專利名稱：電路板系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開了一種可用于例如信息娛樂頭端單元或遠(yuǎn)程信息處理單元的電路板系統(tǒng)，和一種用于產(chǎn)生電路板系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
具有兩個或更多個電互連電路板的模塊化電路板系統(tǒng)正因這些配置的模塊化允許迅速修正或調(diào)整現(xiàn)有技術(shù)而變得越來越受歡迎。在許多常規(guī)電路板系統(tǒng)中，個別電路板之間的連接作為插入式連接而實(shí)施。然而，插入式技術(shù)是昂貴的，因?yàn)槠湫枰孱^和插座。除此之外，插頭和插座技術(shù)會在電路板上占據(jù)許多空間。另一方面，如果使用焊接式連接而非插入式技術(shù)，那么電路板系統(tǒng)的大小受限于焊接需求。此外，在電路板的反面直接焊接到載體電路板并且所述電路板不會橫向延伸超過所述載體電路板的情況下，電路板與載體電路板之間的距離通常太小以至于無法將電子組件安裝到所述反面上。其它問題是許多應(yīng)用需要使用阻塞電容器。然而，在常規(guī)電路板系統(tǒng)中，阻塞電容器通常無法放置在其理想位置中且因此必須經(jīng)由不利地影響各自電路行為的長導(dǎo)線而連接。為了避免這些長導(dǎo)線，常規(guī)解決方案是將涉及實(shí)質(zhì)上形成于電路板的第一個上的電路的阻塞電容器安裝在所述電路板的第二個上而非所述第一電路板上。因此，第一電路板無法獨(dú)立于第二電路板進(jìn)行測試。因此，需要一種改善型電路板系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一實(shí)施例，一種電路板系統(tǒng)包括:第一電路板和第二電路板，每個電路板具有正面和反面，至少一個第一電子組件安裝在所述第二電路板的反面上；第一電路板在其正面上具有多個導(dǎo)電的第一接觸元件；第二電路板在其反面上具有多個導(dǎo)電的第二接觸元件；此外，凹口形 成于第一電路板中；第二電路板可安裝在第一電路板上，使得第二電路板的反面面向第一電路板的正面，至少一個第一電子組件至少部分配置在凹口中；且每個第一接觸元件匹配第二接觸元件之一。根據(jù)第二實(shí)施例，在包括這種電路板系統(tǒng)的電路板配置中，每個第一接觸元件通過焊接電連接和機(jī)械連接到第二接觸元件之一。這種電路板配置尤其可用于信息娛樂系統(tǒng)的頭端單元或信息娛樂系統(tǒng)的遠(yuǎn)程信息處理單元。根據(jù)第三實(shí)施例，一種用于產(chǎn)生電路板的方法包括:提供根據(jù)如上述第一實(shí)施例所解釋的電路板系統(tǒng)；通過焊接將每個第一接觸元件電連接和機(jī)械連接到第二接觸元件之
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下文根據(jù)附圖中各圖所示的原理更詳細(xì)描述各個特定實(shí)施例。除非另有說明，否則在所有圖中類似或相同組件是用相同參考數(shù)字進(jìn)行標(biāo)注。圖1是第二電路板的橫截面圖，其中第二電路板的反面具有焊料球和至少一個電子組件兩者。圖2是圖1的第二電路板的仰視圖。圖3是電路板配置的橫截面圖，其中圖1和圖2的第二電路板焊接到第一電路板，使得至少一個電子組件至少部分配置在所述第一電路板的凹口中。圖4是圖3的電路板配置的仰視圖。圖5是示出了在焊接到第一電路板之前的多個電子組件和具有第二電路板的電路板系統(tǒng)的橫截面圖。圖6是在焊接到第一電路板之后的圖5的電子組件和第二電路板的橫截面圖。圖7是其中凹口形成為灣狀的電路板配置的橫截面圖。圖8是圖7的電路板配置的仰視圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了具有正面21和與正面21相對的反面22的第二電路板2。正面21和反面22兩者可分別具有以常規(guī)類型的正面金屬化層(未示出)和反面金屬化層(未示出)，即，被結(jié)構(gòu)化來包括導(dǎo)體軌道和/或?qū)щ姾副P的平坦金屬箔。在反面22上，存在包括焊料球25的多個導(dǎo)電的第二接觸元件。如下文將更詳細(xì)地說明，第二接觸元件允許將第二電路板2焊接到第一電路板I。替代焊料球或除焊料球外，某些或所有第二接觸元件可具有形成于反面金屬化層中的焊盤 (金屬墊)。除第二接觸元件外，至少一個第一電子組件28也安裝在反面上。視需要，正面21可裝配有至少一個第二電子組件27。圖2示出了第二電路板2的仰視圖。在圖2中，還標(biāo)注了圖1的視圖的截面E1-EI。如自圖2可見，可以存在每個包括以柵格狀方式配置在反面22上的焊料球25的多個第二接觸元件。例如，在本發(fā)明的意義上，在焊料球25的情況下這種柵格陣列可以是球柵格陣列(BGA)，或在焊盤而非焊料球25的情況下是焊盤柵格陣列(LGA)。這種柵格陣列可具有至少2行、至少3行、至少4行或至少5行和至少2列、至少3列、至少4列或至少5列(與行數(shù)無關(guān))?，F(xiàn)參考圖3，示出了電路板配置5，其中上文參考圖1和圖2描述的第二電路板2與其第二接觸元件一起焊接到用作載板的第一電路板I的對應(yīng)第一接觸元件13。第一電路板I具有正面11和與正面11相對的反面12。正面11和反面12兩者可分別具有以常規(guī)類型的正面金屬化層(未示出)和反面金屬化層(未示出)，即，被結(jié)構(gòu)化來包括導(dǎo)體軌道和/或?qū)щ姾副P的平坦金屬箔。第二電路板2的反面22面向第一電路板I的正面11。第一電路板I的第一接觸兀件13可以是形成于第一電路板I的正面金屬化層中的導(dǎo)電焊盤和/或?qū)щ娷壍?。為了焊接，焊料?5熔融且隨后固化，以將每個第二接觸元件電連接和機(jī)械連接到其對應(yīng)第一接觸元件13。如在焊接狀態(tài)下，至少一個第一電子組件28的高度大于第一電路板I與第二電路板2之間的距離，第一電路板I設(shè)有至少一個第一電子組件28至少部分配置在其中的凹口
10。由于這個凹口 10，第二電路板2的反面22還可以裝配有一個或多個電子組件28。因此，改善了第二電路板2的布局的設(shè)計(jì)靈活性。例如，如果至少一個電子組件28之一是阻塞電容器，那么阻塞電容器可以放置于在第二電路板2上且對通過阻塞電容器實(shí)現(xiàn)的阻塞效應(yīng)來說是最優(yōu)的位置處或放置在接近其之處。為免浪費(fèi)第一電路板I的空間，凹口 10的形狀可以實(shí)質(zhì)上限于/適于容納至少一個電子組件28所需要的空間。因此，凹口 10可具有任意規(guī)則或不規(guī)則形狀。圖4是以圖2中已示的相同El-El為截面的圖3的電路板配置的仰視圖。如在這個仰視圖中，第二電路板2主要隱藏在第一電路板I后面，第二電路板2的位置是用虛線示出。如自圖3和圖4的實(shí)施例可見，凹口 10可以是完全延伸通過第一電路板I的孔，S卩，在第一電路板I的平面中其完全被第一電路板I環(huán)繞。也如圖3所示，第一電路板I的正面11可以視需要裝配有至少一個第三電子組件17。除此之外，如圖4所示，第一電路板I的反面12可以視需要裝配有至少一個第四電子組件18。就這點(diǎn)來說，應(yīng)注意在圖3中，存在可選的至少一個第四電子組件18，但是為清楚起見被省略了。在圖1到圖4的實(shí)施例中，第二接觸元件被描述為包括焊料球25。如圖5和圖6所示，第二電路板2的第二接觸元件可以或者或此外包括導(dǎo)電焊盤26。這些焊盤26可形成于第二電路板2的反面金屬化層中。到第一接觸元件13或?qū)?yīng)第二接觸元件包括焊料球25的程度，焊料6 (圖6)必須涂敷到第一接觸元件13和對應(yīng)第二接觸元件的至少之一。為此，例如，焊料6可以焊膏形式涂敷到各自第一接觸元件13。例如，可以通過絲網(wǎng)或模板印刷涂敷焊膏6。隨后，第二電路板2可放置在第一電路板I上，使得第二電路板2的反面22面向第一電路板I的正面11，至少一個第四電子組件18至少部分延伸到凹口 10中，且每個第二接觸元件配置在對應(yīng)第一接觸元件13上方。視需要，焊料6和第三電子組件17可以配置在另一第一接觸元件13上。之后，具有安置在第一接觸元件13上的焊料6的第一電路板I和第二電路板2和視需要安置在第一接觸元件13和焊料6上的第三電子組件17可以放置在焊接爐中，其中第二電路板2和可選的第三電子組件17焊接到第一電路板I。到第二電路板2的第二接觸元件包括焊料球25的程度，將額外焊料6涂敷到對應(yīng)第一接觸元件13是不必要的但有可能。圖6示出了完成的電路板配置。因?yàn)殡娐钒迮渲玫乃谢蛑辽僖恍┙M件可能需要避免不必要的焊接循環(huán)，所以第二電路板2可以在第一焊接步驟中裝配有其組件27、28。接著，裝配的第二電路板2可以視需要進(jìn)行預(yù)測試且隨后在第二焊接步驟中焊接到第一電路板1，其中要焊接到第一電路板I的正面11的組件17也焊接到第一電路板I。根據(jù)圖7和圖8所示的另一實(shí)施例，至少一個第一電子組件28至少部分配置在其中的凹口 10可以形成為第一電路板I中的灣狀凹槽。圖7是以E2-E2為截面的圖6的電路板配置5的橫截面圖。在圖7中，存在配置在第一電路板I的反面12上的可選的一個或多個第四電子組件18，但是為清楚起見被省略了。通常，本發(fā)明包括第二電路板2在其反面22上焊接到第一電路板I和至少一個電子組件28配置在該反面22上并且至少部分延伸到形成于第一電路板I中的凹口 10中的配置。因此，第二電路板2可以完全配置在如圖4和圖8所示的第一電路板的橫向邊界內(nèi)。然而，第一電路板I和第二電路板2還可以僅部分重疊。在上文描述的實(shí)施例中，第一電路板I僅具有單個凹口 10。而是，第一電路板I可以包括兩個或更多個凹口 10，至少一個第一電子組件28至少部分延伸到每個所述凹口中。因此，每個所述至少一個第一電子組件28安裝在焊接到第一電路板I的第二電路板2上。至少一個第一電子 組件28可以安裝在共同的第二板或者兩個或更多個第二電路板2上，每個所述電路板焊接到相同的第一電路板I。在存在兩個或更多個第二電路板2的情況下，不同的第二電路板2可以配置在第一電路板I的相同面11或12或者相對面11、12上。在本發(fā)明的任何構(gòu)造中，至少一個第一電子組件28可以包括表面安裝技術(shù)(SMT)組件。這種表面安裝技術(shù)組件可以具有任何可能形狀和大小，特別是以JEDEC標(biāo)準(zhǔn)定義的這些形狀和大小。例如，第一電子組件28可以是分別對應(yīng)英寸制的0201組件、0402組件和0603組件的0603組件、1005組件或1608組件(米制)。此外，本發(fā)明不限于僅具有正面金屬化和反面金屬化的第一電路板I和第二電路板2。本發(fā)明還涉及設(shè)計(jì)成多層板或僅具有一個金屬化層的第一電路板I和第二電路板2。例如，這種多層板可以具有例如四個或八個金屬化層。然而，任何其它數(shù)量的層也是適用的。如上文描述的電路板系統(tǒng)或配置可以用于任何任意技術(shù)領(lǐng)域，例如汽車應(yīng)用，如同信息娛樂系統(tǒng)的頭端單元或遠(yuǎn)程信息處理單元。這種遠(yuǎn)程信息處理單元可以包括例如以下功能 之一-某些或所有(以任何組合):緊急呼叫；調(diào)制解調(diào)器；無線熱點(diǎn)；失竊車輛追蹤；全球定位系統(tǒng)(GPS)。
權(quán)利要求
1.一種電路板系統(tǒng),其包括: 第一電路板，其包括正面和反面； 第二電路板，其包括正面和反面； 至少一個第一電子組件，其安裝在所述第二電路板的所述反面上；其中 所述第一電路板在其正面上包括多個導(dǎo)電的第一接觸元件； 所述第二電路板在其反面上包括多個導(dǎo)電的第二接觸元件； 所述第一電路板包括凹口； 所述第二電路板可安裝在所述第一電路板上使得: 所述第二電路板的所述反面面向所述第一電路板的所述正面；和 所述至少一個第一電子組件至少部分配置在所述凹口中；且 每個所述第一接觸元件匹配所述第二接觸元件之一。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路板系統(tǒng)，其中所述多個第二接觸元件 由焊料球組成或包括焊料球；和/或 由焊盤組成或包括焊盤。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路板系統(tǒng)，其中所述多個第二接觸元件形成球柵格陣列或焊盤柵格陣列，其具有 至少2行、至少3行、至少4行或至少5行；和 至少2列、至少3列、至少4列或`至少5列。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的電路板系統(tǒng)，其中所述第二電路板的所述正面裝配有至少一個第二電子組件。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的電路板系統(tǒng)，其中所述至少一個第一電子組件包括表面安裝技術(shù)組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路板系統(tǒng)，其中所述表面安裝技術(shù)組件是0603組件、1005組件或1608組件(米制)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的電路板系統(tǒng)，其中所述至少一個第一電子組件包括阻塞電容器。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的電路板系統(tǒng)，其中所述凹口是形成于所述第一電路板中的通孔。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的電路板系統(tǒng)，其中所述第一電路板的所述正面裝配有至少一個第三電子組件。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的電路板系統(tǒng)，其中每個所述第一接觸元件通過焊接電連接和機(jī)械連接到所述第二接觸元件之一。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路板系統(tǒng)，其是由車輛所包括的信息娛樂頭端單元或遠(yuǎn)程信息處理單元。
12.—種用于產(chǎn)生電路板系統(tǒng)的方法,其包括: 提供根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中的一項(xiàng)所述的電路板系統(tǒng)； 通過焊接將每個所述第一接觸元件電連接和機(jī)械連接到所述第二接觸元件之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在與每個所述第一接觸元件連接到所述第二接觸元件之一的焊接步驟相同的焊接步驟中，至少一個第三電子組件焊接到所述第一電路板的所述正面。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在通過焊接將每個所述第一接觸元件連接到所述第二接觸 元件之一之前或之后，至少一個第三電子組件焊接到所述第一電路板的所述正 面。
全文摘要
公開了一種電路板系統(tǒng)、一種電路板配置和一種用于產(chǎn)生電路板配置的方法。所述系統(tǒng)包括第一電路板和第二電路板(2)，每個電路板具有正面(11、21)和反面(12、22)；至少一個第一電子組件(28)，其安裝在所述第二電路板(2)的反面上。所述第一電路板在其正面(12)上具有多個導(dǎo)電的第一接觸元件(13)。所述第二電路板(2)在其反面(22)上具有多個導(dǎo)電的第二接觸元件(26)。此外，凹口(10)形成于所述第一電路板(1)中。所述第二電路板(2)可安裝在所述第一電路板上，使得所述第二電路板(2)的反面面向所述第一電路板的正面，所述至少一個第一電子組件(28)至少部分配置在所述凹口(10)中；且每個所述第一接觸元件(26)匹配所述第二接觸元件(13)之一。
文檔編號H05K3/34GK103249249SQ201310049250
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月8日
發(fā)明者T.特朗普, J.施羅德, A.甘茲, E.赫尼卡, G.克拉夫特 申請人:哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司