CN108811320A - 电子模块与电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子模块和一种电路板，其中电子模块包括：第一电路板，包括顶表面、底表面和连接第一电路板的顶表面和底表面的侧表面；其中，所述第一电路板上设置有电极结构，所述第一电路板的底面下方设置有第二电路板，所述电极结构的底面与所述第二电路板之间设置有焊料，在所述电极结构的可润湿的侧面上形成焊接结构，其中所述焊接结构包括位于所述第一电路板的所述底表面上方且位于所述第一电路板的所述侧表面的最外部分之外的外表面。

Description

电子模块与电路板
技术领域
本发明涉及一种电子模块与电路板，尤其涉及一种用于与另一电路板连接的电极结构的电子模块与电路板。
背景技术
当传统电子模块需要与母板连接时，会使用焊接材料将传统电子模块的下表面上的垫片与母板上表面上的相应垫片连接。但是传统电子模块的下表面与母板上表面上的相应垫片之间的焊接结构难以被看到，因此人们无法确定所述两个板之间的焊接是否已完成。因此，需要新的解决方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的一个目的是使得电路板的电极结构具有可焊的侧表面，以使覆盖在电路板上的焊接材料可以延伸到电极结构可焊的侧表面上，以能够容易地检查焊接是否完成，特别是用于车辆的应用。
本发明的一个目的是使得电路板的电极结构具有可焊的侧表面，以使覆盖在电路板上的焊接材料可以延伸到可以延伸到电极结构可焊的侧表面上，从而提高了不同电路板之间焊接结构的可靠性和强度，尤其是用于车辆的应用。
在一个实施例中，公开了一种电子模块，其中该电子模块包括：一第一电路板，具有一上表面、一下表面以及连接该上表面与该下表面的一侧表面；以及至少一第一电子装置，设置于该第一电路板的该上表面上，其中，一电极结构设置于所述第一电路板上，用于与一外部电路电性连接，其中，所述电极结构包括一下表面与一侧表面，其中，一第二电路板设置于所述第一电路板的该下表面下方，所述第一电路板的该下表面面对所述第二电路板的上表面，其中，一焊接材料设置于所述电极结构的该下表面与所述第二电路板的上表面之间并延伸至所述电极结构的该侧表面上以形成一焊接结构，以电性连接所述第一电路板与所述第二电路板，其中，所述焊接结构包括一外表面，所述外表面位于所述第一电路板的该侧表面的外侧且位于所述第一电路板的该下表面的上方，其中所述焊接结构的该外表面位于所述第一电路板的该侧表面的最外部分之外。
在一个实施例中，所述第一电路板的该侧表面形成一开口，所述电极结构包括设置于所述开口的一内侧壁上的至少一金属层，所述开口被所述至少一金属层部分填充，其中焊接结构的一部分设置在所述开口内。
在一个实施例中，所述第一电路板的该侧表面形成一开口，所述电极结构包括设置于所述开口的一内侧壁上的至少一个金属层，所述开口被所述至少一金属层全部填满。
在一个实施例中，所述开口是在所述第一电路板的所述侧表面上的一通孔且具有半圆形形状。
在一个实施例中，所述电极结构包括通过电镀工艺在所述第一电路板的该下表面形成的一铜层，所述铜层的厚度为50-100um。
在一个实施例中，在所述第一电路板的所述侧表面上形成有一通孔，其中所述通孔被导电材料完全填充，其中所述电极结构包括通过电镀工艺形成在所述通孔的下表面上的至少一个金属层。
在一个实施例中，在所述第一电路板的所述侧表面上形成有一通孔，其中其中所述通孔被导电材料完全填充，其中所述电极结构包括通过电镀工艺形成在所述通孔的上表面与下表面上的至少一个金属层。
在一个实施例中，所述至少一金属层包括设置在所述通孔的一内侧壁上的铜层和覆盖在所述铜层上的锡层。
在一个实施例中，所述第一电路板包括多个绝缘层，其中，在所述多个绝缘层的一侧表面上形成有一通孔，其中导电材料设置于所述通孔中，用于形成所述电极结构。
在一个实施例中，所述第一电路板是PCB板。
在一个实施例中，一IC嵌入在所述第一电路板内部。
在一个实施例中，所述第一电路板上方设置有电感或扼流圈，所述电感或扼流圈与所述第一电路板之间设置有第一铜柱和第二铜柱。
在一个实施例中，公开了一种电路板，所述电路板具有一上表面、一下表面以及连接该上表面与该下表面的一侧表面，其中，一电极结构设置于所述电路板上，用于与一外部电路电性连接，其中，所述电极结构具有一下表面与一侧表面，其中，一第二电路板设置于所述电路板的该下表面下方，所述电路板的该下表面面对所述第二电路板的上表面，其中，一焊接材料设置于所述电极结构的该下表面与所述第二电路板的上表面之间，并延伸至所述电极结构的该侧表面上以形成一焊接结构，以电性连接所述电路板与所述第二电路板，其中，所述焊接结构包括一外表面，所述外表面位于所述电路板的该侧表面的外侧且位于所述电路板的该下表面的上方，其中所述焊接结构的该外表面位于所述电路板的该侧表面的最外部分之外。
在下面的段落中描述了为本发明实现的详细技术和以上优选实施例，其对于本领域技术人员来说很好地理解了本发明的特征。
附图说明
图1示出了本发明的一个实施例中的电子模块的的横截面示意图；
图1A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图；
图1B示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图；
图1C示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图；
图2示出了本发明的一个实施例中的电子模块的横截面示意图；
图2A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图；
图3示出了本发明的一个实施例中的电子模块的横截面示意图；
图3A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图；
图4示出了本发明的一个实施例中的电子模块的横截面示意图；
图4A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图。
附图标记说明：101-第一电路板；101a-上表面；101b-下表面；101c-侧表面；101d-最外部分；101L-绝缘层；101S-基板；102-开口；102b-通孔；103-电极结构；103a-下表面；103b-侧表面；103p-垫片；104-焊接结构；104a-上表面；104b-下表面；104c-外表面；110a-电感或扼流器；110b-芯片(IC)；110c-电感或扼流器110a；110d-芯片(IC)；111a-铜柱；111b-铜柱；121-第二电路板；121a-第二电路板上表面。
具体实施方式
下面描述本发明的详细说明。所描述的较佳实施例是为了说明和描述的目的而呈现的，并且它们不旨在限制本发明的范围。
图1示出了本发明的一个实施例中的电子模块的的横截面示意图；图1A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图。请参考图1和图1A，其中，图1的电子模块包括第一电路板101，第一电路板101具有上表面、下表面和从第一电路板的上表面101a延伸到下表面101b的一侧表面101c，其中至少一第一电子装置如电感或扼流器110a与芯片(IC)110b设置在第一电路板101上方，其中一开口102形成在第一电路板101的该侧表面101c上，其中电极结构103设置在第一电路板101上，用于与外部电路板电性连接，其中电极结构103包括下表面103a和侧表面103b，侧表面103b为电极可焊的侧表面，其中电极结构103的一第一部分设置在第一电路板101的下表面101b上，电极结构103的一第二部分设置在开口102的一内侧壁上，其中所述开口102的内侧壁是第一电路板101的侧表面101c的一部分。如图1A所示，第二电路板121设置于第一电路板101的下表面101b的下方，且第一电路板101的下表面101b面向第二电路板121的上表面121a，其中焊接材料设置于电极结构103的下表面103a以及第二电路板121的上表面121a之间，并延伸至电极结构103的侧表面103b上，以形成一焊接结构104，以电性连接第一电路板101与第二电路板121，其中该焊接结构104包括一外表面，该外表面位于该电极结构103的侧表面103b的侧边且位于第一电路板101的下表面101b的上方，其中焊接结构104的外表面104c位于第一电路板101的侧表面的最外部分101d之外。在一个实施例中，电极结构103具有一表面安装(SMT)垫片，第二电路板121上表面具有对应的表面安装(SMT)垫片，焊接结构104与所述第一电路板101的垫片以及第二电路板121的垫片接触以电性连接第一电路板101和第二电路板121。
在一个实施例中，第一电路板101是具有基板的PCB板，其中开口102是基板侧表面上的通孔，其中通孔部分填充有导电材料，然后，通孔将被切割以暴露通孔中的导电材料以形成焊接结构104的侧表面。在一个实施例中，通孔首先镀铜，然后进行镍和/或金等表面处理，以形成可焊接的电极结构103。如图1所示，PCB基板可以用于高密度模块，其可以使用铜柱111a，111b来实现具有堆栈能力的高密度模块。在一个实施例中，在通孔被切割之后，其将具有半圆形形状，半圆形通孔的侧壁可以用于实现侧壁镀锡效果，使得焊接材料可以延伸到半圆形通孔的侧壁。
在另一个实施例中，图1B示出了用于与外部板连接的电极结构的放大图。如图1B所示，其中电极结构103设置于第一电路板101上以电性连接外部电路板，其中电极结构103包括下表面103a及侧表面103b，焊接材料可以焊接在其上，其中电极结构103占据图1B中所示的整个开口102。其中第二电路板121设置在第一电路板101的下表面101b的下方，其中第一电路板101的下表面101b面对第二电路板121的上表面121a，其中焊接材料设置在电极结构103的下表面103a以及第二电路板121的上表面121a之间并延伸至电极结构103的侧表面103b上以形成焊接结构104以电性连接第一电路板101与第二电路板121，其中该焊接结构104包括一外表面，该外表面位于该电极结构103的侧表面103b的侧边且位于第一电路板101的下表面101b的上方，其中焊接结构104的外表面104c位于第一电路板101的侧表面的最外部分101d之外。在一个实施例中，电极结构103具有一表面安装(SMT)垫片，第二电路板121上表面具有对应的表面安装(SMT)垫片，焊接结构104与所述第一电路板101的垫片以及第二电路板121的垫片接触以电性连接第一电路板101和第二电路板121。
在另一个实施例中，图1C示出了用于与外部板连接的电极结构的放大图。如图1C所示，其中电极结构103设置在第一电路板101上，其中电极结构103包括一下表面103a和一侧表面103b，侧表面103b，其为可焊侧壁，电极结构103经由第一电路板101的侧表面101c从上表面101a延伸至下表面101b，其中第二电路板121设置在第一电路板101的下表面101b的下方，其中第一电路板101的下表面101b面对第二电路板121的上表面121a，其中焊接材料设置在电极结构103的下表面103a以及第二电路板121的上表面121a之间并延伸至电极结构103的侧表面103b上以形成焊接结构104，以电性连接第一电路板101与第二电路板121，其中该焊接结构104包括一外表面，该外表面位于该电极结构103的侧表面103b的侧边且位于第一电路板101的下表面101b的上方，其中焊接结构104的外表面104c位于第一电路板101的侧表面的最外部分101d之外。在一个实施例中，电极结构103具有一表面安装(SMT)垫片，第二电路板121上表面具有对应的表面安装(SMT)垫片，焊接结构104与所述第一电路板101的垫片以及第二电路板121的垫片接触以电性连接第一电路板101和第二电路板121。在一个实施例中，在第一电路板101边缘上形成连续镀铜作为垫片。在一个实施例中，在第一电路板的侧表面上形成通孔102b，其中通孔完全填充有导电材料，使得电极结构103除了第一电路板101的上表面和下表面上的金属层之外，还包括设置在第一电路板通孔102b中的金属导电材料。
图2示出了本发明的一个实施例中的电子模块的的横截面示意图；图2A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图。请参考图2和图2A。图2的电子模块包括第一电路板101，其具有上表面，下表面和从第一电路板的上表面101a延伸到下表面101b的侧表面101c，其中至少一第一电子装置如电感或扼流器110c，如电感器或扼流圈，设置于第一电路板101的上表面101a上方，其中开口102形成于第一电路板101的侧表面101c上，其中电极结构103至少一部分设置于所述开口102中以与外部电路板电性连接，其中电极结构103包括下表面103a和侧表面103b，侧表面103b，焊接材料可焊接在侧表面103b上，如图2A所示。如图2A所示，电极结构103包括第一金属层103c和第二金属层103d，其中所述第一金属层103c可以由铜制成并且第二金属层103d可以包括锡。如图2A所示，第二电路板121设置于第一电路板101的下表面101b的下方，且第一电路板101的下表面101b面向第二电路板121的上表面121a，其中焊接材料设置在电极结构103的下表面103a以及第二电路板121的上表面121a之间，并延伸至电极结构103的侧表面103b，以形成一焊接结构104，以电性连接第一电路板101与第二电路板121，其中该焊接结构104包括一外表面，该外表面位于该电极结构103的侧表面103b的侧边且位于第一电路板101的下表面101b的上方，其中焊接结构104的外表面104c位于第一电路板101的侧表面的最外部分101d之外。在一个实施例中，电极结构103具有一表面安装(SMT)垫片，第二电路板121上表面具有对应的表面安装(SMT)垫片，焊接结构104与所述第一电路板101的垫片以及第二电路板121的垫片接触以电性连接第一电路板101和第二电路板121。
在一个实施例中，芯片(IC)110d可以嵌入第一电路板101的内部，第一电路板101可以是多层PCB板，多层PCB板可以包括基板101S和设置在基板101S上的多个金属层以及绝缘层101L，其中开口102可以形成在基板101S的一侧边上，芯片(IC)110d可以埋置在基板101S内。
图3示出了本发明的一个实施例中的电子模块的的横截面示意图；图3A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图。请参考图3和图3A。图3的电子模块包括第一电路板101，第一电路板101具有上表面104a、下表面104b和从第一电路板101的上表面101a延伸到下表面101b的侧表面101c，其中至少一第一电子装置，诸如电感器或扼流器之类的装置110c设置在第一电路板101的上表面101a上，其中通过使用电镀工艺在第一电路板101的底表面101b上形成金属体而形成电极结构103，其中金属体的厚度在50-100μm的范围内，其中在第一电路板101的***可形成用于放置焊料的开口102，其中电极结构103的金属体具有底面103a和侧面103b，侧面103b，焊接材料可以焊接在其上，如图3A所示。如图3A所示，电极结构103还包括第一金属层103c和第二金属层103d，其中第一金属层103c可以由铜制成并且第二金属层103d可以包括锡。第二电路板121设置于第一电路板101的下表面101b的下方，且第一电路板101的下表面101b面向第二电路板121的上表面121a，其中焊接材料设置在电极结构103的下表面103a以及第二电路板121的上表面121a之间，并延伸至电极结构103的侧表面103b，以形成一焊接结构104，以电性连接第一电路板101与第二电路板121，其中该焊接结构104包括一外表面，该外表面位于该电极结构103的侧表面103b的侧边且位于第一电路板101的下表面101b的上方，其中焊接结构104的外表面104c位于第一电路板101的侧表面的最外部分101d之外。在一个实施例中，电极结构103具有一表面安装(SMT)垫片，第二电路板121上表面具有对应的表面安装(SMT)垫片，焊接结构104与所述第一电路板101的垫片以及第二电路板121的垫片接触以电性连接第一电路板101和第二电路板121。
在一个实施例中，IC110d可以嵌入第一电路板101的内部，并且第一电路板101可以是多层PCB板，其中多层PCB板101可以包括基板101S和多个设置在基板上的金属层和绝缘层101L，其中开口102可以形成在基板101S的一侧表面上，并且芯片(IC)110d可以埋置在基板101S内。
图4示出了本发明的一个实施例中的电子模块的的横截面示意图；图4A示出了本发明的一个实施例中的电路板的电极结构以及与一外部电路板连接的焊接结构的放大图。请参考图4和图4A。图4的电子模块包括具有上表面101a，下表面101b和从第一电路板101的上表面101a延伸到下表面101b的侧表面101c的第一电路板101，其中至少一第一电子装置110c，例如电感或扼流圈，可设置于第一电路板101的上表面101a上方，其中通孔102b形成于第一电路板101的一侧表面上，其中第一电路板101的边缘被切割200，使得通孔中的导电材料被暴露以形成第一电路板101的电极结构103。如图4A所示，所述通孔102b中设置有导电材料，在通孔102b的下表面上设置垫片103p，使得电极结构103可以由通孔102b和垫片103p形成，用于与外部电路板电性连接，其中电极结构103具有下表面103a和侧表面103b，侧表面103b，焊接材料可焊接在其上，如图4A所示。如图4A所示，第二电路板121设置于第一电路板101的下表面101b的下方，且第一电路板101的下表面101b面向第二电路板121的上表面121a，其中焊接材料设置在电极结构103的下表面103a以及第二电路板121的上表面121a之间，并延伸至电极结构103的侧表面103b，以形成一焊接结构104，以电性连接第一电路板101与第二电路板121，其中该焊接结构104包括一外表面，该外表面位于该电极结构103的侧表面103b的侧边且位于第一电路板101的下表面101b的上方，其中焊接结构104的外表面104c位于第一电路板101的侧表面的最外部分101d之外。在一个实施例中，电极结构103具有一表面安装(SMT)垫片，第二电路板121上表面具有对应的表面安装(SMT)垫片，焊接结构104与所述第一电路板101的垫片以及第二电路板121的垫片接触以电性连接第一电路板101和第二电路板121。
在一个实施例中，芯片(IC)110d可以嵌入第一电路板101的内部，并且第一电路板101可以是多层PCB板，其中多层PCB板可以包括基板101S和多个金属层和设置在基板上的绝缘层101L，其中开口102可以形成在基板101S的一侧表面上，并且芯片(IC)110d可以嵌入基板101S内。
在一个实施例中，第一电路板包括多个金属层和绝缘层，其中在第一电路板的侧表面上形成通孔，其中导电材料设置在通孔中以形成电极结构。
本发明的第一电路板可以是PCB板。在一个实施例中，第一电路板是单层PCB板在一个实施例中，第一电路板是多层PCB板。在一个实施例中，本发明的第一电路板具有金属基板。在一个实施例中，本发明的第一电路板具有陶瓷基板。在一个实施例中，本发明的电极结构电性连接到第一电路板的导电图案；在一个实施例中，本发明的电极结构电性连接到设置在第一电路板上的一电子装置。
在一个实施例中，至少一第二电子装置设置在上述第二电路板的上表面上。
本发明提供了许多优点，包括：(a)电极结构具有可焊的侧表面，使得焊接结构可以延伸到易于目视检查焊接是否完成的位置，尤其是用于车辆的应用；(b)提高不同电路板之间焊接结构的可靠性和强度。

Claims (14)

1.一种电子模块，其特征在于，包括：
一第一电路板，具有一上表面、一下表面以及连接该上表面与该下表面的一侧表面；以及
至少一第一电子装置，设置于该第一电路板的该上表面上，其中，一电极结构设置于所述第一电路板上，电极结构用于与一外部电路电性连接，其中，所述电极结构包括一下表面与一侧表面，其中，一第二电路板设置于所述第一电路板的该下表面下方，所述第一电路板的该下表面面对所述第二电路板的上表面，其中，一焊接材料设置于所述电极结构的该下表面与所述第二电路板的上表面之间并延伸至所述电极结构的该侧表面上以形成一焊接结构，以电性连接所述第一电路板与所述第二电路板，其中，所述焊接结构包括一外表面，所述外表面位于所述第一电路板的该侧表面的外侧且位于所述第一电路板的该下表面的上方，其中所述焊接结构的该外表面位于所述第一电路板的该侧表面的最外部分之外。
2.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一电路板的该侧表面形成一开口，所述电极结构包括设置于所述开口的一内侧壁上的至少一金属层，所述开口被所述至少一金属层部分填充，其中焊接结构的一部分设置在所述开口内。
3.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一电路板的该侧表面形成一开口，所述电极结构包括设置于所述开口的一内侧壁上的至少一个金属层，所述开口被所述至少一金属层全部填满。
4.根据权利要求2所述的电子模块，其特征在于，所述开口是在所述第一电路板的所述侧表面上的一通孔且具有半圆形的形状。
5.根据权利要求3所述的电子模块，其特征在于，所述电极结构包括通过电镀工艺在所述第一电路板的该下表面形成的一铜层，所述铜层的厚度为50-100um。
6.根据权利要求3所述的电子模块，其特征在于，在所述第一电路板的所述侧表面上形成有一通孔，其中所述通孔被导电材料完全填充，其中所述电极结构包括通过电镀工艺形成在所述通孔的下表面上的至少一个金属层。
7.根据权利要求3所述的电子模块，其特征在于，在所述第一电路板的所述侧表面上形成有一通孔，其中其中所述通孔被导电材料完全填充，其中所述电极结构包括通过电镀工艺形成在所述通孔的上表面与下表面上的至少一个金属层。
8.根据权利要求2所述的电子模块，其特征在于，所述至少一金属层包括设置在所述通孔的一内侧壁上的铜层和覆盖在所述铜层上的锡层。
9.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一电路板包括多个绝缘层，其中，在所述多个绝缘层的一侧表面上形成有一通孔，其中导电材料设置于所述通孔中，用于形成所述电极结构。
10.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一电路板是PCB板。
11.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，一IC嵌入在所述第一电路板内部。
12.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一电路板上方设置有电感或扼流圈，所述电感或扼流圈与所述第一电路板之间设置有第一铜柱和第二铜柱。
13.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述第一电路板上方设置有电感或扼流圈，所述电感或扼流圈与所述第一电路板之间设置有第一铜柱和第二铜柱。
14.一种电路板，其特征在于，具有一上表面、一下表面以及连接该上表面与该下表面的一侧表面，一电极结构设置于所述电路板上，电极结构用于与一第二电路板电性连接，所述电极结构具有一下表面与一侧表面，所述第二电路板设置于所述电路板的该下表面下方，所述电路板的该下表面面对所述第二电路板的上表面，其中，一焊接材料设置于所述电极结构的该下表面与所述第二电路板的上表面之间，并延伸至所述电极结构的该侧表面上以形成一焊接结构，以电性连接所述电路板与所述第二电路板，其中，所述焊接结构包括一外表面，所述外表面位于所述电路板的该侧表面的外侧且位于所述电路板的该下表面的上方，其中所述焊接结构的该外表面位于所述电路板的该侧表面的最外部分之外。
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