電路板裝置的制作方法

專利名稱：電路板裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電路板裝置，特別涉及一種適用于無線網絡卡上，借由規格化的電路板相連接而實現模塊化組裝及降低生產成本功效的一種電路板裝置。
背景技術：
計算機用的擴充卡(或稱為計算機外設卡，以下以計算機卡作為簡稱)不僅提供了便攜式計算機及其它電子產品進行功能擴充的能力，還增進了使用上的便利性。這些計算機卡(PC Card)目前存在有許多標準規格，例如由個人計算機內存卡國際協會(Personal Computer Memory Card InternationalAssociation；縮寫為PCMCIA)所建立的PCMCIA標準規格便是其中一例。而計算機卡所能提供的常見擴充功能則包括調制解調器卡(Fax ModemCard)、網絡卡(LAN Card)、記憶卡(Memory Card)以及無線網絡卡(WirelessLAN Card)等等。
為了讓計算機卡(PC Card)適應時代的需求，PCMCIA也不斷的研究、發展計算機卡的新規格，未來，預計將有更多不同功能的計算機卡會被開發出來。
這些計算機卡除了在外觀尺寸與結構強度上必須符合PCMCIA所制訂的國際標準規范之外，對于其電性安全(例如電磁干擾的遮蔽)以及功能規范也有嚴格的限制。近年來，計算機卡所提供的功能已有愈來愈強且愈來愈復雜的趨勢，相對的，所需使用的電子元件數量以及電路設計的復雜性也都呈劇幅比例增加。這些計算機卡由于受限于其可移植性以及尺寸的要求，為了能提供足夠的面積的來容置所需的電路設計，目前，絕大部分功能較強的計算機卡內部都采用“多層結構(Multi-Layer)的電路板”，以供適應日益復雜的電路設計需求。
然而，并非所有的計算機卡都需要使用這種多層結構的電路板。例如，無線網絡卡便是其中一例。
請參考

圖1，圖1為現有使用單一電路板的無線網絡卡電路板的立體視圖。在圖1中，無線網絡卡中所裝設的電路板裝置100內部主要包括有一多層電路板130、一或多個主要電子電路元件110以及一無線收發元件120等。其中，無線收發元件120為一模擬高頻無線訊號(Radio Frequency)的收發器，而這些主要電子電路元件110則提供進行無線通訊所需的包括模擬/數字訊號的轉換、數據資料的邏輯運算以及與其它外界裝置(例如PCMCIA插槽或計算機等)連接通訊等等功能，而且由許多各式電子元件所構成。在現有技術中，該主要電子電路元件110與無線收發元件120都設置在同一多層電路板130上。
如熟悉此技術者所知，由于無線收發元件120極易受到主要電子電路元件110運作時的電磁干擾，因此一般而言，無線收發元件120均需與這些主要電子電路元件110相隔一定距離，并且以線路135來連接來進行兩者間的訊號傳遞，以降低電磁干擾的影響。并且，為了提供較強功能與較高效率的無線網絡通訊功能，該主要電子電路元件110必須包含相當數量的各式電子元件而且其所需的相關電路設計也非常復雜。所以，一般均需使用多層電路板130來承置這些主要電子電路元件110與電路設計，以便達到所需的功能與運作效率。否則，倘若僅使用單層電路板的話，將因單層電路板所能容納的電路設計過于簡單而導致無線網絡卡所能提供的功能或是運作效果受限。
但是，由于多層電路板130中都具有一層沿著整個電路板延伸分布的金屬接地層，所以，若將無線收發元件120直接設置于該多層電路板130上，則無線收發元件120所發射或欲接收的無線訊號，將有一部份會受到多層電路板130中的金屬接地層遮蔽而影響通訊品質與效果。因此，一般的解決方法大多不在無線收發元件120的投影方向上設計金屬接地層，然而這種方法勢必增加電子電路布局上的困難度以及復雜性。
請參考圖2，圖2為現有無線網絡卡所使用的多層電路板130的剖面結構示意圖。在多層電路板130所具有的多層電路結構中，包含有一層金屬接地層250。一般而言，這層金屬接地層250通常是以電鍍形成或是一整片的銅箔貼合于整個多層電路板130的其中一層(可以為底層或是中間夾層)，而金屬接地層250的面積尺寸常是廣泛涵蓋整個多層電路板130的。然而，對于無線網絡卡的技術領域而言，為了避免金屬接地層250阻擋到無線收發元件120朝下發射的收發無線訊號200。現有技術必須使用額外的工藝將位于無線收發元件120投影方向上的金屬接地層去除。此舉不僅導致工藝的復雜與成本的增加，而且還因部分位于無線收發元件120投影方向上的線路131無法直接借由導通孔(via)直接耦合(接地)至金屬接地層250，而造成電子電路布局上的困難度以及復雜性均相對提高。
而且，由于多層電路板130的成本為單層電路板成本的好幾倍，而如前所述，由于無線收發元件120與主要電子電路元件110必須相隔一定距離以上，其無形中勢必增加所需使用多層電路板130的面積大小、并進而相對提高生產成本。事實上，由前述的內容也可得知，由于無線收發元件120與主要電子電路元件110之間僅需以簡單的線路135進行電性連接。所以，除了電子電路元件110所涵蓋的區域需要使用到多層電路板130結構之外，其它的部分并不需使用到相對昂貴且復雜的多層電路板。由此可知，現有技術的電路板裝置確實仍有被進一步改進的空間。
此外，也由于現有技術的無線網絡卡是使用單一電路板來設置無線收發元件120與主要電子電路元件110。因此，當欲改變無線網絡卡的規格或功能時，例如，當欲變更通訊協議、無線訊號頻率或功率或是其它附加功能時，只要無線收發元件120或主要電子電路元件110中任一元件或電路需要改變，就須完全重新設計整個電路板。不僅生產與設計成本均相對較高，而且比較不具有使用彈性。

發明內容
本實用新型的主要目的是提供一種電路板裝置，其可適用于具有無線通訊功能的計算機卡上，并且具有較高的電路設計彈性、較低的生產成本以及降低無線通訊訊號遮蔽等優點，可以改善現有技術的種種缺陷。
本實用新型的另一目的是提供一種適于使用在無線網絡卡中的電路板裝置。借由提供模塊化設計的第一電路板與第二電路板來分別設置電子電路元件與無線收發元件，而該第一與第二電路板可分別為成本較高但可設計復雜電路的多層電路板以及成本低且不具接地層的單層電路板。借此，不僅整體生產成本相對降低、無線收發元件的訊號收發不會受到多層電路板中的接地層所遮蔽，并且，當欲進行功能變更時，可以僅改變其中一電路板的電路設計，而另一電路板則仍可直接使用不需重新設計，形成一模塊化的設計，使產品的整體設計彈性與設計成本均相對降低。
為實現上述目的，根據一較佳實施例，本實用新型電路板裝置包括一第一電路板；一主要電子電路元件，設置于該第一電路板上；一第二電路板，與該第一電路板電性連接；以及一無線收發元件，設置于該第二電路板上，并且位于不與該第一電路板相重疊的位置上。
根據另一較佳實施例，本實用新型電路板裝置包括一第一電路板；一主要電子電路元件，設置于該第一電路板上；一無線收發元件；以及一連接裝置，用來電性連接該第一電路板與該無線收發元件，并且使該無線收發元件的位置大體上不重疊于該第一電路板。
在本實用新型的一較佳實施例中，電路板裝置中的第一電路板與第二電路板可用表面接著(SMT)、嵌合(Plugging)、焊接(Welding)或膠合(Adhering)等方式來電性連接。
在本實用新型另一實施例中，可用扁排線(Flat Cable)作為連接裝置來代替第二電路板來進行電子電路元件與無線收發元件之間的電性連接。
在本實用新型的較佳實施例的無線網絡卡中，除了該電路板裝置之外，還包括由塑料材料的底面板、金屬頂蓋以及塑料材料的頂面板所組成的殼體。其中，頂蓋上的卡合結構可與底面板上的卡合結構相互嵌合以將頂蓋結合并定位于底面板一側位置處。而頂面板上的卡合結構可與底面板上卡合結構相互嵌合，以使頂面板、頂蓋以及底面板形成一容置空間，而且第一電路板以及主要電子電路元件部分將恰好可置于頂蓋與底面板所形成的區域容置空間，而無線收發元件則恰好可置于頂面板與底面板所形成的區域容置空間。
附圖簡要說明
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細的描述。
附圖中，圖1為現有使用單一電路板的無線網絡卡電路板的立體視圖；圖2為現有無線網絡卡所使用的多層電路板的剖面結構示意圖；圖3為本實用新型的電路板裝置的一較佳實施例的上側方向立體視圖；
圖4為如圖3所示的本實用新型電路板裝置較佳實施例的剖面方向示意圖；圖5A為本實用新型的單層電路板與多層電路板的透視示意圖。
圖5B為本實用新型的單層電路板與多層電路板電性連接后的俯視與側視示意圖。
圖6為本實用新型的電路板裝置配置在一無線網絡卡中的另一較佳實施例的立體分解圖；以及圖7為本實用新型的電路板裝置配置在一無線網絡卡中的另一實施例的立體分解圖。
具體實施方式
本實用新型的電路板裝置的設計思想，是將用來提供無線通訊功能所需的電子電路元件與無線收發元件分別設置在兩組不同的第一與第二電路板上，再將兩電路板電性連接以提供該無線通訊功能。第一電路板可為成本較高但可設計復雜電路的多層電路板，而第二電路板則可為成本低且不具接地層的單層電路板或扁排線。不僅本實用新型的電路板裝置的整體生產成本相對降低、無線收發元件的訊號收發不會受到多層電路板中的接地層所遮蔽，而且，當欲進行設計變更時，僅需改變第一電路板的電路設計，而第二電路板與無線收發元件則仍可直接使用不需重新設計，反之亦然，因此為一模塊化的設計思想，進而提高產品的設計彈性，并降低產品的設計成本。
請參考圖3，其為本實用新型的電路板裝置的較佳實施例上側方向立體視圖。在圖3中，電路板裝置300為包括一多層電路板330(以下也稱為第一電路板)及一單層電路板340(以下也稱為第二電路板)的電路板結構，而且電路板330、340上分別設置有主要電子電路元件310以及無線收發元件320。多層電路板330與單層電路板340之間以電性連接結構355相互結合，而主要電子電路元件310與無線收發元件320之間則以分別位于多層電路板330與單層電路板340上的線路350、360加以電性連接。其中，無線收發元件320為一模擬高頻無線訊號(Radio Frequency)的收發器，而該主要電子電路元件310則提供控制該無線收發元件320與進行無線通訊的功能，例如包括模擬/數字訊號的轉換、數據資料的邏輯運算以及與其它外界裝置(例如PCMCIA插槽或計算機等)連接通訊等等功能，并由許多各式電子元件所構成。
雖然本較佳實施例是以適用于符合PCMCIA規格的無線網絡卡中的電路板裝置300來舉例說明，然而，其并非用來限制本實用新型的可實施范圍，本實用新型的電路板裝置300還可適用于任何具有主要電子電路元件310以及無線收發元件320的其它種類或規格的無線通訊裝置。
請參考圖4，其為本實用新型的電路板裝置300較佳實施例的剖面示意圖。在圖4中，電路板裝置300為使用單層電路板340以及多層電路板330的電路板結構，而且無線收發元件320在單層電路板340上所處的位置并不與主要電子電路元件310所處的多層電路板330疊合。
由于無線收發元件320在單層電路板340上的所處位置并不與主要電子電路元件310所處的多層電路板330疊合，所以多層電路板330所具有的金屬接地層510(其沿著整個多層電路板330面積延伸分布)并不會遮蔽無線收發元件320所收發的訊號500。并且，單層電路板340上并不具有接地層510，因此，當無線收發元件320收發無線訊號500時，訊號500在各方向上都完全不受接地層所影響或屏蔽，所以無線收發元件320的無線訊號500收發品質與效果都可大幅改善。
請參閱圖5A及圖5B，其揭露本實用新型用來結合多層電路板330與單層電路板340的電性連接結構490的實施例示意圖。其中，圖5A為單層電路板340與多層電路板330的透視示意圖，而圖5B為單層電路板340與多層電路板330電性連接后的俯視與側視示意圖。
如圖5A所示，在多層電路板330及單層電路板340上的相對應位置處可分別設置有若干個訊號接點(Signal Pad)441、443以及若干焊墊(Welding Pad)445、447。借由訊號接點441、443的對應耦合可進行多層電路板330與單層電路板340之間的電性連接，而電路板330、340上的焊墊447、445則提供進行焊接結合的區域，以便使電路板330、340可被結合固定成一體，并提供所需的結合強度。如圖5B所示，當多層電路板330及單層電路板340被結合完成后，這些訊號接點441、443與焊墊445、447將被夾置于兩電路板330、340之間，并用虛線的電性連接結構490表示。
當然，除了前述以焊接(Welding)方式進行兩電路板330、340的結合外，在另一實施例中，本實用新型還可選擇以表面接著(SMT)、嵌合(Plugging)或膠合(Adhering)等其它方式來電性連接兩電路板330、340的方式。
由前述自圖3至圖5B所示的若干實施例圖及其文字說明可知，本實用新型的電路板裝置300主要使用模塊化設計制造的電路板330、340來分別承載主要電子電路元件310與無線收發元件320。其中，承載主要電子電路元件310的電路板可為多層電路板330，而承載無線收發元件320的電路板則可為單層電路板340或甚至是一扁排線。而在本實用新型的另一實施例中，承載該無線收發元件320的電路板也可為不具有金屬接地層的另一多層電路板，而且承載該無線收發元件320的該多層電路板的層數少于該第一電路板的層數，所以仍然具有成本較低的優勢。并且，當兩電路板330、340組裝結合后，無線收發元件320在單層電路板340上的位置并不與多層電路板330相重疊，因此，多層電路板330所具有的接地層5 10將不會阻礙到無線收發元件320所收發的訊號。而當欲進行設計變更時，僅需針對電路板330、340中其中之一變更設計、而另一電路板及其上的電子元件與電路設計則可不必變動。因此，不僅本實用新型的電路板裝置的整體生產成本相對降低，而且無線收發元件的訊號收發不會受到多層電路板中的接地層所遮蔽。
請參考圖6，其為本實用新型的另一較佳實施例電路板裝置配合裝設于一符合PCMCIA規格的無線網絡卡600中的立體分解圖。在圖6中，無線網絡卡600包括一多層電路板615、設置于多層電路板615上的一主要電子電路元件610、一扁平排線(Flat Cable)660、通過扁平排線660與多層電路板615電性連接的一無線收發元件620等內部元件結構，以及由電磁波可穿透材料(例如塑料材料)制成的一底面板630、電磁波不可穿透材料(例如金屬材料)制成的一頂蓋650及一電磁波可穿透材料制成的頂面板640所組成的外部殼體結構。
在本較佳實施例中，扁平排線660作為一連接裝置以電性連接主要電子電路元件610與無線收發元件620，因此，該扁平排線660的功能實質上即等同于前述的單層電路板340(或稱為第二電路板)。
其中，借由底面板630、頂蓋650以及頂面板640都分別具有卡合結構(包括第一卡合結構635、第二卡合結構655以及第三卡合結構645)。借由將頂蓋650的卡合結構655與底面板630的卡合結構635相互嵌合，將頂蓋650結合并定位于底面板630一側位置處，而且頂面板640的卡合結構645與該底面板630的卡合結構635相互嵌合，從而使底面板630、頂蓋650以及頂面板640之間可形成一容置空間。此時，該無線收發元件620的位置大體上位于塑料材料的頂面板640與底面板630所形成容置空間的區域，并且主要電子電路裝置610則大體上位于金屬材料的頂蓋650與塑料底面板630所形成容置空間的區域。于是便可將本實用新型的電路板裝置固定在無線網絡卡600殼體內的預定位置。借由這種殼體結構的設計，該無線網絡卡600的無線收發元件620所收發的無線訊號將可順利通過塑料材料的頂面板640與底面板630，從而在各方向上均不受限制與阻礙。而主要電子電路元件610所產生的電磁波，則將受到金屬材料的頂蓋650以及多層電路板615中所具有的接地層所遮蔽而不會外泄至外界。所以，借由本實用新型的電路板裝置設計(也就是多層電路板與單層電路板的搭配使用)，使得本實用新型的電路板裝置在使用于無線網絡卡600上時，該無線網絡卡600的殼體結構將僅需要塑料材料的底面板630、金屬材料的頂蓋650及塑料材料的頂面板640共三個元件，就可同時實現將電路板裝置進行結合定位、防止主要電子電路元件610的電磁干擾(EMI)以及提供讓無線收發元件620順利收發無線訊號的功效。
請參考圖7，圖7為本實用新型的電路板裝置配合裝置于另一無線網絡卡7a中的另一實施例的立體分解圖。由于本實施例中的大部分元件相同或類似于圖3與圖6所示的元件，因此相同的元件將直接給予相同的元件名稱且不再贅述其詳細構成。
在圖7所示的實施例中，無線網絡卡7a同樣包括多層電路板330，其電性連接于單層電路板340的內部元件結構(電路板330、340上原本所設置的主要電子電路元件310以及無線收發元件320未繪示于本圖中)，以及底面板10a、頂蓋20a與頂面板30a所組成的外部殼體結構。而圖7所示的實施例與前述實施例的不同點在于計算機卡結構7a在底面板10a、頂蓋20a及多層電路板330、單層電路板340的相對應位置上設置有若干螺絲孔19、29、49。借由將若干螺絲50自頂蓋20a側朝向底面板10a鎖入，除了可完成頂蓋20a側與底面板10a的結合定位工作外，同時還可將單層電路板340、多層電路板330直接夾置并分別定位于頂蓋20a與底面板10a以及頂面板30a與底面板間所形成的容置空間中。
綜合上述，本實用新型提出適用于無線通訊裝置的一種電路板裝置，借由不具接地層的單層電路板承置無線收發元件并以多層電路板來承置其它主要電子電路元件，可使無線收發元件所收發的訊號不會受到多層電路板的接地層所阻礙而減弱。且同時，因單層電路板的成本較低而使得本實用新型的電路板裝置的整體生產成本更為低廉。并且，兩電路板(多層電路板與單層電路板)均可模塊化設計，當欲進行無線通訊裝置的功能變更時，僅需改變其中的一電路板的設計(例如置換不同的多層電路板設計)，而另一電路板(例如單層電路板及其上的無線收發元件)則可不需改變繼續沿用，從而可實現增進使用彈性與降低設計制造成本的功效。
可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本實用新型的技術方案和技術構思作出其他各種相應的改變和變形，而所有這些改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求1.一種電路板裝置，其特征在于，至少包括一第一電路板；一主要電子電路元件，設置于該第一電路板上；一第二電路板，與該第一電路板電性連接；以及一無線收發元件，設置于該第二電路板上，并且位于不與該第一電路板相重疊的位置上。
2.根據權利要求1所述的電路板裝置，其特征在于，該第一電路板為一多層電路板，并且還具有沿著整個該第一電路板面積延伸分布的一金屬接地層。
3.根據權利要求2所述的電路板裝置，其特征在于，該第二電路板為一不具有金屬接地層的多層電路板，并且該第二電路板的層數少于該第一電路板的層數。
4.根據權利要求1所述的電路板裝置，其特征在于，該第二電路板為一單層電路板。
5.根據權利要求1所述的電路板裝置，其特征在于，該第二電路板為一扁排線。
6.根據權利要求1所述的電路板裝置，其特征在于，該第一電路板與該第二電路板以一電性連接結構相互結合。
7.根據權利要求6所述的電路板裝置，其特征在于，該電性連接結構至少包括若干訊號接點以及若干焊墊。
8.根據權利要求1所述的電路板裝置，其特征在于，該電路板裝置設置于一無線通訊裝置中。
9.根據權利要求1所述的電路板裝置，其特征在于，該電路板裝置設置于一符合PCMCIA規格的無線網絡卡中。
10.根據權利要求9所述的電路板裝置，其特征在于，該無線網絡卡至少包括一底面板，具有一第一卡合結構；一頂蓋，具有一第二卡合結構，該頂蓋的該第二卡合結構可與該底面板的該第一卡合結構相互嵌合，借以將該頂蓋結合并定位在該底面板上；以及一頂面板，具有一第三卡合結構，該頂面板的該第三卡合結構可與該底面板的該第一卡合結構相互嵌合，并在該頂面板、該頂蓋與該底面板之間形成一容置空間；其中，該第一電路板以及該主要電子電路元件大體上位于該頂蓋與該底面板之間，并且該無線收發元件大體上位于該頂面板與該底面板之間。
11.根據權利要求10所述的電路板裝置，其特征在于，該底面板與該頂面板以電磁波可穿透的材料所制成，并且該頂蓋以電磁波不可穿透的材料制成。
12.一種電路板裝置，其特征在于，至少包括一第一電路板；一主要電子電路元件，設置于該第一電路板上；一無線收發元件；以及一連接裝置，用來電性連接該第一電路板與該無線收發元件，并且使該無線收發元件的位置大體上不重疊于該第一電路板。
13.根據權利要求12所述的電路板裝置，其特征在于，該連接裝置為一扁平排線。
14.根據權利要求12所述的電路板裝置，其特征在于，該連接裝置為一第二電路板，該第二電路板與該第一電路板電性連接，該無線收發元件設置于該第二電路板上，并且大體上位于不與該第一電路板相重疊的位置上。
15.根據權利要求12所述的電路板裝置，其特征在于，該第一電路板為一多層電路板，并且還具有沿著整個該第一電路板面積延伸分布的一金屬接地層。
16.根據權利要求12所述的電路板裝置，其特征在于，該連接裝置為一不具有金屬接地層的多層電路板，并且該連接裝置的多層電路板的層數少于該第一電路板的層數。
17.根據權利要求12所述的電路板裝置，其特征在于，該電路板裝置設置于一無線通訊裝置中。
18.根據權利要求12所述的電路板裝置，其特征在于，該電路板裝置裝置于一符合PCMCIA規格的無線網絡卡中。
19.根據權利要求18所述的電路板裝置，其特征在于，該無線網絡卡至少包括一底面板，其具有一第一卡合結構；一頂蓋，其具有一第二卡合結構，該頂蓋的該第二卡合結構可與該底面板的該第一卡合結構相互嵌合，借以將該頂蓋結合并定位于該底面板上；以及一頂面板，其具有一第三卡合結構，該頂面板的該第三卡合結構可與該底面板的該第一卡合結構相互嵌合，并在該頂面板、該頂蓋與該底面板之間形成一容置空間；其中，該第一電路板以及該主要電子電路元件大體上位于該頂蓋與該底面板之間，并且該無線收發元件大體上位于該頂面板與該底面板之間。
20.根據權利要求19所述的電路板裝置，其特征在于，該底面板與該頂面板以電磁波可穿透的材料制成，并且頂蓋以電磁波不可穿透的材料制成。
專利摘要一種電路板裝置，特別適用于具有無線通訊功能的計算機卡上。該電路板裝置主要包括相互電性連接的一多層結構第一電路板以及一單層結構的第二電路板。其中第一電路板上設置有主要電子電路元件，第二電路板上則設置有無線收發元件，并且，無線收發元件并不位于與第一電路板相重疊的位置上。因此第一電路板通常具有的多層結構中的接地層將不會阻礙無線收發元件的訊號收發，而且使用單層結構的第二電路板將可降低電路板裝置的整體制作成本。
文檔編號H05K3/36GK2648765SQ03204868
公開日2004年10月13日 申請日期2003年8月6日 優先權日2003年8月6日
發明者林世偀, 郭葆謙, 李宗彝, 王吉昌, 許雅雯 申請人:智邦科技股份有限公司