电路板组件及电子设备制造技术

本申请公开一种电路板组件及电子设备。电路板组件应用于电子设备，电路板组件包括搭载大尺寸芯片的电路板以及衬底。衬底设置于电路板背向芯片的一侧、且与电路板连接。本申请通过对电路板组件的变形方式进行设计，有效降低衬底变形产生的应力对电路板自有变形的影响，提升芯片与电路板之间焊点的长期温循疲劳寿命。命。命。

【技术实现步骤摘要】
电路板组件及电子设备


[0001]本申请涉及电子产品
，尤其涉及一种电路板组件及电子设备。

技术介绍

[0002]搭载大尺寸芯片的电路板背向芯片的一侧设有衬底，以提升电路板的机械强度，从而增强对芯片的防护和固定作用。但是，由于衬底与电路板的热膨胀系数不同，导致当衬底与电路板等结构处温度相对于常温发生变化时，衬底与电路板产生的变形量不同，使得电路板在衬底变形的影响下产生非自有变形，因此，电路板与芯片之间的焊点受到额外的结构变形应力，降低了焊点的温循疲劳寿命，导致电路板组件的使用寿命缩短。

技术实现思路

[0003]本申请公开一种电路板组件及电子设备，电路板组件应用于电子设备，电子设备具有较长的使用寿命。电路板组件包括搭载大尺寸芯片的电路板以及衬底。衬底设置于电路板背向芯片的一侧、且与电路板连接。本申请通过对电路板组件的变形方式进行设计，有效降低衬底变形产生的作用力对电路板自有变形的影响，提升芯片与电路板之间焊点的长期温循疲劳寿命。
[0004]第一方面，本申请提供一种电路板组件，其特征在于，包括电路板和固定于电路板一侧的衬底，电路板具有第一热膨胀系数，衬底具有第二热膨胀系数，第二热膨胀系数与第一热膨胀系数的差值小于或等于第一热膨胀系数的30％。
[0005]在本申请中，衬底与电路板热膨胀系数接近，使得在电路板、衬底等结构处的温度相对于常温发生变化时，衬底和电路板的变形量接近，避免电路板受衬底变形作用力的影响产生非自有变形，保持电路板处于裸板状态时的变形。同时，焊点不会受到向下的结构变形应力，提高焊点的温循疲劳寿命。
[0006]示例性的，电路板一般采用树脂来实现绝缘功能。树脂的热膨胀系数较高，也即电路板的热膨胀系数较高。传统方案中，为了保证衬底对电路板的防护作用，衬底一般采用金属和陶瓷等机械强度较高的材料，例如不锈钢、铝合金等，也即衬底的热膨胀系数较低。可理解地，机械强度高的材料的热膨胀系数一般较低。当电路板和衬底处的温度相对于常温发生变化时，热膨胀系数较高的电路板的变形量大于热膨胀系数较低的衬底的变形量，导致衬底与电路板之间因热膨胀系数失配产生变形量失配。
[0007]在本实现方式中的衬底与电路板热膨胀系数接近，虽然牺牲了一部分机械强度，减弱了衬底的防护作用，但降低了衬底与电路板之间因热膨胀系数失配产生的变形量失配。本实施例与现有技术相比，减小了衬底变形对电路板产生的衬底变形作用力，并进一步减小了电路板产生的非自有变形，消除或减小了焊点受到向下的结构变形应力，从而提升焊点的温循疲劳寿命，并增加电路板组件的使用寿命。
[0008]一种可能的实现方式中，衬底包括第一背板和第二背板，第二背板位于第一背板背向电路板的一侧，第一背板的热膨胀系数小于第二背板的热膨胀系数，第一背板和第二
背板中的至少一者固定连接电路板。
[0009]在本实现方式中，第一背板的热膨胀系数小于第二背板的热膨胀系数，使得第一背板的热变形量小于第二背板的热变形量。衬底会向变形量大的第二背板所在的一侧凸起，也即衬底的两端向上翘起，以匹配电路板的变形方式。因此，当电路板、衬底等结构处的温度相对于常温发生变化时，衬底的凸起方向与电路板的凸起方向相同，避免电路板受衬底变形作用力的影响产生非自有变形，保持电路板处于裸板状态时的变形。同时，焊点不会受到向下的结构变形应力，提高焊点的温循疲劳寿命和电路板组件的使用寿命。
[0010]在本实现方式中，衬底的热膨胀系数可以与电路板的热膨胀系数接近，也即第二热膨胀系数与第一热膨胀系数之间的差值可以大于第一热膨胀系数的30％，以进一步减小衬底变形作用力的影响。衬底的热膨胀系数为第一背板和第二背板组成的固定结构的总的热膨胀系数。
[0011]一种可能的实现方式中，电路板组件还包括中间缓冲件，中间缓冲件的相背两侧分别固定连接电路板和衬底，中间缓冲件能够在外力作用下产生弹性形变。
[0012]在本实现方式中，中间缓冲件受力能够发生形变，利用中间缓冲件的变形性能，可以减少电路板和衬底之间的连接作用，抵消电路板和衬底之间的变形量差异，避免电路板的变形受到衬底变形作用力的影响，保持电路板处于裸板状态时的变形，以提高焊点的温循疲劳寿命。
[0013]一种可能的实现方式中，电路板组件还包括：
[0014]固定件，电路板与衬底堆叠设置且两者之间形成间隙，固定件设于电路板两端，固定件插接电路板、且固定连接衬底，电路板组件受热时，电路板与衬底的相对位置发生变化；
[0015]第一缓冲件，第一缓冲件位于电路板背向衬底的一侧且接触电路板，固定件插接第一缓冲件，电路板组件受热时，第一缓冲件发生形变；
[0016]和/或第二缓冲件，第二缓冲件位于电路板与衬底之间且接触电路板及衬底，固定件插接第二缓冲件，电路板组件受热时，第二缓冲件发生形变。
[0017]在本实现方式中，电路板组件受热时，电路板与衬底的相对位置发生变化，第一缓冲件发生形变，以减小固定件和电路板之间的连接作用，增大电路板在水平方向上的变形空间，避免电路板的变形受到固定件的限制。第二缓冲件发生形变，以减小电路板和衬底之间的连接作用，增大电路板和衬底在水平方向上的变形空间，避免电路板的变形受到衬底变形作用力的影响。
[0018]第一缓冲件和第二缓冲件可以减小固定件对电路板和衬底的连接作用，在保证固定件的紧固作用的同时、增加电路板和衬底在水平方向上的变形空间，避免电路板产生非自有变形，保持电路板处于裸板状态时的变形，同时能够进一步避免焊点受到结构变形应力，提高焊点的温循疲劳寿命和电路板组件的使用寿命。
[0019]示例性的，缓冲件也可以设于电路板的上侧或下侧，减小电路板及其相关组件的体积，使得电路板组件的结构更加紧凑，本申请对此不作限定。
[0020]一种可能的实现方式中，电路板组件还包括托架，托架位于电路板背向衬底的一侧、且托架的两端与电路板的两端固定连接，托架的中部与电路板的中部之间形成间隙，托架的热膨胀系数小于电路板的热膨胀系数。
[0021]在本实现方式中，当电路板、衬底、托架等结构处的温度相对于常温发生变化时，托架的变形量小于电路板的变形量，从而能够对电路板的两端施加向上的作用力，抵消衬底变形对电路板产生的斜向下的衬底变形作用力，避免电路板产生非自有变形，并保持电路板处于裸板状态时的变形，同时能够避免焊点受到向下的结构变形应力，提高焊点的温循疲劳寿命和电路板组件的使用寿命。
[0022]一种可能的实现方式中，托架包括层叠设置且固定连接的上托架和下托架，上托架位于下托架背向电路板的一侧，上托架和下托架中的至少一者的两端固定连接电路板，下托架的中部与电路板的中部之间形成间隙，上托架的热膨胀系数小于下托架的热膨胀系数。
[0023]在本实现方式中，当电路板、衬底、托架等结构处的温度相对于常温发生变化时，托架会对电路板的两端施加向上的作用力，以进一步抵消衬底变形对电路板产生的斜向下的衬底变形作用力，保持电路板处于裸板状态时的变形。同时，焊点不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电路板组件，其特征在于，包括电路板和固定于所述电路板一侧的衬底，所述电路板具有第一热膨胀系数，所述衬底具有第二热膨胀系数，所述第二热膨胀系数与所述第一热膨胀系数的差值小于或等于所述第一热膨胀系数的30％。2.如权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述衬底包括第一背板和第二背板，所述第二背板位于所述第一背板背向所述电路板的一侧，所述第一背板的热膨胀系数小于所述第二背板的热膨胀系数，所述第一背板和所述第二背板中的至少一者固定连接所述电路板。3.如权利要求1或2所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件还包括中间缓冲件，所述中间缓冲件的相背两侧分别固定连接所述电路板和所述衬底，所述中间缓冲件能够在外力作用下产生弹性形变。4.如权利要求1或2所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件还包括：固定件，所述电路板与所述衬底堆叠设置且两者之间形成间隙，所述固定件设于所述电路板两端，所述固定件插接所述电路板、且固定连接所述衬底，所述电路板组件受热时，所述电路板与所述衬底的相对位置发生变化；第一缓冲件，所述第一缓冲件位于所述电路板背向所述衬底的一侧且接触所述电路板，所述固定件插接所述第一缓冲件，所述电路板组件受热时，所述第一缓冲件发生形变；和/或第二缓冲件，所述第二缓冲件位于所述电路板与所述衬底之间且接触所述电路板及所述衬底，所述固定件插接所述第二缓冲件，所述电路板组件受热时，所述第二缓冲件发生形变。5.如权利要求1至4中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件还包括托架，所述托架位于所述电路板背向所述衬底的一侧、且所述托架的两端与所述电路板的两端固定连接，所述托架的中部与所述电路板的中部之间形成间隙，所述托架的热膨胀系数小于所述电路板的热膨胀系数。6.如权利要求5所述的电路板组件，其特征在于，所述托架包括层叠设置且固定连接的上托架和下托架，所述上托架位于所述下托架背向所述电路板的一侧，所述上托架和所述下托架中的至少一者的两端固定连接所述电路板，所述下托架的中部与所述电路板的中部之间形成间隙，所述上托架的热膨胀系数小于所述下托架的热膨胀系数。7.一种电路板组件，其特征在于，包括电路板和与所述电路板固定连接的衬底，所述衬底包括第一背板和第二背板，所述第二背板位于所述第一背板背向所述电路板的一侧，所述第一背板的热膨胀系数小于所述第二背板的热膨胀系数，所述第一背板和所述第二背板中的至少一者固定连接所述电路板。8.如权利要求7所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件还包括中间缓冲件，所述中间缓冲件的相背两侧分别固定连接所述电路板和所述衬底，所述中间缓冲件能够在外力作用下产生弹性形变。9.如权利要求8所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件还包括：固定件，所述电路板与所述衬底堆叠设置且两者之间形成间隙，所述固定件设于所述电路板两端，插接所述电路板、且固定连接所述衬底，所述电路板组件受热时，所述电路板与所述衬底的相对位置发生变化；第一缓冲件，所述第一缓冲件位于所述电路板背向所述衬底的一侧且接触所述电路
板，所述固定件插接所述第一缓冲件，所述电路板组件受热时，所述第一缓冲件发生形变；和/或第二缓冲件，所述第二缓冲件位于所述电路板与所述衬底之间且接触所述电路板及所述衬底，所述固定件插接所述第二缓冲件，所述电路板组件受热时，所述第二缓冲件发生形变。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴豫陇，李卫强，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：