料的表面上提供某些引腳用于測試、編程或者診斷目的。
[0025]本實(shí)用新型的另一說明性實(shí)施例可以提供用于形成封裝內(nèi)系統(tǒng)模塊及電子設(shè)備中的其他電路或者組件之間的電路徑的其他互連結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)例中，可以包括多個(gè)觸點(diǎn)。這些觸點(diǎn)可以被焊接或者以其他方式連接到在印刷電路板或者其他適當(dāng)?shù)囊r底的頂面上形成的焊盤或者觸點(diǎn)。為促進(jìn)焊接，由塑料或者其他非導(dǎo)電材料形成的載體可以用于相對彼此保持觸點(diǎn)在適當(dāng)位置。在已經(jīng)向下焊接觸點(diǎn)之后該載體可以被除去或者留在原地。在其他實(shí)例中，可以使用形成為觸點(diǎn)的部分的金屬載體，且在觸點(diǎn)已經(jīng)連附之后該金屬載體可以被剝離或者以其他方式除去。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，不使用載體，或者載體僅用于某些觸點(diǎn)。然后該觸點(diǎn)每個(gè)可以與板上的其他引腳、電路或者組件一起，以模制的塑料或者其他材料至少部分地封裝或者覆蓋。模塑可以被例如以激光蝕刻或者除去，以至少暴露觸點(diǎn)的內(nèi)表面。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，可以在形成模塑之前相對觸點(diǎn)的內(nèi)表面放置遮蔽或者其他結(jié)構(gòu)。在形成模塑之后可以除去該遮蔽或者其他結(jié)構(gòu)以至少暴露觸點(diǎn)的內(nèi)表面。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中，觸點(diǎn)可以具有超過模塑的深度的高度。以該方式，可以暴露多個(gè)觸點(diǎn)中每一個(gè)的頂部部分?？梢允堑诙宓幕ミB