Method of manufacturing electronic assembly and electronic assembly

Abstract

The present disclosure relates to a method of manufacturing an electronic assembly, comprising the steps of: -providing a mother board; and -providing at least one daughter board. The method further comprises: -providing at least one positioning structure on each daughter board and providing positioning hole (s) on the mother board; or providing at least one positioning hole on each daughter board and providing positioning structure (s) on the mother board; -placing the at least one daughter board on the mother board and aligning each positioning structure with the respective positioning hole; - pressing each positioning structure into the respective positioning hole; and -performing soldering between the mother board and the at least one daughter board to form the electronic assembly.

Description

METHOD OF MANUFACTURING ELECTRONIC ASSEMBLY AND ELECTRONIC ASSEMBLYTechnical Field

[0001] The present disclosure generally relates to the technical field of electronic devices, and particularly to a method of manufacturing an electronic assembly and an electronic assembly.Background

[0002] This section introduces aspects that may facilitate better understanding of the present disclosure. Accordingly, the statements of this section are to be read in this light and are not to be understood as admissions about what is in the prior art or what is not in the prior art.

[0003] Board-board soldering is more and more common in industry. In order to fulfill board-board soldering, a fixture device is usually needed to press the boards (e.g., the daughter board (s) and the mother board) toward each other. As such, it is usually necessary to provide a positioning or guiding structure to ensure that the boards will not be undesirably displaced during the pressing operation and the subsequent soldering.

[0004] According to an assembly method known in the prior art, a plurality of guiding pins are usually provided on a pressure fixture of the fixture device, and guiding holes are provided on the daughter and mother boards, wherein the pressure fixture is pressed against the daughter board towards the mother board by inserting the guiding pins on the pressure fixture into the guiding holes in the daughter and mother boards. However, this method is mainly suitable for an electronic assembly with few boards (e.g., few daughter boards with one mother board) . In MIMO products consisting of many daughter boards (up to 128) , this method will face challenges, since there are too many guiding pins to be inserted into the guiding holes in different boards, which will cause over-positioning and will make it difficult to put the pressure fixture on the boards and / or to take away the boards from the pressure fixture. In prior art, in order  to solve such a deficiency, as a compromise, the fit tolerance between the guiding hole and the guiding pin has to be increased, which undesirably reduces the precision.

[0005] Therefore, an improved solution for manufacturing an electronic assembly comprising several boards with a simpler operation, a higher precision and / or a lower cost is in need.Summary

[0006] This summary is provided to introduce a selection of concepts in a simplified form that are further described below in the detailed description. This summary is not intended to identify key features or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used to limit the scope of the claimed subject matter.

[0007] One of the objects of the disclosure is to provide an improved solution for manufacturing an electronic assembly, which can achieve a simpler operation, a higher precision and / or a lower cost.

[0008] According to a first aspect of the disclosure, there is provided a method of manufacturing an electronic assembly, comprising the steps of: -providing a mother board; and -providing at least one daughter board. The method further comprises: -providing at least one positioning structure on each daughter board and providing positioning hole (s) on the mother board; or providing at least one positioning hole on each daughter board and providing positioning structure (s) on the mother board; -placing the at least one daughter board on the mother board and aligning each positioning structure with the respective positioning hole; - pressing each positioning structure into the respective positioning hole; and -performing soldering between the mother board and the at least one daughter board to form the electronic assembly.

[0009] In an embodiment of the disclosure, the step of providing a mother board comprises: providing solder pastes on the mother board.

[0010] In an embodiment of the disclosure, the step of providing at least one daughter board comprises: providing solder pastes on each daughter board.

[0011] In an embodiment of the disclosure, the solder pastes are provided on the mother board and / or on the at least one daughter board by screen printing.

[0012] In an embodiment of the disclosure, the step of performing soldering between the mother board and the at least one daughter board comprises: performing soldering at the solder pastes between the mother board and the at least one daughter board and performing soldering between each positioning structure and the respective positioning hole.

[0013] In an embodiment of the disclosure, the step of providing positioning structure (s) comprises: providing pad (s) on the daughter board or the mother board and fixing each positioning structure on the respective pad.

[0014] In an embodiment of the disclosure, solder ball (s) in a molten state provided by a laser ball soldering device is / are directly fixed to the respective pad (s) on the daughter board or on the mother board when dropping on the pad (s) , so as to form the positioning structure (s) .

[0015] In an embodiment of the disclosure, prefabricated positioning ball (s) or post (s) of a metal material is / are fixed to the respective pad (s) on the daughter board or on the mother board through a separate soldering process, so as to form the positioning structure (s) .

[0016] In an embodiment of the disclosure, the soldering between the at least one daughter board and the mother board is performed in a reflow oven.

[0017] In an embodiment of the disclosure, the method further comprises: providing a fixture device comprising a carrier plate, on which the mother board is placed, and a pressure fixture, which is actuated to press against the at least one daughter board  towards the mother board, so as to engage each positioning structure into the respective positioning hole.

[0018] In an embodiment of the disclosure, soldering of the electronic components is performed in the reflow oven.

[0019] In an embodiment of the disclosure, the step of providing at least one positioning structure or at least one positioning hole on each daughter board comprises: providing one positioning structure or one positioning hole at each of four corners of each daughter board.

[0020] According to a second aspect of the disclosure, there is provided an electronic assembly comprising a mother board and at least one daughter board fixed to the mother board. At least one positioning structure is provided on each daughter board and positioning hole (s) corresponding to the positioning structure (s) on each daughter board is / are provided on the mother board; or at least one positioning hole is provided on each daughter board and positioning structure (s) corresponding to the positioning hole (s) on each daughter board is / are provided on the mother board. The positioning structure is received in the respective positioning hole and the two are fixed with each other by soldering.

[0021] In an embodiment of the disclosure, the positioning structure is a prefabricated metal ball or post, which is fixed to a pad on the daughter board or the mother board by a separate soldering process.

[0022] In an embodiment of the disclosure, the positioning structure is a positioning ball. The positioning ball is formed by a solder ball in a molten state provided by a laser ball soldering device, which is directly fixed to a pad on the daughter board or on the mother board when dropping on the pad.

[0023] In an embodiment of the disclosure, one positioning structure or one positioning hole is provided at each of the four corners of each daughter board.

[0024] In an embodiment of the disclosure, the outer diameter of the positioning structure is smaller than the outer diameter of the positioning hole.

[0025] In an embodiment of the disclosure, the daughter board is a single electronic component or a modular board pre-integrated with multiple electronic components.

[0026] The solution of the present disclosure can at least bring the following benefits: by arranging positioning structures on one of the daughter board and the mother board and corresponding positioning holes on the other, the over-positioning problem existing in the known solution of the prior art can be avoided and there is no difficulty in loading / unloading of the fixture; and by forming positioning structures with solder balls in molten state for example provided by a laser soldering ball device, a simplified operation, an increased precision and / or a reduced cost can be achieved.Brief Description of the Drawings

[0027] These and other objects, features and advantages of the disclosure will become apparent from the following detailed description of illustrative embodiments thereof, which are to be read in connection with the accompanying drawings.

[0028] FIG. 1 schematically shows an electronic assembly comprising several daughter boards and one mother board of the prior art;

[0029] FIG. 2 schematically shows a step of providing a mother board with solder pastes and positioning structures in the form of solder balls;

[0030] FIG. 3 schematically shows an assembling process of a daugher board with positioning holes and the mother board with corresponding positioning structures in the form of the solder balls;

[0031] FIG. 4 schematically shows an assembling process of the daugher board with positioning structures and the mother board with corresponding positioning holes; and

[0032] FIG. 5 schematically shows a forming process of a solder ball in molten state by a laser ball soldering device.Detailed Description

[0033] The embodiments of the present disclosure are described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood that these embodiments are discussed only for the purpose of enabling those skilled in the art to better understand and thus implement the present disclosure, rather than suggesting any limitations on the scope of the present disclosure. Reference throughout this specification to features, advantages, or similar language does not imply that all of the features and advantages that may be realized with the present disclosure should be or are in any single embodiment of the disclosure. Rather, language referring to the features and advantages is understood to mean that a specific feature, advantage, or characteristic described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the present disclosure. Furthermore, the described features, advantages, and characteristics of the disclosure may be combined in any suitable manner in one or more embodiments. Those skilled in the relevant art will recognize that the disclosure may be practiced without one or more of the specific features or advantages of a particular embodiment. In other instances, additional features and advantages may be recognized in certain embodiments that may not be present in all embodiments of the disclosure.

[0034] Generally, all terms used herein are to be interpreted according to their ordinary meaning in the relevant technical field, unless a different meaning is clearly given and / or is implied from the context in which it is used. All references to a / an / the element, apparatus, component, means, step, etc. are to be interpreted openly as referring to at least one instance of the element, apparatus, component, means, step, etc., unless explicitly stated otherwise. Any feature of any of the embodiments disclosed herein may be applied to any other embodiment, wherever appropriate. Likewise, any advantage of any of the embodiments may apply to any other  embodiments, and vice versa. Other objectives, features and advantages of the enclosed embodiments will be apparent from the following description.

[0035] In the field of electrical devices, an electronic assembly may comprise a mother board and one or more daughter boards fixed (for example, soldered) to the mother board. The daughter board can be a single electronic component, or it can also be a modular board pre-integrated with multiple electronic components. In the electronic assembly adopting the structure of one mother board and several daughter boards, especially modular daughter boards which are designed into different functional modules, it can realize the interchange of the modular daughter boards while sharing the same mother board. In addition, such a daughter-mother boards arrangement can allow the daughter boards and the mother board to adopt different materials. For example, the mother board can be made of resin materials and the daughter boards can be made of radio frequency materials to achieve specific functions. Thus, the assembly will be more cost-effective.

[0036] For the assembly of such electronic assemblies, although there are many known methods in the prior art, there are still many deficiencies to be overcome. For example, in a prior art design as shown in Fig. 1, there is one mother board and several (e.g. three) daughter boards placed thereon, wherein two positioning or guiding holes are provided on each daughter board at two diagonal positions thereof and corresponding guiding holes are provided on the mother board. During the pressing operation with a fixture device, a pressure fixture of the fixture device with guiding pins is actuated against the daughter boards towards the mother board, so as to engage the guiding pins into the guiding holes on the daughter and mother boards. However, such a method is not suitable for assembling MIMO products including a large number of daughter boards, because this will lead to a lower precision, a difficult loading / unloading of the pressure fixture and a relatively higher cost.

[0037] To this end, the present disclosure provides an improved solution for manufacturing an electronic assembly comprising several boards with a simpler operation, a higher precision, and / or a lower cost.

[0038] Hereinafter, a method for manufacturing an electronic assembly according to the present disclosure will be explained in detail with reference to Figs. 2 to 5.

[0039] Figs. 2 and 3 illustrate a process for manufacturing an electronic assembly according to one embodiment of the present disclosure.

[0040] Referring to Fig. 2, a mother board 1 is firstly provided. Then, several solder pastes 5 may be provided for example by screen printing on the mother board 1, e.g., in spaced apart relation to one another. After printing of the solder pastes 5, positioning structures 3 are attached to the mother board 1, as shown in Fig. 2. Such a positioning structure 3 may be in the form of a prefabricated positioning ball or post of a metal material, or in the form of a solder ball in a molten state provided by a laser ball soldering device.

[0041] Of course, positioning structures in other forms or formed in other ways are also possible, as long as the intended functions herein can be realized. For example, instead of forming solder balls with the laser ball soldering device (as shown in Fig. 5) , solder balls can also be formed by soldering pastes.

[0042] In the specific embodiments to be discussed below, the solder balls provided by the laser ball soldering device will be taken as an example of the positioning structure for explanation.

[0043] With continued reference to Fig. 2, before attaching the solder balls, pads (not shown) are provided on the mother board 1 firstly. Then, each positioning structure 3 is fixed on the respective pad. Especially referring to Fig. 5, it shows the formation of the solder balls and the soldering process on the board.

[0044] It is very advantageous to form the positioning structures by providing solder balls in a molten state by the laser soldering ball device. This is because it eliminates a separate soldering process for fixing the positioning structure onto the mother board, and the operation is simpler and the cost is lower, especially compared with the aforementioned case of using prefabricated positioning balls or posts. In the latter case, it is sensitive to the position of the pads. That is to say, if a small-sized (e.g., an outer diameter of 0.25-0.8mm) prefabricated positioning ball or post is to be fixed to the mother board, it is necessary to solder the positioning ball or post to the corresponding small-sized pad, which will thus increase the operation difficulty.

[0045] However, when the laser soldering ball device is used to provide solder balls in the molten state, the solder balls in the molten state will be directly fixed to the mother board when dropping on the respective pads, without performing a separate soldering process. Further, in this case, it is insensitive to the position of the pads and the pads on the mother board for fixing the solder balls may be of a larger size, different from the case of using prefabricated positioning balls or posts.

[0046] With continued reference to Fig. 3, a daughter board 2 is provided. Similarly, several solder pastes 5 may be provided for example by screen printing on the daughter board 2, e.g., in spaced apart relation to one another. After printing of the solder pastes 5, positioning holes 4 corresponding to the positioning structures 3 on the mother board 1 are provided on the daughter board 2. It will be appreciated that, although only one daughter board 2 is shown in Fig. 3, a larger number of daughter boards 2 may be provided and fixed to the mother board 1.

[0047] Before soldering the daughter board 2 with the mother board 1, it is necessary to press the daughter board 2 towards the mother board 1 and keep the daughter board 2 in a proper position relative to the mother board 1 by engaging the positioning structures 3 on the mother board 1 with the corresponding positioning holes 4 on the daughter board 2. To this end, a fixture device is provided. Specifically, the fixture device may comprise a carrier plate (not shown) for carrying the mother board 1 and a  pressure fixture (not shown) , which is actuated to press against the daughter board 2 towards the mother board 1, so as to engage each positioning structure 3 into the respective positioning hole 4 (see Fig. 3) . It is to be known that, the outer diameter of the positioning structure 3 is smaller than the outer diameter of the positioning hole 4, and the fit tolerance is within ± 150μm, preferably within ± 60μm.

[0048] Then, the mother board 1 and the daughter board 2 are soldered (for example in an reflow oven) at the solder pastes 5 between the mother board 1 and the daughter board 2 and between each positioning structure 3 and the respective positioning hole 4, so as to form the electronic assembly. Optionally, electronic components 6 may be placed on an area of the mother board 1 not covered by the daughter board 2 and / or on the daughter board 2, and the electronic components 6 can be soldered in the same reflow oven.

[0049] Fig. 4 illustrates another embodiment of the present disclosure. In this specific embodiment, instead of providing positioning structures 3 on the mother board 1 (like the embodiment in Fig. 3) , multiple positioning structures 3 are provided on the daughter board 3, and corresponding positioning holes 4 are provided on the mother board 1. It should be understood that the forms of the positioning structure and the assembly process discussed above are also applicable to this embodiment.

[0050] In addition, it is preferred to provide one positioning structure 3 or one positioning hole 4 at each of four corners of each daughter board 2. This can further guarantee the connecting strength between the mother board 1 and the daughter board 2 by the soldering of the positioning structures 3 and the positioning holes 4 at the four corners while ensuring the relative positioning between the mother board 1 and the daughter board 2. Thus, the structural stability of the electronic assembly is improved, and the tedious step of applying adhesive at these corners, which may be needed in the prior art, can be eliminated, thus simplifying the operation and reducing the cost.

[0051] In the present disclosure, by arranging the positioning structures on one of the mother board and the daughter board and arranging the corresponding positioning holes on the other, the over-positioning problem existing in the known design of the prior art can be avoided and thus, there is no difficulty in loading / unloading of the fixture. In addition, by forming a positioning structure with a solder ball in the molten state for example provided by the laser soldering ball device, a separate soldering process can be eliminated, thus simplifying the operation and reducing the cost.

[0052] References in the present disclosure to “an embodiment” , “a specific embodiment” and so on, indicate that the embodiment described may include a particular feature, structure, or characteristic, but it is not necessary that every embodiment includes the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases are not necessarily referring to the same embodiment. Further, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an embodiment, it is submitted that it is within the knowledge of one skilled in the art to implement such feature, structure, or characteristic in connection with other embodiments whether or not explicitly described.

[0053] It should be understood that, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the associated listed terms.

[0054] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the present disclosure. As used herein, the singular forms “a” , “an” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms “comprises” , “comprising” , and / or “comprised” , when used herein, specify the presence of stated features, elements, and / or components, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components and / or combinations thereof. The terms “coupled to” and / or “coupled with” used herein cover the direct and / or indirect connection between two elements.

[0055] The present disclosure includes any novel feature or combination of features disclosed herein either explicitly or any generalization thereof. Various modifications and adaptations to the foregoing exemplary embodiments of this disclosure may become apparent to those skilled in the relevant arts in view of the foregoing description, when read in conjunction with the accompanying drawings. However, any and all modifications will still fall within the scope of the non-Limiting and exemplary embodiments of this disclosure.

Claims

1.A method of manufacturing an electronic assembly, comprising the steps of:- providing a mother board (1) ;- providing at least one daughter board (2) ;characterized in that, the method further comprises:- providing at least one positioning structure (3) on each daughter board (2) and providing positioning hole (s) (4) on the mother board (1) ; or providing at least one positioning hole (4) on each daughter board (2) and providing positioning structure (s) (3) on the mother board (1) ;- placing the at least one daughter board (2) on the mother board (1) and aligning each positioning structure (3) with the respective positioning hole (4) ;- pressing each positioning structure (3) into the respective positioning hole (4) ; and- performing soldering between the mother board (1) and the at least one daughter board (2) to form the electronic assembly.2.The method of claim 1, wherein the step of providing a mother board comprises: providing solder pastes (5) on the mother board (1) .3.The method of claim 1 or 2, wherein the step of providing at least one daughter board comprises: providing solder pastes (5) on each daughter board (2) .4.The method of claim 2 or 3, wherein the solder pastes (5) are provided on the mother board and / or on the at least one daughter board by screen printing.5.The method of any of claims 2 to 4, wherein the step of performing soldering between the mother board (1) and the at least one daughter board (2) comprises: performing soldering at the solder pastes (5) between the mother board (1) and the at  least one daughter board (2) and performing soldering between each positioning structure (3) and the respective positioning hole (4) .6.The method of any of claims 1 to 5, wherein the step of providing positioning structure (s) comprises: providing pad (s) on the daughter board (2) or the mother board (1) and fixing each positioning structure (3) on the respective pad.7.The method of claim 6, wherein solder ball (s) in a molten state provided by a laser ball soldering device is / are directly fixed to the respective pad (s) on the daughter board (2) or on the mother board (1) when dropping on the pad (s) , so as to form the positioning structure (s) (3) .8.The method of claim 6, wherein prefabricated positioning ball (s) or post (s) of a metal material is / are fixed to the respective pad (s) on the daughter board (2) or on the mother board (1) through a separate soldering process, so as to form the positioning structure (s) (3) .9.The method of any of claims 1 to 8, wherein the soldering between the at least one daughter board (2) and the mother board (1) is performed in a reflow oven.10.The method of any of claims 1 to 9, wherein the method further comprises: providing a fixture device comprising a carrier plate, on which the mother board (1) is placed, and a pressure fixture, which is actuated to press against the at least one daughter board (2) towards the mother board, so as to engage each positioning structure (3) into the respective positioning hole (4) .11.The method of any of claims 1 to 10, wherein the method further comprises: placing electronic components (6) on an area of the mother board not covered by the at least one daughter board and / or on the at least one daughter board.12.The method of claim 11, wherein soldering of the electronic components (6) is performed in the reflow oven.13.The method of any of claims 1 to 12, wherein the step of providing at least one positioning structure or at least one positioning hole on each daughter board comprises: providing one positioning structure or one positioning hole at each of four corners of each daughter board (2) .14.An electronic assembly comprising a mother board (1) and at least one daughter board (2) fixed to the mother board, characterized in that, at least one positioning structure (3) is provided on each daughter board (2) and positioning hole (s) (4) corresponding to the positioning structure (s) on each daughter board is / are provided on the mother board; or at least one positioning hole (4) is provided on each daughter board (2) and positioning structure (s) (3) corresponding to the positioning hole (s) on each daughter board is / are provided on the mother board (1) ; wherein the positioning structure is received in the respective positioning hole and the two are fixed with each other by soldering.15.The electronic assembly of claim 14, wherein the positioning structure (3) is a prefabricated metal ball or post, which is fixed to a pad on the daughter board (2) or the mother board (1) by a separate soldering process.16.The electronic assembly of claim 14, wherein the positioning structure (3) is a positioning ball, the positioning ball being formed by a solder ball in a molten state provided by a laser ball soldering device, which is directly fixed to a pad on the daughter board (2) or on the mother board (1) when dropping on the pad.17.The electronic assembly of any of claims 14 to 16, wherein one positioning structure (3) or one positioning hole (4) is provided at each of the four corners of each daughter board (2) .18.The electronic assembly of any of claims 14 to 17, wherein the outer diameter of the positioning structure (3) is smaller than the outer diameter of the positioning hole (4) .19.The electronic assembly of any of claims 14 to 18, wherein the daughter board (2) is a single electronic component or a modular board pre-integrated with multiple electronic components.

Images