印刷电路板的制作方法

文档序号:8199816阅读:150来源:国知局
专利名称:印刷电路板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板,尤其说的是一种在SMT过程中可减小气 泡规模的印刷电路板。
背景技术
在安装多数电子组件时,多数电子组件例如芯片或者各式各样的组件以 插件(DIP )方式或者表面贴装(SMT)方式设置于印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)上。但是,插件方式组装上述电子组件时,由于尺寸无法 进一步缩小,因而占据电路4反的大量空间,加之其布线难度高,组装程序复杂 等因素,现在更多的采用的是表面贴装方式(SMT)组装。
SMT方式是利用铅焊锡以焊接多方式或者是利用铅锡焊膏,以回焊的方 式将电子组件固定至印刷电路板上的焊盘(Pad),同时形成电连接。
如图j所示,印刷电i 吝板10'包括基板〗i',以及布置在该基板表面上的电 路和焊盘12'。其中,基板依照材质的不同,大概可分成FR!基板,CEM!基 板以及CEM3基板等;丈平盘12'是印刷电路板10'用来电连接电子组件的连接 媒体,其与电子组件的对应的焊接部位焊垫焊接固定,同时又与电路板iO'上 布设的电路电性连接,以实现外部电子组件与电路板实现电性导通,以实现预 期的功能。。
然而,在安装电子组件过程中实施回焊步骤时,容易由于电子组件与焊
盘相接触,透气性差,在焊接中产生的气体无法逃逸,从而在焊锡中产生气泡。 厶右;i种项多 i 一私吝力*左&生)1*呈由士孚、:S厶胡兒*呈i;6fr4山
的一些新问题。具体来说,由于制程温度提高,印刷电路板的焊盘在锡焊回焊 高温(240°C-260°C )过程中,很容易会产生发挥性气体和水气。若这些水气 与电子组件与焊盘相4秦触时,在无处排泄的情况下,又加之,无鉛的锡膏流动 性更差,使得制程中产生的气体和水气会受热膨胀后容易形成气泡14'(图2 中白色圈状)。
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结构电子回焊,形成的气泡14'大约占焊盘i2'面积的50%左右(通过X射线
3检测仪探测到的)。这样的气泡规模是严重的,影响了电子焊接的可靠性和推
拉力;同时,电子组件的导通性能和信号传输效率也会有所折扣。
虽然含铅的焊锡具有较好的流动性,但是,随着环保意识的日益增涨,
以及相应法规的出台,例如欧洲的WEEE指令就禁止电子焊接中使用鉛。
另外,在回焊时必要地涂覆锡膏于焊盘12'上,而现有的焊盘12'结构^吏得 涂覆的锡膏用量比较多,容易造成浪费;当然也会存在焊锡的外流,从而容易 造成电路短3各。
尤其是,当电子组件的尺寸越大时,其与焊盘的接触面积也越大,透气 性更差,越容易形成气泡;当然,锡膏的使用量也越多。
有鉴于此,提供一种具有改良的焊盘结构的印刷电路板实为必要。

发明内容
本发明所要解决的技术问题旨在提供一种印刷电路板,可以减小在SMT 过程中形成气泡的规模,以提高印刷电路板电子焊接的可靠度和推拉力,并能 减少涂覆锡膏的用量。
为了实现上述目的,本发明的一种印刷电路板,包括有基板和设置于该 基板上的焊盘以及电性连接该焊盘的电路,该焊盘用以焊接固定并电性连接电 子元件,该焊盘上开设有至少一个逃逸口,该逃逸口会使焊接面上形成间隔, 在SMT电子焊-接时,产生的气体可由该逃逸口逃逸,以减少气泡的形成。 优先的是,所述的逃逸口为一通口,以将焊盘隔成至少两个子焊盘。 优选的是,该逃逸口呈一凹坑状,以将焊盘隔成至少两个子焊盘。 优选的是,该逃逸口是以蚀刻方式形成的逃逸口 。
由于焊盘上开设有逃逸口,以使该焊盘上形成间隙,在回焊过程中,产 生发挥性气体和水气会通过逃逸口形成的间隙中排出,从而有效的减少了气泡
的产生,根据具体的情况,焊盘上可以开设有多个逃逸口,构成两个以及以上 的间隙,以形成超过两个以上的子焊盘,这祥高温回焊时形成的气体可以/人这 些间隙中逃逸,从而更加有效的减少高温回焊时形成的气泡;另外,由于焊盘 上开设有逃逸口,并形成间隙,面积减可以减少焊盘的少,从而可以节省锡膏 的使用,避免浪费,降低成本。


接下来参照附图及相关实施例对本发明作详细的说明和描述 图1为现有的PCB的Layout示意图,其中示意了现有焊盘的结构; 图2为图1所示的PCB焊接后通过X射线检测的金相图; 图3是本发明的PCB的Layout示意图,其中示意了改进的焊盘结构; 图4为图3所示的PCB焊接后通过X射线检测的金相图; 图5为PCB板的剖视图,示意了焊盘和逃逸口的结构; 图6为PCB板的剖视图,其示意了焊盘和逃逸口另一种实施方式的结构。 图7为本发明的PCB的另一种Layout的示意图,其中示意了改进的焊盘 结构;以及
图8为图7所示的PCB焊接后通过X光探伤的金相图。
具体实施例方式
本发明基于现有技术的改进在于坪盘的结构,通过焊盘结构的改变,以 减少在回焊过程中产生的气泡。故,为了不模糊本发明对现有技术的贡献,以 下内容仅详细说明改进的焊盘结构,关于PCB板的其它部分将不再详细说明。
通常,电路板的厂家会接收到供应商的供料,其电路板的基板ll上附有 一层铜箔,电路板的厂家会预先布局(Layout),然后经过蚀刻药氷对该铜箔 进行蚀刻,从而形成焊盘和电路,由于焊盘和电路均为铜箔材质,时间久之后 会被氧化,为防止氧化,通常在对焊盘镀有镍合金,同时,电路上会刷有保护 漆,防止氧化,并具有绝缘的效果,由于有该保护漆,所以其略高于该焊盘 12。该技术属于现有技术,故在此不再赘述。
如图3所示,PCB板10包括有一基板1 i,以及设置在该基板11表面上 的焊盘12,在基板ll上布设的电路。这其中,该焊盘与布设于基板11上的 电路电性连接,同时,它也与外部的电子组件电性连接。换言之,该焊盘12 是印刷电路板10用来焊接电子组件的连接媒体,将电路与电子元器件接合在 一起,以实现电路功能。
请参阅图3、 4、 5,发明人在预先的Layout时,在焊盘12上设计有逃逸 口 ,在制作PCB板时,采用上述蚀刻方式对电路板上的铜箔进行蚀刻在可以 在形成焊盘,电路的同时也形成该逃逸口 13,因此,不会增加额外的制程或步骤来实现逃逸口的形成,随后会涂覆有保护层15,其通常为保护漆, 一方
面可以绝纟彖, 一方面可以防止铜的氧化。该逃逸口 13形成的间隙4巴焊盘12 隔成两个子焊盘121, 122,隔成的这两个子焊盘均与电子组件接触,并焊接 连接。例如,在实施麦克风(Microphone)芯片焊接时,由于麦克风芯片(图 中未示)与焊盘相对的也为一焊垫,其略低于芯片的底面,在PCB板上的焊 盘12上涂覆无铅锡膏后进行回焊时,由于焊接过程中焊接材料会产生挥发性 的气体和水汽,这些气体和水汽受热膨胀,受热的气体和水汽一部分从焊盘的 四周的逃逸之外,而聚集于内部的气泡也就是更容易形成气泡的气体和水汽从 焊盘12上蚀刻的逃逸口中逃逸,从而减少了气泡的发生。
发明人采用了与现有技术相同的试验条件,该回焊的温度也在 240。C-260。C之间,另夕卜,该焊盘上开设的逃逸口的宽度D为0.15mm(如图5 所示),且该逃逸口 13的为一通口,其它结构相同。图4为图3所示的PCB 焊接后通过X射线检测仪的检测到的金相图,如图4所示,可以观察到在回 焊时产生的气泡i4平均的规模仅占到焊盘面积的10°/。左右。由此可见,焊盘 上存在有间隙时,确实能使焊接时产生的气泡的规模明显减少。这样强化了焊 接的效果,提高了可靠性和推拉力;同时,电子组件的导通性能和信号传输效 率也会有所保证。当然实际中,逃逸口的宽度可以根据焊盘的设计或者电子组
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当然,如图6所示,该逃逸口可以为一凹坑状的逃逸口 ,并非通口。这
样的话,也可以达到减少SMT电子焊接时形成的气泡规模。 一般情况而言, 这冲羊的结构并没有上述i4逸口为通口的效果好-。
另一方面,由于焊盘12被隔成两个子焊盘,减少了焊盘12的使用面积, 所需要涂敷的锡膏也会随之减少,这样既减少了锡膏的浪费,也减少了在焊接 时焊锡的外流而造成电路短路的机率。
图7、图8示意了本发明的另一个实施例,仅为另一种焊盘的布局方式, 其结抅与原理与上述实施例相同,故在此不再赘述。
当然,对于一些尺寸较大的电子组件,为了增加更好的透气性,在焊盘 i2上可以开设有两个或者两个以上的逃逸口, 形成更多间隙,这样,电子组 件与焊盘相互接触的面积减小,涂敷的锡膏量也减少,悍盘与电子组件相应部 位焊垫焊接时产生气体多数都可以从其旁边的逃逸口处逃逸,从而减少了在回焊时产生的气泡。当然,锡膏的涂敷量减少, 一方面减少浪费, 一方面还可以 减少焊锡外流的机率,自然也短^各的才几率也随之减少。
以上所述,仅为本发明的两个实施例而已,当不能以此限定本发明实施 之范围,即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等 效变化与修饰,皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外,摘要部分和标 题仅是用来辅助专利文件搜寻之用,并非用来限制本发明之权利范围。
权利要求
1.一种印刷电路板,包括有基板和设置于该基板上的焊盘以及电性连接该焊盘的电路,该焊盘用以焊接固定并电性连接电子元件,其特征在于,该焊盘上开设有至少一个逃逸口,该逃逸口会使焊接面上形成间隔,在SMT电子焊接时,产生的气体可由该逃逸口逃逸,以减少气泡的形成。
2. 根据权利要求1所述的印刷电路板,其特征在于,所述的逃逸口为一通 口,以将焊盘隔成至少两个子焊盘。
3. 根据权利要求i所述的印刷电路板,其特征在于,该逃逸口呈一凹坑状, 以将焊盘隔成至少两个子焊盘。
4. 根据权利要求1-3任一项所述的印刷电路板,其特征在于,该逃逸口是 以蚀刻方式形成的逃逸口 。
全文摘要
本发明提供了一种印刷电路板,包括有基板和设置于该基板上的焊盘以及电性连接该焊盘的电路,该焊盘用以焊接固定并电性连接电子元件,该焊盘上开设有至少一个逃逸口,该逃逸口会使焊接面上形成间隔,在SMT电子焊接时,产生的气体可由该逃逸口逃逸,以减少气泡的形成。另外,由于焊盘上开设有逃逸口,并形成间隙,面积减可以减少焊盘的少,从而可以节省锡膏的使用,避免浪费,降低成本。
文档编号H05K1/11GK101494951SQ20091003733
公开日2009年7月29日 申请日期2009年2月18日 优先权日2009年2月18日
发明者张源吉, 曾国梁, 林文龙 申请人:旭丽电子(广州)有限公司;光宝科技股份有限公司
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