(57)【要約】  本発明の実施形態は、消費者向け電子製品のメインボードと端末とを提供する。メインボードは、少なくとも２層のＰＣＢと、少なくとも２層のＰＣＢの、ＰＣＢの各層に配置された電子部品であって、ＰＣＢの各層はユニットモジュールを構成する、電子部品とを含む。少なくとも２層のＰＣＢは積層され、少なくとも２層のＰＣＢは電気的に接続されている。任意の２つの隣接するユニットモジュールはフレームボードを使用して接続され、フレームボードは中間中空構造もしくは部分中空構造を有する。メインボードは、メインボードが水平方向に占める面積を低減して、表示モジュール、カメラモジュール、スピーカボックス用部品などの電子部品のための平面空間を提供するために、多層の複合積層構造に設計される。さらに、例えばベースバンド回路部分および無線周波数回路部分などのメインボードもしくはサブボード上の機能領域は、複数の独立したベースバンド回路ユニットモジュールと無線周波数回路ユニットモジュールとに分割され、電子部品間の結線の配置を容易にする。したがって、電子部品の集積度が向上し、メインボードが水平方向に占める面積がさらに低減される。
2020512688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費者向け電子製品のメインボードであって、前記メインボードが、
少なくとも２層のプリント回路基板ＰＣＢと、
前記少なくとも２層のＰＣＢの各層に配置された電子部品であって、ＰＣＢの各層が、機能を個別に実行するユニットモジュールを構成する、電子部品と、
を含み、
前記少なくとも２層のＰＣＢが積層され、
前記少なくとも２層のＰＣＢが電気的に接続される、
メインボード。
【請求項２】
任意の２つの隣接するユニットモジュールがフレームボードを使用して接続される、請求項１に記載のメインボード。
【請求項３】
前記フレームボードが、中間中空構造もしくは部分中空構造を有する、請求項２に記載のメインボード。
【請求項４】
前記フレームボードの断面が、帯状、環状、Ｃ字状、漢字「凸」のような形状、漢字「凹」のような形状、漢字「日」のような形状、または漢字「田」のような形状を有する、請求項２または３に記載のメインボード。
【請求項５】
前記フレームボードが、前記少なくとも２層のＰＣＢ間の電気接続を実現するためにボンディングパッドを使用して前記ＰＣＢに接続される、請求項２または３に記載のメインボード。
【請求項６】
メタルドームが、前記フレームボードの前記ボンディングパッドの表面に配置される、請求項５に記載の積層構造。
【請求項７】
前記フレームボードと前記ユニットモジュールとの接続インタフェースにねじ穴が設けられている、請求項２、３または６に記載のメインボード。
【請求項８】
前記フレームボードがＰＣＢボードである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のメインボード。
【請求項９】
ＰＣＢの各層がシステム・イン・パッケージＳＩＰモジュールである、請求項１〜８のいずれか一項に記載のメインボード。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のメインボードを備える、端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２０１７年３月８日に中国国家知識産権局に提出され、「ＳＴＡＣＫＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ  ＯＦ  ＲＩＧＩＤ  ＭＡＩＮＢＯＡＲＤ  ＰＣＢ  ＦＯＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＰＲＯＤＵＣＴ」と題された中国特許出願番号第２０１７１０１３５１０５．１号の優先権を主張し、その全体は本明細書に参考として組み込まれる。
【０００２】
本発明は電子ボードの分野に関し、特に、消費者向け電子製品のメインボードおよび端末に関する。
【背景技術】
【０００３】
消費者向け電子製品とは、消費者が日常生活で使用する電子製品を指し、携帯電話、タブレットコンピュータ、ノート型パソコン、インテリジェントウェアラブルデバイスなどを含む。消費者向け電子製品は、例えば表示モジュール、カメラモジュール、スピーカボックス用部品、バッテリおよびアンテナなどの電子部品を接続するために、全ての電子部品を搭載するメインボードおよびサブボードを必要とする。現在、消費者向け電子製品については、平面一体構造がメインボードおよびサブボードの両方において使用されている。具体的には、１つのメインボードのプリント回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ，ＰＣＢ）、もしくは、１つのメインボードのＰＣＢおよび１つ以上のサブボードのＰＣＢの組合せが使用され、全ての電子部品は、メインボードのＰＣＢおよびサブボードのＰＣＢの片面もしくは両面に配置される。メインボードは一般に、プロセッサ、メモリ、無線周波数部品などのコアチップ部品を搭載しており、サブボードは、イヤホン、モータ、データ伝送および充電のインタフェースコネクタ、および電源ボタンなどのインタフェース部品を搭載している。
【０００４】
消費者向け電子製品の音声および映像の娯楽的機能がますます多様化するにつれて、表示モジュール、カメラモジュール、スピーカボックス用部品などの収容に必要な空間がますます大きくなってきている。さらに、消費者向け電子製品はより頻繁に使用されるので、長時間の待ち受け時間を実現するためには、大容量のバッテリを消費者向け電子製品に組み込む必要がある。さらに、多くの消費者向け電子製品は、第４世代移動通信技術（４ｔｈ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，４Ｇ）通信、ワイヤレス・フィディリティ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ−Ｆｉｄｅｌｉｔｙ，Ｗｉ−Ｆｉ）技術、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの統合機能を有する。したがって、大量のより複雑なアンテナを消費者向け電子製品内に配置する必要があり、異なるアンテナ間の相互干渉を回避するために十分な空間を提供する必要がある。これらは全て、音声／映像用の部品、バッテリおよびアンテナが、消費者向け電子製品においてますます大きな内部空間を要求していることを示している。しかし、消費者向け電子製品の携帯性および使用の快適さを維持するかもしくは改善するためには、消費者向け電子製品の合計サイズを維持するか、さらには低減する必要がある。その結果、消費者向け電子製品のメインボードもしくはサブボードが占有することができる平面積は小さくなり、電子部品のより大きな空間に対する需要を満たすことが難しくなっている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、電子部品を収容するための十分な空間がない問題を解決するために、消費者向け電子製品のメインボードと端末とを提供する。本発明の実施形態によれば、メインボードは、メインボードが水平方向に占める面積を低減して、表示モジュール、カメラモジュール、スピーカボックス用部品、バッテリおよびアンテナなどの電子部品のための平面空間を提供するために、多層の複合積層構造に設計される。
【０００６】
第１の態様によれば、本発明の一実施形態は、消費者向け電子製品のメインボードを提供する。メインボードは、少なくとも２層のＰＣＢと、少なくとも２層のＰＣＢの、ＰＣＢの各層に配置された電子部品であって、ＰＣＢの各層はユニットモジュールを構成する、電子部品とを含む。少なくとも２層のＰＣＢは積層され、少なくとも２層のＰＣＢは電気的に接続されている。メインボードは、メインボードが水平方向に占める面積を低減して、表示モジュール、カメラモジュール、スピーカボックス用部品、バッテリおよびアンテナなどの電子部品のための平面空間を提供するために、多層の複合積層構造に設計される。例えばベースバンド回路部分および無線周波数回路部分などのメインボードもしくはサブボード上の機能領域は、複数の独立したベースバンド回路ユニットモジュールと無線周波数回路ユニットモジュールとに分割され、電子部品間の結線の配置を容易にする。したがって、電子部品の集積度が向上し、メインボードが水平方向に占める面積がさらに低減される。
【０００７】
可能な設計では、任意の２つの隣接するユニットモジュールはフレームボードを使用して接続される。
【０００８】
可能な設計では、フレームボードは中間中空構造もしくは部分中空構造である。フレームボードを中間中空構造もしくは部分中空構造に設計することにより、フレームボードに接続されたユニットモジュールの上面および下面の両方に電子部品を搭載することができ、これにより、より多くの電子部品をユニットモジュールに集積し、それによって空間使用率を改善することができる。
【０００９】
可能な設計では、フレームボードの断面は、帯状、環状、Ｃ字状、漢字「凸」のような形状、漢字「凹」のような形状、漢字「日」のような形状、または漢字「田」のような形状を有する。ユニットモジュールおよびフレームボードの形状は、消費者向け電子製品の内部空間を最大限に活用し、それによって空間使用率を改善するために、消費者向け電子製品の外形および内部空間の形状に適合するように柔軟に設計されており、例えば円形、長方形もしくは不規則な形状に設計されている。
【００１０】
可能な設計では、フレームボードはボンディングパッドを使用してＰＣＢに接続される。ユニットモジュールは、１つ以上のフレームボードを使用して互いに接続される。ユニットモジュールは、消費者向け電子製品の機能回路全体を実装するために、フレームボードの上面および下面の対応するボンディングパッドを使用して互いに接続される。ユニットモジュールとフレームボードとの接続用ボンディングパッドの形状は、必要に応じて、円形、菱形もしくは正方形に柔軟に設計することができる。ユニットモジュールおよびフレームボードを積層し、かつ、はんだペーストによるはんだ付け、導電性接着剤による接合、もしくはメタルドームの接触によってＺ方向に立体的に接続することができる。
【００１１】
可能な設計では、メタルドームがフレームボードのボンディングパッドの表面に配置される。
【００１２】
可能な設計では、フレームボードとユニットモジュールとの接続インタフェースにねじ穴が設けられている。ユニットモジュールおよびフレームボードの四隅にねじ穴を設計することにより、ユニットモジュールとフレームボードとの間のボンディングパッド接続をねじ穴を使用してさらに係止して固定することができる。
【００１３】
可能な設計では、フレームボードはＰＣＢボードである。
【００１４】
可能な設計では、ＰＣＢの各層はシステム・イン・パッケージＳＩＰモジュールである。ユニットモジュールは、より多くの電子部品をユニットモジュールに集積し、かつユニットモジュールの厚さを低減するために、ワイヤボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）もしくはフリップチップ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）実装などの実装技術と組み合わせて、ユニットモジュールを実装するために使用される薄い高密度のパッケージ基板もしくは基板状のＰＣＢを含むＳＩＰモジュールに設計される。したがって、メインボードの合計サイズが縮小され、空間使用率が向上する。
【００１５】
第２の態様によれば、本発明の一実施形態は端末を提供する。端末は、上述の第１の態様における任意のメインボードを含んでもよい。
【００１６】
従来技術と比較して、本発明の実施形態で提供される消費者向け電子製品のメインボードは、以下の利点を有する。１．メインボードは、メインボードが水平方向に占める面積を低減して、表示モジュール、カメラモジュール、スピーカボックス用部品、バッテリおよびアンテナなどの電子部品のための平面空間を提供するために、多層の複合積層構造に設計される。２．例えばベースバンド回路部分および無線周波数回路部分などのメインボードもしくはサブボード上の機能領域は、複数の独立したベースバンド回路ユニットモジュールと無線周波数回路ユニットモジュールとに分割され、電子部品間の結線の配置を容易にする。したがって、電子部品の集積度が向上し、メインボードが水平方向に占める面積がさらに低減される。３．ユニットモジュールは、より多くの電子部品をユニットモジュールに集積し、かつユニットモジュールの厚さを低減するために、ワイヤボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）もしくはフリップチップ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）実装などの実装技術と組み合わせて、ユニットモジュールを実装するために使用される薄い高密度のパッケージ基板もしくは基板状のＰＣＢを含むＳＩＰモジュールに設計される。したがって、メインボードの合計サイズが縮小され、空間使用率が向上する。４．ユニットモジュールは、１つ以上のフレームボードを使用して互いに接続される。ユニットモジュールは、消費者向け電子製品の機能回路全体を実装するために、フレームボードの上面および下面の対応するボンディングパッドを使用して互いに接続される。ユニットモジュールとフレームボードとの接続用ボンディングパッドの形状は、必要に応じて、円形、菱形もしくは正方形に柔軟に設計することができる。ユニットモジュールおよびフレームボードを積層し、かつ、はんだペーストによるはんだ付け、導電性接着剤による接合、もしくはメタルドームの接触によってＺ方向に立体的に接続することができる。５．ユニットモジュールおよびフレームボードの四隅にねじ穴を設計することにより、ユニットモジュールとフレームボードとの間のボンディングパッド接続をねじ穴を使用してさらに係止して固定することができる。６．フレームボードを中間中空構造もしくは部分中空構造に設計することにより、フレームボードに接続されたユニットモジュールの上面および下面の両方に電子部品を搭載することができ、これにより、より多くの電子部品をユニットモジュールに集積し、それによって空間使用率を改善することができる。７．ユニットモジュールおよびフレームボードの形状は、消費者向け電子製品の内部空間を最大限に活用し、それによって空間使用率を改善するために、消費者向け電子製品の外形および内部空間の形状に適合するように柔軟に設計されており、例えば円形、長方形もしくは不規則な形状（Ｌ字状、Ｃ字状、漢字「凸」のような形状もしくは漢字「凹」のような形状など）に設計されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１ａ】先行技術におけるＰＣＢＡの断面の概略図である。
【図１ｂ】先行技術におけるＰＣＢＡの断面の概略図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態によるメインボードの断面の概略図である。
【図２ｂ】本発明の一実施形態によるメインボードの断面の概略図である。
【図３ａ】本発明の一実施形態によるメインボードの用途の概略図である。
【図３ｂ】本発明の一実施形態によるメインボードの用途の概略図である。
【図３ｃ】本発明の一実施形態によるメインボードの用途の概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、漢字「凸」のような形状を有するフレームボードの断面の概略図である。
【図５ａ】本発明の一実施形態によるボンディングパッドの断面の概略図である。
【図５ｂ】本発明の一実施形態によるボンディングパッドの断面の概略図である。
【図５ｃ】本発明の一実施形態によるボンディングパッドの断面の概略図である。
【図５ｄ】本発明の一実施形態によるボンディングパッドの断面の概略図である。
【図６ａ】本発明の一実施形態によるメタルドームの接触により、フレームボードとユニットモジュールとが接続される態様を示す概略図である。
【図６ｂ】本発明の一実施形態によるメタルドームの接触により、フレームボードとユニットモジュールとが接続される態様を示す概略図である。
【図６ｃ】本発明の一実施形態によるメタルドームの接触により、フレームボードとユニットモジュールとが接続される態様を示す概略図である。
【図６ｄ】本発明の一実施形態によるメタルドームの接触により、フレームボードとユニットモジュールとが接続される態様を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態における添付の図面を参照して、本発明の実施形態における技術的解決策を、以下に説明する。
【００１９】
図１（ａ）および図１（ｂ）は、先行技術におけるＰＣＢＡの断面の概略図である。図１に示すように、現時点において平面設計は、消費者向け電子製品のメインボードのプリント回路基板アセンブリ（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ，ＰＣＢＡ）およびサブボードのＰＣＢＡの両方に使用されている。具体的には、電子部品は、はんだペーストなどのはんだ材料をメインボードのＰＣＢおよびサブボードのＰＣＢの片面もしくは両面に使用して、ＰＣＢ表面にはんだ付けされる。ＰＣＢＡは単層配置であるため、メインボードもしくはサブボードは、比較的大きな平面積を縦方向および横方向に占有している。
【００２０】
図２（ａ）および図２（ｂ）は、本発明の一実施形態によるメインボードの断面の概略図である。図２（ａ）に示すように、メインボードは少なくとも２層のＰＣＢと、少なくとも２層のＰＣＢに配置された電子部品を含む（例えば電子部品は、はんだペーストを使用してＰＣＢの各層の表面にはんだ付けされる）。少なくとも２層のＰＣＢは積層され、少なくとも２層のＰＣＢは電気的に接続されている。図２（ａ）では、ＰＣＢの合計４つの層、ＰＣＢ２０１、ＰＣＢ２０２、ＰＣＢ２０３およびＰＣＢ２０４が例として使用されている。本発明のこの実施形態で提供されるメインボードはＺ方向の空間を利用し、それにより、単層の平面設計がＸおよびＹの水平方向に大きな平面積を占有し、かつ空間使用率が低くなるという問題を軽減する。なお、本発明のこの実施形態で提供されるメインボードの構造および他の設計はまた、消費者向け電子製品のサブボードもしくは他の電子ボードに適用可能である。
【００２１】
例えば、メインボードのＰＣＢの各層およびＰＣＢのこの層に配置された電子部品は、ユニットモジュールを構成する。ユニットモジュールは特定の機能を個別に実行することができ、メインボードを分割することができる最小の機能ユニットである。各ユニットモジュールもしくはいくつかの隣接するユニットモジュールは、機能領域を構成する。例えば、メインボードはベースバンド回路の機能領域を含む。この領域は、例えばＰＣＢ２０１などのベースバンド回路ユニットモジュールで構成されている。ＰＣＢ２０１は、携帯電話のメインプロセッサチップ（または中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ，ＣＰＵ）もしくはアプリケーションプロセッサと呼ばれる）、デュアル・データ・レート（Ｄｕａｌ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅ，ＤＤＲ）、同期型ダイナミック・ランダム・アクセス・メモリ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ，ＳＤＲＡＭ）もしくはランダム・アクセス・メモリ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＡＭ）のメモリ内チップ、ＮＡＮＤフラッシュメモリ（Ｎａｎｄ  Ｆｌａｓｈ）もしくは読取り専用メモリ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ，ＲＯＭ）の記憶チップ、音声／映像制御チップ、および周辺の抵抗器、コンデンサおよびインダクタなどの電子部品を集積する。ベースバンド回路の機能領域は、移動ネットワークにおける無線信号の復調、デスクランブル、逆拡散および復号を完了し、かつ最終復号デジタル信号を上位システムに送信して処理するために使用される。別の例として、メインボードは無線周波数回路の機能領域を含む。この領域は、第１の無線周波数回路ユニットモジュールＰＣＢ２０２と第２の無線周波数回路ユニットモジュールＰＣＢ２０３とで構成されている。第１の無線周波数回路ユニットモジュールは、携帯電話の無線周波数受信チップおよび送信チップ、電力増幅器、周辺の抵抗器、コンデンサおよびインダクタなどの電子部品を集積して、長距離通信機能を実行する。第２の無線周波数回路ユニットモジュールは、ワイヤレス・フィディリティ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ−Ｆｉｄｅｌｉｔｙ，Ｗｉ−Ｆｉ）チップ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）チップ、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）チップ、および周辺の抵抗器、コンデンサおよびインダクタなどの電子部品を集積して、近距離通信機能を実行する。第１の無線周波数回路ユニットモジュールと第２の無線周波数回路ユニットモジュールとで構成される無線周波数回路の機能領域は、完全な通信機能を実行するために使用される。
【００２２】
メインボードはＰＣＢの複数の層を積層することによって形成されるので、メインボードが水平方向に占める面積を低減することができる。さらに、メインボードは複数の機能領域に分割され、各機能領域は１つ以上のユニットモジュールを含み、電子部品間の結線の配置を容易にする。このようにして、電子部品の集積度が向上し、メインボードが水平方向に占める面積がさらに低減される。
【００２３】
例えば、任意の２つの隣接するユニットモジュールは１つ以上のフレームボードを使用して互いに接続される。フレームボードは中間中空構造もしくは部分中空構造を有し、複数のユニットモジュールはフレームボードを使用して積層されかつ接続されて、消費者向け電子製品の機能回路全体を構成する。フレームボードは、ＰＣＢボード、もしくは電気的接続機能を有する他の回路基板であってもよい。例えば図２（ｂ）に示すように、ＰＣＢ２０１およびＰＣＢ２０２は、中間中空フレームボード２１１を使用することによって互いに接続される。なお、機能回路全体とは、機器もしくは装置の完全な回路である。本発明のこの実施形態では、機能回路全体とは消費者向け電子製品の完全な回路である。フレームボードは隣接するユニットモジュールを電気的に接続するように構成されており、これにより、複数のユニットモジュールの間で電気的な機能接続を実現することができる。さらに、メインボードはＰＣＢの積層構造を形成して、Ｚ方向の空間使用率を実現することができる。
【００２４】
例えば、ユニットモジュールおよびフレームボードは、消費者向け電子製品の外形および内部空間に適合することができる。ＰＣＢの各層およびフレームボードは、環状、漢字「口」のような形状、Ｌ字状、Ｃ字状、漢字「日」のような形状、漢字「田」のような形状、漢字「凸」のような形状もしくは漢字「凹」のような形状などに柔軟に設計されており、対応する電子部品はＰＣＢの各層に配置されている。例えば図３（ａ）に示す電子スマートウォッチの内部空間は、異なる直径のシリンダを積み重ねることによって構成され、図３（ｂ）に示すように内部空間を最大限に活用するために、ＰＣＢの各層およびフレームボードは対応するサイズの円形に設計されている。図３（ｃ）に示すように、フレームボードは中間中空のシリンダであり、フレームボードの断面は環状形状を有する。別の例として、消費者向け電子製品の内部空間が漢字「凸」のような形状を有する構造である場合、内部空間を最大限に活用するために、ＰＣＢの各層およびフレームボードは漢字「凸」のような形状を有する断面を含む構造に対応して設計される。図４に示すように、フレームボードの断面は漢字「凸」のような形状を有する。別の例として、メインボードが占有する空間を低減するために、システム・イン・パッケージ（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎ  ａ  Ｐａｃｋａｇｅ，ＳＩＰ）設計がユニットモジュールに使用され、これにより、ユニットモジュールおよびフレームボードは電子製品の内部空間により柔軟に適合することができる。具体的には、ＰＣＢの各層には、より多くの電子部品をＰＣＢの各層に集積するために、ワイヤボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）もしくはフリップチップ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）実装などの実装技術と組み合わせて、薄い高密度のパッケージ基板もしくは基板状のＰＣＢを使用する。このようにして、ＰＣＢの各層の厚さを低減することができ、かつユニットモジュール上の電子部品の集積度を改善することができる。したがって、メインボードの合計サイズが縮小され、空間使用率が向上する。
【００２５】
なお、ワイヤボンディングは、チップと基板との間の電気相互接続およびチップ間の情報の相互作用を実現するために、細い金属線を使用し、かつ熱、圧力および超音波エネルギーを利用して、金属リードを基板のボンディングパッドに密接にはんだ付けする処理技術である。理想的な制御条件下では、リードと基板との間で電子共有もしくは原子相互拡散が発生し、これにより、２つの金属が原子的に結合する。ワイヤボンディングの目的は、コア部品の内部もしくは外部に電気的接続を導くことである。しかし、フリップチップ実装技術では、チップの第１の層を基板に隣接させて実装するためにフリップチップを使用する。実装方法では、チップがワイヤボンディングなしで基板に対して下向きになり、それによって最短の回路を形成し、かつ抵抗を低減する。さらに、金属ボール接続を使用することによって実装サイズが低減され、かつ電気的性能が向上する。
【００２６】
例えば、ユニットモジュールとフレームボードとの間の接続方法は、はんだペーストによるはんだ付け方法、導電性接着剤による接合方法、もしくはメタルドーム接触方法であってもよい。これらの３つの接続方法を使用するには、ボンディングパッドをユニットモジュールとフレームボードとの接続インタフェースに配置する必要がある（ボンディングパッドをユニットモジュールおよびフレームボードの両方に設ける必要がある）。ボンディングパッドの形状は、接続インタフェースの形状に応じて設計されてもよい。例えば接続インタフェースの形状が漢字「口」のような形状である場合、図５（ａ）に示すように、ボンディングパッドの形状はそれに対応して漢字「口」のような形状である。別の例として、接続インタフェースの形状がＣ字状である場合、図５（ｂ）に示すように、ボンディングパッドの形状はそれに対応してＣ字状である。さらに別の例では、接続インタフェースの形状が漢字「日」のような形状である場合、図５（ｃ）に示すように、ボンディングパッドの形状はそれに対応して漢字「日」のような形状である。さらに別の例では、接続インタフェースの形状が漢字「田」のような形状である場合、図５（ｄ）に示すように、ボンディングパッドの形状はそれに対応して漢字「田」のような形状である。
【００２７】
はんだペーストによるはんだ付け方法でユニットモジュールをフレームボードに接続する工程は、はんだペーストを印刷方式（Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）もしくは噴射方式（Ｊｅｔｔｉｎｇ）もしくは分配方式（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）でフレームボードの表面上にあるボンディングパッドに事前に塗布し、次いで、自動取付装置を使用してユニットモジュールをピックアップし、ユニットモジュールをフレームボードの表面上にあるボンディングパッドの位置に配置し、高温リフロー方式もしくはホットバー（Ｈｏｔ  Ｂａｒ）もしくは類似のホットプレス方式で、溶融はんだペーストによるはんだ付けによってユニットモジュールとフレームボードとを隣接させることを含む。ホットバー式はんだ付け（Ｈｏｔ  Ｂａｒ）の原理は、最初にはんだペーストをＰＣＢに印刷し、次いで、熱を使用してはんだスズを融解させて、接続する必要のある２つの電子部品を電気的に接触させる。
【００２８】
導電性接着接合を使用してユニットモジュールをフレームボードに接続する工程は、導電性接着剤を印刷方式（Ｐｒｉｎｔｉｎｇ）もしくは噴射方式（Ｊｅｔｔｉｎｇ）もしくは分配方式（Ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）でフレームボードの表面上にあるボンディングパッドに事前に塗布し、次いで、自動取付装置を使用してユニットモジュールをピックアップし、かつユニットモジュールをフレームボードの表面上にあるボンディングパッドの位置に配置し、導電性接着剤に高温を加えることによる高温リフロー方式で、ユニットモジュールとフレームボードとを確実に隣接させることを含む。
【００２９】
メタルドームの接触によってユニットモジュールをフレームボードに接続する工程は、フレームボードの表面上にあるボンディングパッドに対して、無電解ニッケル／無電解金（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ  Ｎｉｃｋｅｌ／Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｇｏｌｄ，ＥＮＩＧ）を塗布するか、または他の接触抵抗が低い導電性の表面処理を行い、ホットプレスもしくはスポットはんだ付けによって、フレームボードのボンディングパッドの表面に隆起したメタルドームを形成し、次いで、自動取付装置を使用してユニットモジュールをピックアップし、ユニットモジュールをフレームボードの表面上にあるボンディングパッドの位置に取り付け、ねじを使用した係止および固定によって、ユニットモジュールとフレームボードの表面にあるメタルドームとの間に導電接続を確立することを含む。例えば図６（ａ）に示すように、メタルドーム６０１は、フレームボード６０２のボンディングパッド６０３の表面に配置されている。メタルドーム６０１の形状は、図６（ｂ）に示す三角形のシート形状である。図６（ｃ）に示すように、フレームボードのボンディングパッド６０３の四隅にねじ穴が設けられている。ねじ穴は、フレームボード６０２およびボンディングパッド６０３を貫通する貫通穴である。自動取付装置がユニットモジュールのペーストをピックアップし、ユニットモジュールをフレームボードの表面にあるボンディングパッドの位置に取り付ける前のメタルドーム６０１の上面図は図６（ｃ）に示されており、自動取付装置がユニットモジュールをピックアップし、ユニットモジュールをフレームボードの表面にあるボンディングパッドの位置に取り付けた後、メタルドーム６０１は押さえつけられ、このメタルドーム６０１の上面図は図６（ｄ）に示されている。なお、ＥＮＩＧはＰＣＢ表面処理技術の１つであり、ＰＣＢの表面の銅が酸化するかもしくは腐食し、はんだ付けなどされるのを防止するために使用される。
【００３０】
上述の３つの接続方法を使用すると、ユニットモジュールとフレームボードとの間の電気接続を全て確立することができ、互いに接続されたユニットモジュールおよびフレームボードは、消費者向け電子製品の機能回路全体を構成する。はんだペーストによるはんだ付けもしくは導電性接着剤による接合を使用することにより、ユニットモジュールとフレームボードとの間に永続的な接続を確立することができる。しかし、メタルドームの接触を利用して確立された接続は取外し可能な接続であり、フレームボードもしくはユニットモジュールの交換を容易にする。さらに、ねじの係止および固定を使用して、例えばメタルドーム接触方法だけでなく、はんだペーストによるはんだ付けおよび導電性接着剤による接合などの他の方法によっても、ユニットモジュールとフレームボードとの間の接続を安定させることができる。これは、本発明において限定されない。
【００３１】
本発明の実施形態で提供されるＰＣＢは、端末（例えばスマートウォッチ、タブレットコンピュータおよび携帯電話）に適用されてもよい。端末がＰＣＢを含む場合、ＰＣＢは、本発明の実施形態のいずれか１つで提供される構造を使用してもよい。
【００３２】
本発明の実施形態の技術的解決策は、以下のいくつかの利点を提供する。
【００３３】
１．メインボードは、メインボードが水平方向に占める面積を低減して、表示モジュール、カメラモジュール、スピーカボックス用部品、バッテリおよびアンテナなどの電子部品のための平面空間を提供するために、多層の複合積層構造に設計される。
【００３４】
２．例えばベースバンド回路部分および無線周波数回路部分などのメインボードもしくはサブボード上の機能領域は、複数の独立したベースバンド回路ユニットモジュールと無線周波数回路ユニットモジュールとに分割され、電子部品間の結線の配置を容易にする。したがって、電子部品の集積度が向上し、メインボードが水平方向に占める面積がさらに低減される。
【００３５】
３．ユニットモジュールは、より多くの電子部品をユニットモジュールに集積し、かつユニットモジュールの厚さを低減するために、ワイヤボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）もしくはフリップチップ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）実装などの実装技術と組み合わせて、ユニットモジュールを実装するために使用される薄い高密度のパッケージ基板もしくは基板状のＰＣＢを含むＳＩＰモジュールに設計される。したがって、メインボードの合計サイズが縮小され、空間使用率が向上する。
【００３６】
４．ユニットモジュールは、１つ以上のフレームボードを使用して互いに接続される。ユニットモジュールは、消費者向け電子製品の機能回路全体を実装するために、フレームボードの上面および下面の対応するボンディングパッドを使用して互いに接続される。ユニットモジュールとフレームボードとの接続用ボンディングパッドの形状は、必要に応じて、円形、菱形もしくは正方形に柔軟に設計することができる。ユニットモジュールおよびフレームボードを積層し、かつ、はんだペーストによるはんだ付け、導電性接着剤による接合、もしくはメタルドームの接触によってＺ方向に立体的に接続することができる。
【００３７】
５．ユニットモジュールおよびフレームボードの四隅にねじ穴を設計することにより、ユニットモジュールとフレームボードとの間のボンディングパッド接続をねじ穴を使用してさらに係止して固定することができる。
【００３８】
６．フレームボードを中間中空構造もしくは部分中空構造に設計することにより、フレームボードに接続されたユニットモジュールの上面および下面の両方に電子部品を搭載することができ、これにより、より多くの電子部品をユニットモジュールに集積し、それによって空間使用率を改善することができる。
【００３９】
７．ユニットモジュールおよびフレームボードの形状は、消費者向け電子製品の内部空間を最大限に活用し、それによって空間使用率を改善するために、消費者向け電子製品の外形および内部空間の形状に適合するように柔軟に設計されており、例えば環状、漢字「口」のような形状、Ｌ字状、Ｃ字状、漢字「日」のような形状、漢字「田」のような形状、漢字「凸」のような形状もしくは漢字「凹」のような形状に設計されている。
【００４０】
上述の特定の実装形態では、本発明の目的、技術的解決策および利点がさらに詳細に説明されている。上述の説明は、本発明の特定の実装形態に過ぎないが、本発明の保護範囲を限定するものではないことを理解されたい。本発明の精神および原理から逸脱することなくなされたいかなる修正、同等の置換もしくは改良もまた、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００４１】
２０１  プリント回路基板（ＰＣＢ）
２０２  プリント回路基板（ＰＣＢ）
２０３  プリント回路基板（ＰＣＢ）
２０４  プリント回路基板（ＰＣＢ）
２１１  中間中空フレームボード
６０１  メタルドーム
６０２  フレームボード
６０３  ボンディングパッド
ＰＣＢ２０２  第１の無線周波数回路ユニットモジュール
ＰＣＢ２０３  第２の無線周波数回路ユニットモジュール
【図１】
2020512688.tif 000003
【図２ａ】
2020512688.tif 000004
【図２ｂ】
2020512688.tif 000005
【図３ａ】
2020512688.tif 000006
【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５（ａ）】
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【図５（ｂ）】
2020512688.tif 000011
【図５（ｃ）】
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【図５（ｄ）】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図６（ｄ）】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月16日(2019.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この出願は、２０１７年３月９日に中国国家知識産権局に提出され、「ＳＴＡＣＫＥＤ  ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ  ＯＦ  ＲＩＧＩＤ  ＭＡＩＮＢＯＡＲＤ  ＰＣＢ  ＦＯＲ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ  ＰＲＯＤＵＣＴ」と題された中国特許出願番号第２０１７１０１３８３２１．１号の優先権を主張し、その全体は本明細書に参考として組み込まれる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
消費者向け電子製品のメインボードであって、前記メインボードが、
第１のプリント回路基板（ＰＣＢ）および第２のＰＣＢ
を含み、
第１の複数の電子部品が前記第１のＰＣＢの両面に配置され、第１の複数の電子部品は前記第２のＰＣＢの第１の表面に配置され、前記第２のＰＣＢの前記第１の表面は前記第１のＰＣＢから離間しており、
前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢは層ごとに配置され、
フレームプレートは前記第１のＰＣＢと前記第２のＰＣＢとの間に位置決めされ、
前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢは前記フレームプレートを使用して電気的に接続され、
前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢは、はんだペーストによる溶接の方法でフレームボードに接続され、前記フレームボードは中間中空構造もしくは部分中空構造であり、前記フレームボードはＰＣＢであり、
前記フレームプレートは、パッドを使用して前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢに接続されて、前記第１のＰＣＢと前記第２のＰＣＢとの間の電気的接続を実現し、
前記第１の複数の電子部品はプロセッサチップを含む、
メインボード。
【請求項２】
リードボンディングもしくはフリップチップの封止工程を使用することで、前記第１のＰＣＢが前記第１の複数の電子部品に集積されるか、または前記第２のＰＣＢが前記第２の複数の電子部品に集積される、請求項１に記載のメインボード。
【請求項３】
前記フレームボードの断面が、帯状、環状、Ｃ字状、漢字「凸」のような形状、漢字「凹」のような形状、漢字「日」のような形状、または漢字「田」のような形状を有する、請求項１または２に記載のメインボード。
【請求項４】
前記第１のＰＣＢ、前記フレームプレートおよび前記第２のＰＣＢがねじによって固定される、請求項１に記載のメインボード。
【請求項５】
前記第１のＰＣＢボードおよび前記第２のＰＣＢボードがシステムレベルでの封止ＳＩＰモジュールである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のメインボード。
【請求項６】
前記第１のＰＣＢボードおよび前記第１のＰＣＢボード上にある前記第１の複数の電子部品がベースバンド回路ユニットモジュールを構成し、前記第２のＰＣＢボード上にある前記第２の複数の電子部品および前記第２のＰＣＢボードが無線周波数回路ユニットモジュールを構成する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のメインボード。
【請求項７】
端末であって、前記端末において、
前記第１の複数の電子部品は前記第１のＰＣＢの両面に配置され、前記第１の複数の電子部品は前記第２のＰＣＢの第１の表面に配置され、前記第２のＰＣＢの前記第１の表面は前記第１のＰＣＢから離間しており、
前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢは層ごとに配置され、
フレームプレートは前記第１のＰＣＢと前記第２のＰＣＢとの間に位置決めされ、
前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢは前記フレームプレートを使用して電気的に接続され、
前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢは、はんだペーストによる溶接の方法でフレームボードに接続され、前記フレームボードは中間中空構造もしくは部分中空構造であり、前記フレームボードはＰＣＢであり、
前記フレームプレートは、パッドを使用して前記第１のＰＣＢおよび前記第２のＰＣＢに接続されて、前記第１のＰＣＢと前記第２のＰＣＢとの間の電気的接続を実現し、
前記第１の複数の電子部品はプロセッサチップを含む、
端末。
【請求項８】
リードボンディングもしくはフリップチップの封止工程を使用することで、前記第１のＰＣＢが前記第１の複数の電子部品に集積されるか、または前記第２のＰＣＢが前記第２の複数の電子部品に集積される、請求項７に記載の端末。
【請求項９】
前記フレームボードの断面が、帯状、環状、Ｃ字状、漢字「凸」のような形状、漢字「凹」のような形状、漢字「日」のような形状、または漢字「田」のような形状を有する、請求項７または８に記載の端末。
【請求項１０】
前記第１のＰＣＢ、前記フレームプレートおよび前記第２のＰＣＢがねじによって固定される、請求項７に記載の端末。
【請求項１１】
前記第１のＰＣＢボードおよび前記第２のＰＣＢボードがシステムレベルでの封止ＳＩＰモジュールである、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の端末。
【請求項１２】
前記第１のＰＣＢボードおよび前記第１のＰＣＢボード上にある前記第１の複数の電子部品がベースバンド回路ユニットモジュールを構成し、前記第２のＰＣＢボード上にある前記第２の複数の電子部品および前記第２のＰＣＢボードが無線周波数回路ユニットモジュールを構成する、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の端末。
【国際調査報告】
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