專利名稱：電路板模塊及其堆棧和制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板模塊及其堆棧，特別是有關(guān)于電路板模塊堆棧以后，合金填滿于上下相鄰的鍍通孔內(nèi)，將上下相鄰的鍍通孔相互連接的電路板模塊的堆棧；此外，本發(fā)明還涉及電路板模塊及其堆棧的制作方法。
背景技術(shù)：
如圖1A所示為常見電路板模塊100的頂視圖，基材101具有左邊鍍通孔102L與右邊鍍通孔102R，中間有金屬焊墊103，集成電路105安置于金屬焊墊103上；電路板上的金屬線104電性耦合焊墊103至鍍通孔102L，構(gòu)成一片電路板模塊100。
如圖1B所示，電路板基材101具有左腳LF，左邊鍍通孔102L縱向穿過左腳LF ；電路板基材101具有右腳RF，右邊鍍通孔102R縱向穿過右腳RF。集成電路105安置于電路板基材101上方。電路板基材101下方具有凹槽109，凹槽109安置于左腳LF與右腳RF之間。當(dāng)多片電路板101堆棧時(shí)，凹槽109提供空間容納安置于下層電路板101上的電子組件。
如圖2所示為常見的三片電路板模塊堆棧，以三片電路板模塊100A，100B, 100C的堆棧狀態(tài)，第一片電路板模塊100A具有第一鍍通孔102A ;第二片電路板模塊100B具有第二鍍通孔102B ;第三片電路板模塊100C具有第三鍍通孔102C。電路板模塊100A，100B,100C由上到下依序堆棧，鍍通孔102A，102B，102C上下對位安置。第一金屬核心結(jié)合合金106K，安置于鍍通孔102A，102B之間；第二金屬核心結(jié)合合金106K，安置于鍍通孔102B，102C之間。合金106A將三層電路板100A，100B，100C穩(wěn)固連接。金屬核心具有一個(gè)高于錫膏的熔點(diǎn)，在錫膏熔融時(shí)，金屬核心仍然保持金屬之固態(tài)而具有定位電路板的功能。如圖2所示的三片電路板模塊堆棧中，金屬核心結(jié)合合金106K，其中的合金僅少量進(jìn)入鍍通孔內(nèi)，上下的結(jié)合力量相對較弱；因此，電路板模塊堆棧層數(shù)增加時(shí)，結(jié)構(gòu)逐漸變得不穩(wěn)固，容易崩塌。
圖3中顯示圖2的第一片電路板模塊100A的第一鍍通孔102A與第二片電路板模塊100B的第二鍍通孔102B上下對位安置，中間安置有金屬核心錫膏球106的初始狀態(tài)。金屬核心錫膏球106系由金屬核心106C以及外面批覆錫膏106S所構(gòu)成的。金屬核心106C的熔點(diǎn)高于外面批覆的錫膏106S的熔點(diǎn)，以便錫膏106S受熱熔解再凝固過程中，金屬核心106C保持固體狀態(tài)，而可以將上下電路板定位不偏移。
圖4中顯示圖3的金屬核心錫膏球106的受熱熔解再凝固以后的狀態(tài)，觀察上面的金屬核心106C周邊，因?yàn)榻饘俸诵腻a膏球106的錫膏含量不多的緣故，凝固以后的合金106A僅有極少部分進(jìn)入上方鍍通孔102A內(nèi)；也僅有極少部分進(jìn)入下方鍍通孔102B內(nèi)。
觀察下面的金屬核心106C，制程中可能發(fā)生鍍通孔102B水氣較高，于加熱過程中產(chǎn)生氣爆，水氣從下方溢出，導(dǎo)致合金缺陷119的產(chǎn)生。這個(gè)合金缺陷1]9的缺口減少了連接強(qiáng)度，而影響整個(gè)電路板模塊堆棧的穩(wěn)定度，也可能讓水氣進(jìn)入鍍通孔而影響整個(gè)堆棧產(chǎn)品的壽命。
綜上，現(xiàn)有的電路板模塊及其堆棧中，上下鍍通孔的交接處，合金106A進(jìn)入鍍通孔內(nèi)的量非常少，又容易發(fā)生合金缺陷；因此電路板模塊之間的固著力量相對較小，整個(gè)堆棧層數(shù)過多時(shí)，容易崩塌毀壞。一種固著力量相對較大，且可以容忍更多層數(shù)的電路板模塊堆棧方式，急待開發(fā)。發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，為滿足業(yè)界輕薄短小的需求，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提出一種薄型電路板模塊及其堆棧，并提出該電路板模塊及其堆棧的制作方法。本發(fā)明提供的一個(gè)厚度接近集成電路厚度的電路板，電路板設(shè)置用以容納集成電路的開口，形成集成電路埋入式封裝；金屬核心錫膏球設(shè)置在上下相鄰的鍍通孔中間，然后加熱再冷卻，錫膏熔融產(chǎn)生合金，合金填滿于鍍通孔中，完成電路板模塊堆棧的穩(wěn)固連接。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的電路板模塊，包含電路板基材和集成電路，電路板基材具有電路、左邊鍍通孔、右邊鍍通孔和開口，左邊鍍通孔和右邊鍍通孔的孔內(nèi)填滿錫膏，開口貫穿電路板基材；集成電路安置于開口并具有一個(gè)底面，該底面與電路板基材的底面共平面。
另外，本發(fā)明提供的電路板模塊的堆棧，包含第一電路板、第二電路板、第一金屬核心和合金；第一電路板具有第一鍍通孔；第二電路板具有第二鍍通孔，并安置于第一電路板下方，第一鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；第一金屬核心安置于第一鍍通孔與第二鍍通孔之間，其直徑略大于第一鍍通孔和第二鍍通孔的直徑；合金填滿第一鍍通孔和第二鍍通孔，并將第一片電路板、第一金屬核心以及第二片電路板穩(wěn)固連接。
再有，本發(fā)明提供的電路板模塊的制作方法，包含如下步驟:
制作具有電路、開口、左邊鍍通孔和右邊鍍通孔的電路板基材；
將錫膏填充于左邊鍍通孔內(nèi)和右邊鍍通孔內(nèi)；
將集成電路安置于開口，并使集成電路的底面與電路板基材的底面共平面；
用金屬線將集成電路表面的金屬接點(diǎn)和電路板基材上的電路相耦合；
用封裝膠體封裝集成電路的上表面以及金屬線。
此外，本發(fā)明提供的電路板模塊的堆棧的制作方法，包含如下步驟:
制作具有第一鍍通孔，且第一鍍通孔內(nèi)填滿錫膏的第一電路板；
制作具有第二鍍通孔，且第二鍍通孔內(nèi)填滿錫膏的第二電路板；
將第二電路板安置于第一電路板下方，并使第一鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；
選取直徑略大于第一鍍通孔直徑和第二鍍通孔直徑的第一金屬核心，并將該第一金屬核心安置于第一鍍通孔與第二鍍通孔之間；
加熱使得錫膏熔融，熔融的錫膏冷卻硬化產(chǎn)生合金，將第一電路板、第一金屬核心和第二電路板穩(wěn)固連接。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的電路板模塊及其堆棧中，金屬核心具有一個(gè)直徑稍大于鍍通孔的直徑，鍍通孔內(nèi)事先填滿錫膏，熔融再硬化所產(chǎn)生的合金，會填滿于鍍通孔以及金屬核心的周圍，穩(wěn)固連接第一鍍通孔、金屬核心以及第二鍍通孔。由于鍍通孔填滿合金，因此，穩(wěn)固力量相對增加，不旦可以增加堆棧層數(shù)，同時(shí)消除鍍通孔氣爆產(chǎn)生上下電路 板接合處的合金缺口的問題，完成電路板模塊堆棧的穩(wěn)固連接。


圖1A是常見的電路板模塊的頂視圖。
圖1B是圖1A中沿著AA’的剖面圖。
圖2是常見的三片電路板模塊堆棧的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示的三片電路板模塊堆棧受熱之前的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3所示的三片電路板模塊堆棧冷卻之后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5A 5C和6A 6B是本發(fā)明電路板模塊制作過程不意圖。
圖7是本發(fā)明電路板模塊的堆棧的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖7中的金屬核心錫膏球受熱前的狀態(tài)圖。
圖9是圖7中的金屬核心錫膏球受熱然后冷卻的狀態(tài)圖。
其中:100,100A,100B, 100C 為電路板模塊；101 為電路板；102L, 102R, 102A, 102B,102C為鍍通孔；103為焊墊；104為導(dǎo)線；105為集成電路；106為金屬核心錫膏球；106C為金屬核心；106S為錫膏；109為凹槽；1]9為破孔;200，200A，200B，200C為電路板模塊；202為鍍通孔；202A為合金；202S為錫膏；204為金屬線；205為集成電路；206為焊墊；207為封裝膠體。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。這些實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
如圖5A 5C和6A 6B所不,本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供的電路板模塊的制作過程中:
圖5A顯示準(zhǔn)備一片電路板201，圖中組件尺寸并未依據(jù)相對比率繪制；電路板201上面具有金屬焊墊206 ；電路板201左邊與右邊各制作有鍍通孔202，開口 203安置于左邊與右邊鍍通孔202中間。
圖5B顯示圖5A中BB’切割線的剖面圖，顯示開口 203設(shè)置于電路板201中間，通孔202設(shè)置于電路板201兩邊。
圖5C顯示將錫膏202S填入圖5A左邊與右邊的鍍通孔202中。
圖6A顯示集成電路205安置于開口 203中，集成電路205的厚度與電路板201的厚度T約略相同，并以金屬線204將集成電路205上面的金屬接點(diǎn)電性耦合至電路板201上面的焊墊。
圖6B顯示封裝膠體207封裝集成電路205上表面以及集成電路205的周邊隙縫；集成電路205下表面與電路板201的下表面為共平面，所以集成電路205的下表面裸露便于散熱。
如圖7所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例顯示了三片電路板模塊200A、200B和200C的堆棧狀態(tài)，第一片電路板模塊200A安置在最上層，具有第一鍍通孔；第二片電路板模塊200B安置在中間層，具有第二鍍通孔；第三片電路板模塊200C安置在最下層，具有第三鍍通孔。第一鍍通孔、第二鍍通孔與第三鍍通孔上下對位安置；第一金屬核心連同合金106K，安置于第一鍍通孔與第二鍍通孔之間。第二金屬核心連同合金106K，安置于第二鍍通孔與第三鍍通孔之間。合金202A填滿鍍通孔以及金屬核心周圍而穩(wěn)固連接三片電路板模塊200A、200B和200C。金屬核心在錫膏熔融時(shí)作為上下電路板模塊的定位功能。
圖8顯示圖7的金屬核心錫膏球受熱前的狀態(tài)。金屬核心錫膏球106由金屬核心106C外層包裹錫膏106S所構(gòu)成，錫膏202S填滿于鍍通孔202中。
圖9顯示圖7的金屬核心錫膏球受熱然后冷卻的狀態(tài)。錫膏202S受熱再冷卻產(chǎn)生合金202A，合金202A填滿鍍通孔以及金屬核心周圍而穩(wěn)固連接電路板模塊200A，200B。
權(quán)利要求
1.一種電路板模塊，其特征是，其包含電路板基材和集成電路，電路板基材具有電路、左邊鍍通孔、右邊鍍通孔和開口，左邊鍍通孔和右邊鍍通孔的孔內(nèi)填滿錫膏，開口貫穿電路板基材；集成電路安置于開口并具有一個(gè)底面，該底面與電路板基材的底面共平面。
2.如權(quán)利要求1所述的電路板模塊，其特征是，集成電路的上表面具有金屬接點(diǎn)，且以金屬線電性耦合至電路板基材上的電路。
3.如權(quán)利要求2所述的電路板模塊，其特征是，進(jìn)一步包含封裝膠體，封裝保護(hù)集成電路上表面以及金屬線。
4.一種電路板模塊的堆棧,其特征是，包含第一電路板、第二電路板、第一金屬核心和合金；第一電路板具有第一鍍通孔；第二電路板具有第二鍍通孔，并安置于第一電路板下方，第一鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；第一金屬核心安置于第一鍍通孔與第二鍍通孔之間，其直徑略大于第一鍍通孔和第二鍍通孔的直徑；合金填滿第一鍍通孔和第二鍍通孔，并將第一片電路板、第一金屬核心以及第二片電路板穩(wěn)固連接。
5.如權(quán)利要求4所述的電路板模塊的堆棧，其特征是，進(jìn)一步包含第三電路板和第二金屬核心；第三電路板具有第三鍍通孔，并安置于第二電路板下方，第三鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；第二金屬核心安置于第二鍍通孔與第三鍍通孔之間，且直徑略大于第二鍍通孔和第三鍍通孔的直徑；合金填滿第二鍍通孔和第三鍍通孔，并將第一電路板、第一金屬核心、第二電路板、第二金屬核心以及第三電路板穩(wěn)固連接。
6.如權(quán)利要求5所述的電路板模塊的堆棧,其特征是,第一金屬核心和第二金屬核心均為金屬球。
7.如權(quán)利要求5所述的電路板模塊的堆棧，其特征是，第一金屬核心和第二金屬核心均具有高于錫膏的熔點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求5所述的電路板模塊的堆棧，其特征是，第一金屬核心和第二金屬核心的材質(zhì)均為金、銀或銅。
9.一種權(quán)利要求1或2或3所述的電路板模塊的制作方法，其特征是，包含如下步驟: 制作具有電路、開口、左邊鍍通孔和右邊鍍通孔的電路板基材； 將錫膏填充于左邊鍍通孔內(nèi)和右邊鍍通孔內(nèi)； 將集成電路安置于開口，并使集成電路的底面與電路板基材的底面共平面； 用金屬線將集成電路表面的金 屬接點(diǎn)和電路板基材上的電路相耦合； 用封裝膠體封裝集成電路的上表面以及金屬線。
10.一種權(quán)利要求4所述的電路板模塊的堆棧的制作方法，其特征是，包含如下步驟: 制作具有第一鍍通孔，且第一鍍通孔內(nèi)填滿錫膏的第一電路板； 制作具有第二鍍通孔，且第二鍍通孔內(nèi)填滿錫膏的第二電路板； 將第二電路板安置于第一電路板下方，并使第一鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；選取直徑略大于第一鍍通孔直徑和第二鍍通孔直徑的第一金屬核心，并將該第一金屬核心安置于第一鍍通孔與第二鍍通孔之間； 加熱使得錫膏熔融，熔融的錫膏冷卻硬化產(chǎn)生合金，將第一電路板、第一金屬核心和第二電路板穩(wěn)固連接。
11.一種權(quán)利要求5或6或7或8所述的電路板模塊的堆棧的制作方法，其特征是，包含權(quán)利要求10所述的步驟之外，進(jìn)一步包含如下步驟:制作具有第三鍍通孔，且第三鍍通孔內(nèi)填滿錫膏的第三電路板； 將第三電路板安置于第二電路板下方，并使第三鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；選取直徑略大于第二鍍通孔直徑和第三鍍通孔直徑的第二金屬核心，并將第二金屬核心安置于第三鍍通孔與第二鍍通孔之間； 加熱使得錫膏熔融，熔融的錫膏冷卻硬化產(chǎn)生合金，將第一電路板、第一金屬核心、第二電路板、第二金屬核心和第三電路板穩(wěn)固連接。
12.—種電路板的堆棧,其特征是，包含第一電路板、第二電路板、第一金屬核心和合金；第一電路板具有第一鍍通孔；第二電路板具有第二鍍通孔，并安置于第一電路板下方，第一鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；第一金屬核心安置于第一鍍通孔與第二鍍通孔之間，其直徑略大于第一鍍通孔和第二鍍通孔的直徑；合金填滿第一鍍通孔和第二鍍通孔，并將第一片電路板、第一金屬 核心以及第二片電路板穩(wěn)固連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電路板模塊的堆棧，包含第一電路板、第二電路板、第一金屬核心和合金；第一電路板具有第一鍍通孔；第二電路板具有第二鍍通孔，并安置于第一電路板下方，第一鍍通孔與第二鍍通孔上下對齊排列；第一金屬核心安置于第一鍍通孔與第二鍍通孔之間，其直徑略大于第一鍍通孔和第二鍍通孔的直徑；合金填滿第一鍍通孔和第二鍍通孔，并將第一片電路板、第一金屬核心以及第二片電路板穩(wěn)固連接。此外，本發(fā)明還公開了一種電路板模塊，以及電路板模塊及其堆棧的制作方法。
文檔編號H01L23/538GK103140027SQ20111037497
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者姜正廉 申請人:金綻科技股份有限公司