專利名稱：具有小高度倒裝模塊的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及包括印刷電路板(PCB)的電子裝置，尤其涉及 減小了高度和表面面積要求的主PCB和模塊PCB的組合部件。
背景技術(shù)：
便攜式電子裝置己流行多年，并且會繼續(xù)流行下去。人們己發(fā)現(xiàn)便 攜式電子裝置已經(jīng)成為他們?nèi)粘Ｉ钪械幕灸酥帘匦璧囊徊糠?。諸如 移動電話、音樂播放器、個(gè)人數(shù)字助理、電子郵件通信器、游戲系統(tǒng)等 的裝置能夠提供便利、娛樂等。便攜式電子裝置的制造商堅(jiān)持不懈地努力使得這些裝置對消費(fèi)者來 說更具吸引力和/或更實(shí)用。使得這種裝置更具吸引力和/或?qū)嵱玫囊环N途 徑是減小所述裝置的尺寸。通過減小其尺寸，便攜式電子裝置可具有更 時(shí)尚的外觀，可更易于攜帶(諸如放在襯衣口袋或錢包內(nèi))等。因此，在本領(lǐng)域存在對減小諸如移動電話、音樂播放器、個(gè)人數(shù)字 助理等的電子裝置的尺寸的方式的強(qiáng)烈需求。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電子裝置，其包括主印刷電路 板(PCB)，該主印刷電路板具有頂表面、底表面以及在該頂表面與該底 表面之間延伸的孔。該電子裝置進(jìn)一步包括模塊PCB，該模塊PCB具有 安裝在該模塊PCB的頂表面上的至少一個(gè)電子部件，其中，所述模塊PCB 倒置并搭著所述主PCB裝配以使所述模塊PCB的所述頂表面面對所述主 PCB的所述頂表面，并且所述至少一個(gè)電子部件延伸到所述孔內(nèi)。此外， 所述電子裝置包括位于所述主PCB底表面上的充分覆蓋所述孔的蓋部。根據(jù)另一方面，所述至少一個(gè)電子部件包括射頻(RF)電路，并且所述蓋部用作RF屏蔽部。根據(jù)另一方面，限定所述孔的一個(gè)或多個(gè)表面包括RF屏蔽材料。 根據(jù)又一方面，裝配后的模塊PCB和主PCB的組合高度小于主PCB的高度和其上安裝有所述至少一個(gè)電子部件的模塊PCB的高度的總和。 根據(jù)另一實(shí)施方式，所述至少一個(gè)電子部件包括在封裝內(nèi)的集成電路芯片。根據(jù)另一方面，所述至少一個(gè)電子部件包括直接安裝于所述模塊 PCB的所述頂表面上的集成電路芯片。根據(jù)又一方面，所述電子裝置是移動電話。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電子裝置，其包括主印刷電路 板(PCB)，該主印刷電路板具有頂表面、底表面以及形成于所述頂表面 內(nèi)并向所述底表面延伸的腔。所述電子裝置進(jìn)一步包括模塊PCB，該模 塊PCB具有安裝在所述模塊PCB的頂表面上的至少一個(gè)電子部件，其中 所述模塊PCB使'3并搭著所述主PCB裝配以使所述模塊PCB的所述頂 表面面對所述主PCB的所述頂表面，并且所述至少一個(gè)電子部件延伸到 所述腔內(nèi)。根據(jù)又一方面，所述至少一個(gè)電子部件包括射頻(RF)電路，并且 限定所述腔的一個(gè)或多個(gè)表面用作RF屏蔽部。根據(jù)另一方面，所述一個(gè)或多個(gè)表面包括其上形成的金屬層。根據(jù)另一方面，所述至少一個(gè)電子部件包括直接安裝于所述模塊 PCB的所述頂表面上的集成電路芯片。根據(jù)又一方面，裝配后的所述模塊PCB和所述主PCB的組合高度 小于所述主PCB的高度和其上安裝有所述至少一個(gè)電子部件的所述模塊 PCB的高度的總和。根據(jù)另一方面，所述模塊PCB進(jìn)一步包括至少---個(gè)安裝于所述模塊 PCB的底表面上的附加電路部件。根據(jù)又一方面，所述至少一個(gè)附加電路部件包括RF電路和覆蓋所述 RF電路的RF屏蔽部。根據(jù)另一方面，所述RF電路包括直接安裝于所述模塊PCB的所述底表面上的集成電路芯片。根據(jù)又一方面，所述電子裝置是移動電話。然后，為了完成前述的相關(guān)的目標(biāo)，本發(fā)明包括在下文中全面描述 并且在權(quán)利要求中具體指出的特征。下述的描述和附圖詳細(xì)地闡述了本 發(fā)明的特定示例性實(shí)施方式。然而，這些實(shí)施方式僅是采用本發(fā)明的原 理的多種方式的代表。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，本發(fā)明的其它的目的、優(yōu)點(diǎn) 和新穎特征將從本發(fā)明的下述詳細(xì)說明中顯而易見。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)在說明書中使用詞語"包括"時(shí)，其意指陳述的特 征、整體、步驟或組件的存在，但是不排除一個(gè)或者多個(gè)其它的特征、 整體、步驟、組件或者其組合的存在或附加。


圖1是采用傳統(tǒng)方式在電子裝置內(nèi)裝配在一起的主印刷電路板 (PCB)和模塊PCB的橫截面示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式裝配的主PCB和模塊PCB的橫截 面示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式裝配的主PCB和模塊PCB的橫 截面示意圖；以及圖4是根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式裝配的主PCB和模塊PCB的橫截面示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，在附圖中相同的附圖標(biāo)記 始終代表相同的元件。首先參照圖1，在相關(guān)部分中示出了諸如移動電話10的傳統(tǒng)電子裝 置。該移動電話IO包括殼體12，殼體12中封裝有印刷電路板(PCB) 組件14。該P(yáng)CB組件14包括主PCB 16和裝配在主PCB 16的頂上的模 塊PCB 18。主PCB 16典型地具有裝配在主PCB 16的頂表面上的各種電 子部件(例如，分立部件、集成電路、鍵區(qū)、顯示器)。所述各種電子部件(未示出)使移動電話IO或其它類型的電子裝置能夠執(zhí)行其預(yù)期功能。因?yàn)榘惭b于主PCB 16上的電子部件的具體類型與本發(fā)明沒有密切聯(lián)系，所以這里省略了對它們的進(jìn)一步詳述。模塊PCB 18還包括一個(gè)或多個(gè)安裝在其頂表面的各種電子部件。例 如，在示例性實(shí)施方式中的模塊PCB 18具有安裝在其上的射頻(RF)模 塊20。該RF模塊20包括多種RF電路，所述多種RF電路被設(shè)計(jì)成使 得移動電話10能夠與其它無線裝置和/或在無線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無線通信。例 如，這種RF電路可以包括一個(gè)或多個(gè)集成電路封裝22 (其中包括集成 電路芯片)和/或一個(gè)或多個(gè)分立部件24。此外，RF模塊20可以包括用 于覆蓋RF電路的RF屏蔽外殼26。正如己知的那樣，RF屏蔽外殼26減 少/防止了不必要的RF發(fā)射和/或干擾。主PCB 16與模塊PCB 18之間的 各種電互連可以通過模塊PCB 18中的適當(dāng)通孔、形成在模塊PCB 18的 底表面上的連接焊盤、接合線等來提供。這種技術(shù)是已知的并且與本發(fā) 明沒有密切聯(lián)系。因此，為簡潔起見而省略其進(jìn)一步詳述。正如已知的那樣，諸如模塊PCB 18的模塊PCB通常用于與諸如主 PCB 16的主PCB結(jié)合以使易于加工并便于不同裝置間的互換等。然而遺 憾的是，如圖l所示，將模塊PCB裝配在主PCB頂上的應(yīng)用會導(dǎo)致整個(gè) PCB組件14的高度或厚度的增加。例如，圖1所示的主PCB 16具有高 度yl并且模塊PCB 18具有高度y2。 RF模塊20具有高度y3 (由RF屏 蔽外殼26表示出的最大高度來限定)。因此，PCB組件14的總高度的最 小值為He。nv=yl+y2+y3。因此，移動電話10特別是殼體12的總高度或 厚度的最小值將為yl+y2+y3?，F(xiàn)在參照圖2，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的PCB組件 30?；谠诖说挠懻搼?yīng)該意識到，PCB組件30可以代替圖1中的PCB 組件14以使得移動電話或其它電子裝置IO具有減小的高度或厚度。更具體來說，根據(jù)圖2的實(shí)施方式的主PCB 16包括頂表面32、底 表面34以及在頂表面32與底表面34之間延伸的孔36。模塊PCB 18具 有至少一個(gè)安裝在模塊PCB 18的頂表面38上的電子部件(例如，RJF集 成電路封裝22、分立部件24等)。如圖2所示，模塊PCB 18倒置并搭著主PCB 16裝配，以使模塊PCB 18的頂表面38面對主PCB 16的頂表 面32并且所述至少一個(gè)電子部件(例如，RF集成電路封裝22、分組部 件24等)延伸進(jìn)入到孔36內(nèi)。蓋部(在此情況下為RF屏蔽外殼26的 形式)被設(shè)置在主PCB 16的底表面34側(cè)并且充分地覆蓋孔36。在RF 屏蔽外殼不是必需部件的另一實(shí)施方式中(例如，在非RF型的電子裝置 10中)，蓋部26可以是任何類型蓋，諸如金屬蓋或塑料蓋，用于防止裝 配在模塊PCB18的頂表面38上的電子部件暴露出來。如果需要，孔36 也可以由熱傳導(dǎo)材料填充以傳導(dǎo)來自所述至少一個(gè)電子部件的熱量。在圖2所示的實(shí)施方式中，假設(shè)RF集成電路封裝22和分立部件24 的高度小于主PCB16的厚度或高度yl。因此，在該實(shí)施方式中的RF屏 蔽外殼26的高度y4可以極小(例如，大約與主PCB 16的底表面34齊 平)。因此PCB組件30的總高度為Hemb,，l+y2+y4。與圖1相比，y4遠(yuǎn)小于y3，因此Hembi遠(yuǎn)小于H應(yīng)該意識到即使RF集成電路封裝件22和分立部件24的高度大于主 PCB 16的厚度或高度yl，圖2所示的實(shí)施方式與圖1相比仍會導(dǎo)致厚度 的減小。在這樣的情況下，RF集成電路封裝22和/或分立部件24將延伸 通過孔36。當(dāng)然RF屏蔽外殼(蓋部)26需要足夠高以覆蓋該部件延伸 出孔36的部分。然而，應(yīng)該意識到本發(fā)明的原理將導(dǎo)致組件的總高度減 少了yl的量(即，主PCB16的高度)。在圖2的實(shí)施方式中還應(yīng)注意到，模塊PCB 18的總寬度等于xl。 此寬度近似等于根據(jù)圖1中的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的模塊PCB 18的總寬度xO。因 此，圖2中的實(shí)施方式提供了PCB組件的總體高度上的減小，而并不--定提供了模塊PCB的總寬度上的減小。圖3示出了本發(fā)明的一實(shí)施方式，該實(shí)施方式既減小了 PCB組件的 總高度又減小了模塊PCB的總寬度，因此也減小了在主PCB上所需的的 總表面面積。更具體來說，圖3示出了可以替代圖1中的PCB組件14 的PCB組件40，所述PCB組件40同樣使得移動電話或其它電子裝置10 具有減小的高度或厚度。此外，主PCB 16具有頂表面32和底表面34。 然而在本實(shí)施方式中，在頂表面32中形成有朝向底表面34延伸的腔42。腔42與圖2的實(shí)施方式中的孔36的不同之處在于腔42并非從頂表面32 到底表面34 —直延伸穿過主PCB 16。當(dāng)使用很小高度的部件安裝到模塊PCB 18上時(shí)，圖3的實(shí)施方式特 別適用。例如，前面的實(shí)施方式中的RF集成電路封裝22可以用可直接 安裝在模塊PCB 18的頂表面38上的減小了高度的形式，即芯片(也可 以稱為"裸芯")形式的RF集成電路22'來代替。已知多種技術(shù)均可用于 制造這種減小了高度的集成電路22，，所述技術(shù)包括表面安裝、倒裝芯片、 板上芯片、板中芯片等。因此，為簡潔起見而省略其詳述。腔42的深度被設(shè)計(jì)得大于RF集成電路22，和分立部件24的高度。 因此，模塊PCB 18可以如圖3所示倒置并搭著主PCB 16裝配以使模塊 PCB 18的頂表面38面對主PCB 16的頂表面32，并且RF集成電路22' 和分立部件24延伸到腔42中。此外，與如前面實(shí)施方式中所述的那樣 需要單獨(dú)的RF屏蔽外殼26不同，PCB組件40能夠使用主PCB 16本身 作為RF屏蔽部。更具體來說，腔42的一個(gè)或多個(gè)表面44具有形成于其 上的金屬或其它導(dǎo)電層以用作RF屏蔽部。應(yīng)該意識到金屬層可以很容易 在電路板加工過程中形成，由此避免需要單獨(dú)的RP屏蔽外殼26。因此，PCB組件40提供了為Hemb2=yl+y2的總高度，其中yl等于 主PCB 16的高度，而y2等于模塊PCB 18的高度。這個(gè)高度遠(yuǎn)小于上述 參照圖1所述的傳統(tǒng)裝置的高度H，v并且等于或小于結(jié)合圖2的實(shí)施方式所述的高度HemW。圖3的實(shí)施方式的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于模塊PCB 18上的減小了高度的 部件提供了模塊PCB 18的總寬度的減小。而這又提供了主PCB 16上的 更多可用表面面積和/或主PCB 16的寬度的減小。減小了高度的部件(例 如，表面安裝、倒裝芯片、板上芯片、板中芯片等)的寬度典型地小于 它們的傳統(tǒng)封裝的對應(yīng)件(例如，與RF集成電路22'相比的RF集成電 路封裝22)的寬度。因此，模塊PCB18的寬度x2可以比圖1中的裝置 的寬度x0和圖2中的實(shí)施方式的寬度xl小很多。圖4示出了本發(fā)明的又一實(shí)施方式，其可以包括在諸如移動電話的 電子裝置10中。在本實(shí)施方式中，與圖3的實(shí)施方式相比，PCB組件50提供了模塊PCB 18的寬度的進(jìn)一步減小，盡管這是以增加高度為代 價(jià)的。然而，即使PCB組件50的總高度增加了，但與圖1中的傳統(tǒng)裝 置相比其仍具有減小的高度。PCB組件50與圖3的實(shí)施方式中的PCB組件40相似，但下述除外。 在PCB組件50中，電子部件形成在模塊PCB 18的上、下兩個(gè)面上以減 小模塊PCB 18的總寬度x3。使用眾所周知的雙面電路板制造技術(shù)，模 塊PCB 18具有形成在一面上的一個(gè)或多個(gè)電子部件(如分立部件24) 和形成在另一面上的一個(gè)或多個(gè)電子部件(如RF集成電路22')。因此， 雙面模塊PCB 18比上述實(shí)施方式中的單面模塊PCB 18需要更少的表面 面積。因此模塊PCB 18可以具有減小的寬度尺寸(如x3小于圖3的實(shí) 施方式中的x2)。在圖4所示的具體實(shí)施方式
中，分立部件24位于倒置的模塊PCB 18 的頂表面38上并且延伸至形成在主PCB 16的頂表面32中的腔42內(nèi)。 需要R^屏蔽部的RF集成電路22'形成在倒置的模塊PCB 18的底表面 52上。因此，.實(shí)施方式包括安裝在底表面52上并且覆蓋了RF集成電路 22'的RF屏蔽外殼26。在另一實(shí)施方式(未示出)中，RF集成電路22' 可以位于倒置的PCB 18的頂表面38上以便延伸至腔42中。分立部件 24形成在倒置的PCB18的底表面52上。與圖3中的實(shí)施方式相似，腔 42的表面44可以具有形成于其上的金屬或其它導(dǎo)電層以作為RF屏蔽部。 因此，不需要RF屏蔽外殼26以及與之相關(guān)的高度?？蛇x擇地，在其中 模塊PCB 18的頂表面38和底表面52上的電子部件均需要RF屏蔽部的 實(shí)施方式中，腔42的表面44上的導(dǎo)電層可以用作頂表面38上的部件的 RF屏蔽部。此外，可以在底表面52上提供RF屏蔽外殼26以覆蓋底表 面52上的電子部件并用作其屏蔽部。就圖4所示的具體實(shí)施方式
而言，總高度Hemb3等于yl+y2+y3，其 與圖1所示的傳統(tǒng)裝置類似。然而，在圖4的實(shí)施方式中，RF模塊20 具有的高度y3 (由RF模塊屏蔽外殼26所表示的最大高度限定)小于圖 1中的傳統(tǒng)裝置的相應(yīng)高度y3。因此，如上所述，圖4的實(shí)施方式既提 供了PCB組件的總高度的減小又提供了模塊PCB 18的寬度的減小(如x3小于x0)。此處提及的術(shù)語"電子裝置"包括便攜式無線電通信設(shè)備。術(shù)語"便攜 式無線電通信設(shè)備"，在這里也稱為"移動無線電終端"，包括諸如移動電話、尋呼機(jī)、通信器，例如電子記事本、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、智能手 機(jī)等的所有的設(shè)備。盡管已經(jīng)示出并參照特定優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明，但是顯然本 領(lǐng)域的其他技術(shù)人員可基于對說明書的閱讀和理解而想到本發(fā)明的等同 例和修改例。本發(fā)明包括所有的這些等同例和修改例，并且本發(fā)明僅由 下述權(quán)利要求的范圍限定。
權(quán)利要求
1、一種電子裝置，所述電子裝置包括主印刷電路板，其具有頂表面、底表面以及在所述頂表面與所述底表面之間延伸的孔；模塊印刷電路板，其具有安裝在該模塊印刷電路板的頂表面上的至少一個(gè)電子部件，其中所述模塊印刷電路板倒置并搭著所述主印刷電路板裝配以使所述模塊印刷電路板的所述頂表面面對所述主印刷電路板的所述頂表面，并且所述至少一個(gè)電子部件延伸到所述孔內(nèi)；以及蓋部，其位于所述主印刷電路板的所述底表面上，用于充分覆蓋所述孔。
2、 如權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述至少一個(gè)電子部件包 括射頻射頻電路，并且所述蓋部用作射頻屏蔽部。
3、 如權(quán)利要求2所述的電子裝置，其中，限定所述孔的一個(gè)或多個(gè) 表面包括射頻屏蔽材料。
4、 如權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，裝配后的所述模塊印刷電 路板和所述主印刷電路板的組合高度小于所述主印刷電路板的高度和其 上安裝有所述至少一個(gè)電子部件的所述模塊印刷電路板的高度的總和。
5、 如權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述至少一個(gè)電子部件包 括在封裝內(nèi)的集成電路芯片。
6、 如權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述至少一個(gè)電子部件包 括直接安裝在所述模塊印刷電路板的所述頂表面上的集成電路芯片。
7、 如權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中，所述電子裝置是移動電話。
8、 一種電子裝置，所述電子裝置包括主印刷電路板，其具有頂表面、底表面以及形成在所述頂表面中并 向所述底表面延伸的腔；模塊印刷電路板，其具有安裝在所述模塊印刷電路板的頂表面上的 至少一個(gè)電子部件，其中，所述模塊印刷電路板倒置并搭著所述主印刷 電路板裝配以使所述模塊印刷電路板的所述頂表面面對所述主印刷電路板的所述頂表面，并且所述至少一個(gè)電子部件延伸到所述腔內(nèi)。
9、 如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其中，所述至少一個(gè)電子部件包 括射頻電路，并且限定所述腔的一個(gè)或多個(gè)表面用作射頻屏蔽部。
10、 如權(quán)利要求9所述的電子裝置，其中，所述一個(gè)或多個(gè)表面包 括形成于其上的金屬層。
11、 如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其中，所述至少一個(gè)電子部件包括直接安裝在所述模塊印刷電路板的所述頂表面上的集成電路芯片。
12、 如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其中，裝配后的所述模塊印刷 電路板和所述主印刷電路板的組合高度小于所述主印刷電路板的高度和 其上安裝有所述至少一個(gè)電子部件的所述模塊印刷電路板的高度的總 和。
13、 如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其中，所述模塊印刷電路板進(jìn) 一步包括安裝在所述模塊印刷電路板的所述底表面上的至少一個(gè)附加電 路部件。
14、 如權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中，所述至少一個(gè)附加電路 部件包括射頻電路和覆蓋該射頻電路的射頻屏蔽部。
15、 如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其中，所述射頻電路包括直接 安裝在所述模塊印刷電路板的所述底表面上的集成電路芯片。
16、 如權(quán)利要求8所述的電子裝置，其中，所述電子裝置是移動電話。
全文摘要
提供了一種電子裝置，其包括主印刷電路板(16)，該主印刷電路板(16)具有頂表面(32)、底表面(34)以及在頂表面與底表面之間延伸的孔(36)。該電子裝置進(jìn)一步包括模塊印刷電路板(18)，該模塊印刷電路板(18)具有安裝在模塊印刷電路板的頂表面(38)上的至少一個(gè)電子部件(22，24)，其中模塊印刷電路板倒置并搭著主印刷電路板裝配以使模塊印刷電路板的頂表面面對主印刷電路板的頂表面，并且所述至少一個(gè)電子部件延伸到所述孔內(nèi)。此外，該電子裝置包括位于主印刷電路板底表面上的、用于充分地覆蓋所述孔的蓋部(26)。
文檔編號H05K1/02GK101611658SQ200780050195
公開日2009年12月23日 申請日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者佩爾·霍爾姆貝里, 哈坎·比格 申請人:索尼愛立信移動通訊有限公司