本發明涉及電路板封裝領域,尤其涉及一種柔性印制電路板及應用其的智能卡模塊和智能卡。
背景技術:
隨著人類社會的發展,通訊設備和身份識別設備得到了越來越廣泛的應用。其中,智能卡及相應識別設備的使用使得人類出行的安全性和便捷性大大提高。
智能卡(smartcard或iccard),又稱智慧卡、集成電路卡及ic卡,是指粘貼或嵌有集成電路芯片的一種便攜式卡片塑料。卡片包含了微處理器、i/o界面及存儲器,提供了數據的運算、訪問控制及存儲功能,卡片的尺寸和連接點定義目前由iso規范統一規定,主要規范在iso7810中。常見智能卡有電話ic卡、身份ic卡,以及一些交通票證和存儲卡。
智能卡包括卡體和安裝在卡體上的智能卡模塊。智能卡模塊包括柔性印制電路板(flexibleprintedciruit,fpc)和安裝在電路板上的電子元件(如芯片)。柔性印制電路板是一種特殊的印制電路板。它具有重量輕、厚度薄、柔軟、可彎曲等特點而廣泛應用于各類電子裝置中,如手機、筆記本電腦、平板電腦、液晶顯示裝置(lcd)等等。
目前市面上的柔性印制電路板產品中,用于焊接芯片的焊盤(連接盤)為方形,而焊接芯片的金球呈圓球形,因此正方形的焊盤造成了焊盤材料的浪費。同時,方形焊盤導致芯片覆蓋區域的焊 盤和跡線之間的距離在很小時容易發生意外短路,這使得焊盤之間的距離設計無法減小。并且,方形的焊盤占用了fpc上的聚酯類薄片(polyethyleneterephthalate,pet)的較大面積,使得所述芯片與所述fpc之間的粘合不牢固,模塊的可靠性降低。
而且,目前市面上的柔性印制電路板產品中,由于粘膠層的流動性較弱,造成被粘接的芯片與柔性印制電路板焊盤區之間存在隨機的沒被粘膠層填充的空白區域,使得所述芯片與所述fpc之間的粘合不牢固,fpc的可靠性降低。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明旨在提供一種新型的可靠性高的柔性印刷電路板及其智能卡模塊和智能卡,以解決現有技術中焊盤材料浪費,設計難度大和粘合效果不理想的問題。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:
一種柔性印制電路板,包括至少一層基板,所述柔性印制電路板的至少外表層上設置用于安裝芯片組件的焊盤區,所述焊盤區上設有若干間隔排布的焊盤和連接于對應焊盤的跡線,所述若干跡線中至少一條跡線包括延伸部,所述延伸部沿所述焊盤區的邊界延伸。
作為一種優選方案,所述延伸部背離對應的跡線的一端向鄰近的另一跡線的方向延伸。
作為一種優選方案,所述若干延伸部沿所述焊盤區的邊界圍成一預設形狀。
作為一種優選方案,所述延伸部的厚度為10um-15um。
作為一種優選方案,所述延伸部的厚度為10um。
作為一種優選方案,所述柔性印制電路板還包括至少一組定位 標記,每一定位標記設置于所述跡線遠離所述焊盤區的位置。
作為一種優選方案,所述一組定位標記數量為四個。
作為一種優選方案,所述焊盤區上的焊盤均為圓形焊盤。
作為一種優選方案,相鄰兩個焊盤圓心之間的最小間距小于等于177um。
作為一種優選方案,相鄰兩個焊盤圓心之間的最小間距等于142um。
作為一種優選方案,所述每一跡線位于所述焊盤區中的部分寬度均相等。
作為一種優選方案,相鄰兩個焊盤之間的最小間距小于等于75um。
作為一種優選方案,相鄰兩個焊盤之間的最小間距等于40um。
作為一種優選方案,至少一根跡線上設置貫通所述基板的過孔,所述過孔中填充導電介質。
本發明還涉及一種智能卡模塊,所述智能卡模塊包括前述的柔性印制電路板和芯片,所述芯片設置于所述柔性印制電路板安裝芯片組件的焊盤區位置。
本發明還涉及一種智能卡,包括卡體,所述卡體設置一凹槽,所述智能卡還包括前述的智能卡模塊,所述智能卡模塊設置于所述板體的凹槽位置。
本發明的實施方式中柔性印制電路板采用圓形的焊盤,使得所述焊盤區中銅箔占用面積更小,留有更多的空間貼合pet膜,在將芯片安裝于焊盤區的過程中,較大面積的pet膜可以涂抹更多的粘膠層,提高芯片與焊盤區粘結的穩定性。
附圖說明
圖1是本發明第一實施例的柔性印制電路板的俯視示意圖。
圖2是現有柔性印制電路板的俯視示意圖。
圖3是本發明第二實施例的柔性印制電路板的俯視示意圖。
圖4是本發明第三實施例的柔性印制電路板的俯視示意圖。
圖5是本發明第四實施例的柔性印制電路板的俯視示意圖。
圖6是本發明第一實施例的柔性印制電路板的另一俯視示意圖。
圖7是本發明一個實施例下智能卡產品的應用示意圖。
主要元件符號說明
如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本發明。
具體實施方式
本發明的各種實施例將參照附圖進行說明。在說明書及附圖中,具有類似結構或功能的元件將用相同的元件符號表示。可以理解,附圖僅為提供參考與說明使用,并非用來對本發明加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便于清晰描述,而并不限定比例關系或對本發明進行窮盡性的說明,也不是對本發明的范圍進行限制。除非另有定義,本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。
需要說明的是,當組件被稱為“固定于”另一個組件,它可以直接在另一個組件上或者也可以存在居中的組件。當一個組件被認為是“連接”另一個組件,它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。當一個組件被認為是“設置于”另一個組件,它可以是直接設置在另一個組件上或者可能同時存在居中組件。
圖1根據本發明第一實施方式示出了柔性印制電路板1的平面示意性結構。該柔性印制電路板1可以應用于智能卡,也可以應用于其它電子裝置,如手機、筆記本電腦、平板電腦、液晶顯示裝置(lcd)、電機,以及其它電子裝置內的電子元器件。本實施方式中,所述柔性印制電路板1優選地適用于一智能卡模塊。一個芯片(圖未示)以倒裝芯片(flipchip)的方式安裝于電路板上,同時該柔性印制電路板1上設置其它必要的電子元件,形成智能卡模塊。之后,將智能卡模塊設置在一個卡體10(見圖7)上,就形成了完整的智能卡產品。
所述智能卡包括至少一塑料板體(卡體10)、安裝于所述板體 上的智能卡模塊,即柔性印制電路板1和電路板上的電子元件。可以理解,為減小所述智能卡的厚度,所述卡體上可以開設于所述印刷電路板1及芯片厚度及形狀相匹配的安裝槽。在一些實施例中,板體可以設置一些天線與智能卡連接,從而達到智能卡的無線通訊功能。在另一些實施例中,天線可以設置在智能卡模塊中相對芯片安裝面的另一面,以此改善加工工序。
所述柔性印制電路板1包括至少一個焊盤區2(圖中圓形虛線區域),所述焊盤區2上設置若干個焊盤3(連接盤)和若干條跡線5。每一焊盤3上連接有一條跡線5,所述跡線5用于將焊盤區上安裝的電子元器件(如芯片組件)連接至另一電子元器件或反面接觸盤。此處焊盤可以以倒裝芯片的工藝與芯片組件連接,也可以以引線鍵合的方式連接芯片組件。
可以理解,所述焊盤2和跡線5的數量根據所述焊盤區2上需焊接的芯片(圖未示)的引腳數量決定。智能卡的芯片引腳根據iso相關規范已經得到一些限定,本實施方式中,所述焊盤3和跡線5的數量均為五個,其中三個焊盤3均勻間隔排成一排,另外兩個焊盤3排成平行相對的另外一排。
所述柔性印制電路板1包括至少一層基板12,本實施方式中,所述基板12為pet材料制成。所述焊盤3設置于所述柔性印制電路板1的基板12上的焊盤區2中。本實施方式中,所述焊盤3和跡線5的材料為銅箔加鎳層覆蓋其上形成,所述柔性印制電路板1為雙層板(雙面板),所述柔性印制電路板1的基板12至少一側安裝有焊盤3和跡線5,另一面可以同樣設置跡線和焊盤。本實施方式中,為節約篇幅,以安裝于所述基板12同一側的焊盤3和跡線5為例進行描述。
可以理解,所述焊盤3和跡線5設置于所述焊盤區2的方式可 以為通過在所述焊盤區2中印刷導電材料的方式,還可以為電鍍刻蝕的方式在所述焊盤區2中預設的位置電鍍出焊盤3和跡線5。
本實施方式中,所述若干焊盤3中至少一個焊盤3為圓形,在保證芯片組裝公差在±25um之內的前提下,相鄰兩個焊盤3之間的最小間距a小于等于75um,較佳地,所述最小間距a為40um。相鄰兩個焊盤3圓心之間的最小間距b小于等于177um,較佳地,所述最小間距b為142um。相比于普通矩形的焊盤結構,本實施方式中的焊盤3與普通焊盤的矩形的內切圓尺寸相同,使得所述焊盤3的耗材少。同時,生產過程中只需控制好圓形焊盤之間的距離,即可保證電路之間不會發生短路(short)的意外情況。在保證制造公差相同的條件下,鄰近的焊盤3之間的距離減小有利于所述柔性印制電路板1更好的進行布線,同時芯片的鋁盤間距也可縮小,從而提供縮小芯片尺寸的空間,占用電子裝置的空間更小。
并且,參閱圖2,現有普通矩形焊盤的柔性印制電路板的圓形焊盤區中,銅箔占據的面積占整個焊盤區的24.4%。參閱圖1,而采用本發明實施方式的圓形焊盤3的柔性印制電路板1中,焊盤3采用同樣的布局,并且焊盤區2面積相同的情況下,銅箔的面積占整個焊盤區2的13%。很明顯,本發明實施方式的柔性印制電路板1的焊盤區2中銅箔占用面積更小。而較大面積的基板12(pet膜)可以涂抹更多的粘膠,提高芯片與焊盤區2的結構穩定性。
圖3至圖5根據本發明另一個構思示出了另一些技術方案。其中,所述若干跡線5中至少其中一條跡線5上延伸出至少一延伸部56。所述延伸部56由所在的跡線5靠近焊盤3的部位沿所述焊盤區2的邊界向鄰近的跡線5延伸,直至延伸至與鄰近的跡線5一側接近的位置。可以理解,每一跡線5的延伸部56均與其它任意一個跡線之間絕緣。
所述延伸部56沿所述焊盤區2的邊界延伸后,共同圍成所述焊盤區2的邊界,使得在所焊盤區2中涂抹用于粘接芯片(圖未示)的粘膠層時,在所述若干延伸部56的引導和阻擋下,所述粘膠能夠沿焊盤區2流動,并均勻涂抹在整個焊盤區2中。所述延伸部56能夠阻擋粘接流動到焊盤區2之外的區域,避免涂膠不均勻和粘膠隨意流動。本實施方式中,所述延伸部56突出所述基板12表面的厚度為10um-15um,較佳的,所述厚度為10um。所述延伸部56的材料與所述跡線5的材料相同。在本發明其它實施方式中,所述延伸部56也可以為由pet材料、其它金屬材料或塑料等制成。
可以理解,所述焊盤區2的形狀依據芯片的形狀可以設置為圓形、矩形、多邊形等任意形狀。所述若干延伸部56沿所述焊盤區2圍成的形狀也相應的為圓形、矩形、多邊形等形狀。本實施方式中,所述焊盤區2的形狀為圓形。
參閱圖3,在本發明第二實施方式中,所述柔性印制電路板1包括第一焊盤31、第二焊盤32、第三焊盤33、第四焊盤34、第五焊盤35和分別與這些焊盤對應連接的第一跡線51、第二跡線52、第三跡線53、第四跡線54和第五跡線55。在本實施方式中,所述第一跡線51和第三跡線53靠近對應焊盤的位置向兩側分別延伸出一延伸部56,所述第四跡線54向所述第五跡線55的方向延伸出延伸部56。
連接于第一跡線51的兩延伸部56為一長一短的兩段圓弧,較長的延伸部56朝向所述第二跡線52的一側方向延伸,較短的延伸部56朝向所述第五跡線55的一側方向延伸。所述較長的延伸部56部分與所述第一跡線51重合。
連接于第三跡線53的兩延伸部56為一長一短的兩段圓弧,較短的延伸部56朝向所述第二跡線52的另一側方向延伸,較長的延 伸部56朝向所述第四跡線54的一側方向延伸。
連接于第一跡線51的較短的延伸部56、連接于第四跡線54的延伸部56及連接于所述第三跡線53的較短延伸部56的長度和弧度相同,并且連接于第四跡線54的延伸部56朝向所述第五跡線55延伸。
所述若干延伸部56沿焊盤區2圍成一不封閉的圓形。所述第二跡線52設置于連接于第一跡線51的較長延伸部56與連接于第三跡線53的較短延伸部56所形成的縫隙之間。所述第五跡線55設置于連接于第一跡線51的較短延伸部56與連接于第四跡線54的延伸部56所形成的縫隙之間。所述每一跡線位于所述焊盤區2中的部分寬度均相等。連接于每一焊盤的跡線位于所述焊盤區2附近的部分大體平行設置。
參閱圖4,本發明第三實施方式與本發明第二實施方式不同在于,所述第一跡線51、第三跡線53及第四跡線54位于所述焊盤區2附近的部分的延伸方向與所述焊盤區2所在圓的徑向方向相同。
參閱圖5,本發明第四實施方式中,所述柔性印制電路板1包括第一焊盤31、第二焊盤32、第三焊盤33、第四焊盤34、第五焊盤35和分別這些焊盤對應連接的第一跡線51、第二跡線52、第三跡線53、第四跡線54和第五跡線55。在本實施方式中,所述第一跡線51、第二跡線52及第四跡線54靠近對應焊盤的位置向跡線一側分別延伸出一延伸部56,所述第五跡線55靠近對應第五焊盤35的位置向兩側分別延伸出一延伸部56。
設于第一跡線51上的延伸部56朝向所述第二跡線52方向延伸,設于第二跡線52上的延伸部56朝向所述第三跡線53的方向延伸,連接于第四跡線54上的延伸部56朝向所述第三跡線53延 伸。
設于第五跡線55的兩延伸部56分別向鄰近的第一跡線51和第四跡線54的方向延伸。
所述若干延伸部56沿焊盤區2圍成一不封閉的圓形。所述第三跡線53設置于第二跡線52的延伸部56與第四跡線54的延伸部56所形成的縫隙之間。所述每一跡線位于所述焊盤區2中的部分寬度均相等。連接于第二、第三和第五焊盤32、33和35的跡線位于所述焊盤區2附近的部分大體平行設置。連接于第一和第四焊盤31和34的跡線位于所述焊盤區2附近的部分大體平行設置并與所述連接于第二、第三和第五焊盤32、33和35的跡線位于所述焊盤區2附近的部分的延伸方向垂直,連接于所述第五跡線55兩側的延伸部56的長度和弧度相同,以使所述第一、第五焊盤31、35之間的距離與所述第四、第五焊盤34、35之間的距離相同。
可以理解,本發明的柔性印制電路板1上的焊盤3的尺寸大小取決于制造尺寸公差和焊盤3上承載芯片焊接用金球(圖未示)的大小。當公差范圍大,裝配精度低時,焊盤3的尺寸可以增大,當公差范圍小,裝配精度高時,焊盤3的尺寸減小。焊盤3的尺寸與芯片承載的金球尺寸成正比。
參閱圖3,所述柔性印制電路板1還包括至少一組定位標記57,一組定位標記數量至少為兩個。本實施方式中,所述定位標記57的個數為四個。所述定位標記57設置于跡線5上,所述定位標記57用于方便芯片裝配設備對芯片在柔性印制電路板1上的安裝位置進行精確定位。當芯片放置在印刷電路板上時,操作人員通過顯示設備觀察芯片的精確位置,借助定位標記,便可知道芯片的位置是否出現偏差。本實施方式中,所述定位標記57的材料與所述跡線5相同,其設置于所述跡線5遠離所述焊盤區2的位置,以進一 步減少所述焊盤區2中的銅箔面積。
參閱圖6,本實施方式中,所述跡線5上開設貫穿所述基板12的過孔4,所述過孔4開設于所述跡線遠離所述焊盤區2的位置,并且所述跡線5開設所述過孔4的位置的尺寸大于所述跡線5未開設過孔4的尺寸。所述過孔中填充有導電介質,優選的,所述導電介質與所述焊盤3的材料相同。所述過孔4可將所述焊盤3連接于位于所述柔性印制電路板1不同層上的另一焊盤3或跡線4,以完成焊盤3傳輸的電信號在不同層之間的傳輸。
可以理解,所述柔性印制電路板1也可以為單面板,所述焊盤3和跡線5設于所述柔性印制電路板1的同一側的外表面上。
可以理解,所述柔性印制電路板1還可以為雙層板,一層為用于連接芯片的焊盤和跡線,另一層為與電子設備溝通的接觸盤。比如,所述柔性印制電路板1包括至少兩層疊放的基板12,兩層基板12之間填充粘膠層,上述焊盤3和跡線5形成與位于柔性印制電路板1的外表層上。其中,位于柔性印制電路板1最外層的電路中的跡線5上開設貫穿所述基板12的盲孔或通孔41。本實施方式中,所述通孔41開設于所述跡線5遠離所述焊盤區2的位置,并且所述跡線5開設所述通孔41的位置的尺寸大于所述跡線5未開設通孔41的尺寸。所述通孔41中填充有導電介質,優選的,所述導電介質與所述焊盤3的材料相同,為銅箔。所述通孔可將所述焊盤3連接于位于所述柔性印制電路板1其它層上的另一焊盤3或跡線4,可使焊盤3傳輸的電信號在不同層之間傳輸。
本發明的柔性印制電路板1采用圓形的焊盤3,使得所述焊盤區2中銅箔占用面積更小,留有更多的空間貼合pet膜,因此在將芯片安裝于焊盤區2的過程中,較大面積的pet膜可以涂抹更多的粘膠,提高芯片與焊盤區2的結構穩定性。
圖7根據本發明一個實施例示出了智能卡模塊安裝在智能卡上的應用性示意結構。在該示意圖中,卡體10為一個塑料基板,靠近中間的部分形成空槽。柔性印刷電路板1的一面安裝了芯片(圖未示出),另一面按照sim卡標準制成智能卡接觸端(如圖所示),形成智能卡模塊。這樣,將智能卡模塊置入卡體10,形成完整的智能卡,供用戶使用。
由此,本發明令人滿意地對實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本發明一部分實施例,而沒有窮盡性地例舉所有可能的實施例。本領域的技術人員可以對各個實施例中的技術特征進行各種組合以滿足實際需要。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發明保護的范圍。
以上所述,僅為本發明的較佳實施方式,并非是對本發明作任何形式上的限定。另外,本領域技術人員還可在本發明精神內做其它變化,當然,這些依據本發明精神所做的變化,都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。