线路板的列引脚封装结构及封装设计方法和线路板的制作方法
【专利摘要】一种线路板的列引脚封装结构及封装设计方法和线路板，该结构包括线路板以及安装在该线路板上的器件，所述器件的每列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内；相对波峰焊链条移动方向，所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为30°至60°范围内每列引脚，其所在边的末端分别设有一拖锡焊盘；所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°的该列引脚中，每个引脚于相对波峰焊链条移动方向的相反方向的一侧分别设有一拖锡焊盘。利用拖锡焊盘将多余焊锡引出，解决了器件相邻的引脚焊盘201桥接连焊的问题。
【专利说明】线路板的列弓I脚封装结构及封装设计方法和线路板
【技术领域】
[0001]本发明涉及线路板制作技术，特别是涉及一种线路板的列引脚封装结构及封装设计方法和线路板。
【背景技术】
[0002]在电子行业中，为了实现线路板的功能，通常将带有电路的印制线路板(PrintedCircuit Board, PCB)、柔性线路板(Flexible Printed Circuit Board, FPC)与各种电子元器件进行电气焊接，形成带有功能的线路板PCBA (Printed Circuit Board+Assembly的简称，也就是PCB空板经过SMT (Surface Mount Technology,表面贴装技术)上件，再经过DIP插件的整个制程的简称)。焊接是线路板PCBA的重要工序，焊接的可靠性对线路板的品质非常重要。
[0003]其中，作为线路板的核心元件的集成电路芯片，其焊接可靠性尤为重要。目前，在集成电路封装中，对于直插式封装芯片的焊接，通常采用波峰焊接。波峰焊是让插件板的焊接面直接与高温液态锡接触达到焊接目的，其高温液态锡保持一个斜面，并由特殊装置使液态锡形成一道道类似波浪的现象，由此称为波峰焊。
[0004]现有的波峰焊接不良率很高，会出现虚焊、连焊不良现象，严重时每一块印制线路板波峰焊接完后都会出现空焊、连焊情况，影响了线路板PCBA的品质和生产效率。
【发明内容】
[0005]基于此，有必要提供一种可提高波峰焊接良率和可靠性的线路板的列引脚封装结构。
[0006]一种线路板的列引脚封装结构，包括线路板以及安装在该线路板上的器件，所述器件具有一列或设于所述器件相对两侧且相互平行的两列引脚，所述器件的每列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内；相对波峰焊链条移动方向，所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为30°至60°范围内每列引脚，其所在边的末端分别设有一拖锡焊盘；所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°的该列引脚中，每个引脚于相对波峰焊链条移动方向的相反方向的一侧分别设有一拖锡焊盘。
[0007]在一个实施例中，所述器件的引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为45。。
[0008]在一个实施例中，所述拖锡焊盘为箭形、三角形、方形或梯形。
[0009]在一个实施例中，所述拖锡焊盘的面积是所述器件的引脚焊盘面积的1-6倍。
[0010]在一个实施例中，所述器件相邻的两个引脚或引脚焊盘的间距1.5mm以下。
[0011]在一个实施例中，所述器件为单列直插式封装、双列直插式封装或多引脚直插式封装安装。
[0012]另外，还提供了一种线路板的列引脚的封装设计方法，包括:
[0013]将器件安装在所述线路板上，其中，该器件具有一列或设于所述器件相对两侧且相互平行的两列引脚；
[0014]将安装有所述器件的线路板采用波峰焊方式焊接，其中，所述器件的每一列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内。
[0015]在一个实施例中，所述将器件安装在所述线路板上的步骤包括:
[0016]将所述器件采用单列直插式封装、双列直插式封装或多引脚直插式封装安装于所述线路板上。
[0017]在一个实施例中，相对波峰焊链条移动方向，所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为30°至60°范围内的每列引脚，其所在边的末端分别设有一拖锡焊盘；所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°的该列引脚中，每个引脚于相对波峰焊链条移动方向的相反方向的一侧分别设有一拖锡焊盘。
[0018]在一个实施例中，所述拖锡焊盘的面积是所述器件的引脚焊盘面积的1-6倍。
[0019]在一个实施例中，所述拖锡焊盘为箭形、三角形、方形、梯形或多边形。
[0020]在一个实施例中，所述器件相邻的两个引脚或引脚焊盘的间距1.5mm以下。
[0021]此外，还提供了一种线路板，包括上述的线路板的列引脚封装结构，或包括由上述的线路板的列引脚的封装设计方法制作而成器件封装结构。
[0022]上述线路板的列引脚封装结构及封装设计方法，在波峰焊接时，所述器件的每列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内，相对所述波峰焊链条移动方向，当器件垂直安装时每个引脚都设计拖锡焊盘；当器件30°至60°安装时，拖锡焊盘设计为在进入波峰焊机的最后一个引脚，利用拖锡焊盘将多余焊锡引出，解决了器件相邻的引脚焊盘201桥接连焊的问题；避免人为手工修补焊点，而造成的器件性能品质下降，消除人为补焊造成的质量问题，进一步减少了生产成本、降低制造成本、提高生广效率、提闻广品品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1-1是本发明线路板的列引脚封装结构第一实施例中单列直插器件90°封装的结构不意图；
[0024]图1-2是本发明线路板的列引脚封装结构第一实施例中第一种双列引脚器件90°封装的结构示意图；
[0025]图1-3是本发明线路板的列引脚封装结构第一实施例中第二种双列引脚器件90°封装的结构示意图；
[0026]图2_1是图1-1、图1-2中的二角形拖锡焊盘的尺寸标不图；
[0027]图2-2是图1-3中的箭形拖锡焊盘的尺寸标示图；
[0028]图3-1是本发明线路板的列引脚封装结构第二实施例中单列直插器件45°封装的结构不意图；
[0029]图3-2是本发明线路板的列引脚封装结构第二实施例中双列直插器件45°封装的结构不意图；
[0030]图3-3是本发明线路板的列引脚封装结构第二实施例中双列引脚器件45°封装的结构不意图；
[0031]图4是图3-1中的直角梯形拖锡焊盘的尺寸标示图；
[0032]图5是本发明较佳实施例中线路板的列引脚封装设计方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0033]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0034]如图1-1、图1-2、图1-3、图3-1、图3-2及图3-3所示，本发明较佳实施例中线路板的列引脚封装结构，包括线路板100以及安装在该线路板100上的器件200，线路板100为PCB板、FPC板或其他，器件200具有一列或设于器件200相对两侧且相互平行的两列引脚。器件200的引脚与线路板100通过波峰焊方式焊接，且该器件200的每一列引脚(或引脚焊盘201)所在边(如图1-1中箭头B所示)与波峰焊链条移动方向(如图1-1中箭头A所示)形成的夹角为90° (如图1-1、图1-2和图1-3所示)，或为30°至60°范围内。夹角为30°至60°范围内时，在优选的实施例中，器件200的列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为45°，如图3-1、图3-2及图3-3所示。
[0035]其中，具有列引脚的器件200的列引脚可以为单列直插式封装结构、双列直插式封装结构或多引脚直插式封装结构，如图1-1/2/3、图3-1/2/3，对应的器件可以称为直插器件；此外，具有列引脚的器件200的列引脚也可以为贴装式封装结构，对应的芯片可以称为贴片器件。
[0036]具体地，为了解决具有列引脚的器件200在波峰焊接经常出现焊接不良，影响焊接可靠性的问题，在波峰焊接具有列引脚的器件200时，必须要考虑以下两个因素:
[0037]一、波峰焊接特性，阴影效应。在波峰焊接过程中，有吸热量大、散热快的物件(如芯片)，使PCB局部温度降低，形成温度阴影，导致PCB局部上锡不良。具有列引脚的器件200会受到阴影效应影响，部分焊盘空焊、连锡。
[0038]二、波峰焊接时会对连排焊盘引起桥连现象。同在一排的焊盘过波峰焊时，先过波峰的焊盘焊接良好，而在最末尾几个焊盘经常会出现连锡现象。
[0039]为了解决以上两点，本实施例在设计印制线路板100时，将具有列引脚的器件200的焊盘在印制线路板100的封装按如图1-1、图1-2和图1-3，或按如图3_1、图3_2和图3-3所示进行设计:
[0040]具有列引脚的器件200的引脚的数量可以根据实际需要选择设置，作为一种实施方式，具有列引脚的器件200的引脚数量可以设置为4-100脚，优选为8-64脚；器件200相邻引脚或引脚焊盘的间距为2.0mm以下时需设置拖锡焊盘，优选地，间距为1.5mm以下时需要设置拖锡焊盘。拖锡焊盘202、203可以为三角形(如图1-1、图1-2所示)、箭形(如图1-3所示的长方形)、梯形(如图3-1、图3-2所示)、方形(如图3-3所示)等多边形，或者为圆形等任意形状。
[0041]具有列引脚的器件200可以为:单列直插器件(参考图1-1、图3-1)、双列直插器件(参考图3-2)、双列引脚器件(参考图1-2、图1-3、图3-3)。
[0042]在其中一个实施例中，以相对波峰焊方向成90°安装单列直插器件(参考图1-1)、多引脚器件(参考图1-2)、多引脚器件(参考图1-3)于线路板100。箭头方向A为线路板100进行波峰焊方向(即波峰焊链条移动方向)，器件200垂直(每一列引脚所在边B与波峰焊链条移动方向A形成的夹角为90° )安装于线路板200上，相对波峰焊链条移动方向A,该器件200列每一列引脚中的每个引脚于相对波峰焊链条移动方向A的相反方向(即箭头A反方向端)的一侧分别设有一拖锡焊盘202。进行波峰焊时器件200的间距较窄的引脚焊盘201会引起连锡，经拖锡焊盘202将多余焊锡引出，解决了相邻的引脚焊盘201桥接连焊的问题。
[0043]请结合图1-1、图1-2及图2-1，在一个实施例中，三角形的拖锡焊盘202设计参数:假设器件200的引脚焊盘201的为圆形，三角形底边长a =器件200的引脚焊盘201的直径r ;三角形高h =器件200的引脚焊盘201的直径r的1_4倍。一般地:拖锡焊盘202的面积为器件200的引脚焊盘201的面积的1-6倍。优选地:拖锡焊盘202的面积为器件200的引脚焊盘201的面积的1-3倍，三角形高h为器件200的引脚焊盘201的直径r的1.8 倍。
[0044]请结合图1-3及图2-2，在一个实施例中，箭形的拖锡焊盘202设计参数:假设器件200的引脚焊盘201的为圆形，箭头三角形底边a和高h =器件200的引脚焊盘201的直径r ;箭杆c为器件200的引脚焊盘201的直径r的25% ;箭体长度L为器件200的引脚焊盘201的直径r的1-4倍。一般地:拖锡焊盘面积为器件200的引脚焊盘201的面积的1-10倍，优选为I至6倍。优选地:拖锡焊盘202的面积为器件200的引脚焊盘201的面积的1-3倍，箭体长度L为器件200的引脚焊盘201的直径!■的1.8倍。
[0045]在另一个实施例中，以相对波峰焊方向成30°至60°范围内夹角安装单列直插器件(参考图3-1)、双列直插器件(参考图3-2)、多引脚器件(参考图3-3)于线路板100。箭头方向A为线路板100进行波峰焊方向，器件200以与相对波峰焊链条移动方向A形成的夹角为45°安装于线路板100上，即器件200的每列引脚的所在边B与波峰焊链条移动方向A形成的夹角为30°至60°范围内(优选为45° )，器件200的每列引脚所在边B的末端分别设有一拖锡焊盘20。进行波峰焊时器件200的间距较窄的引脚焊盘201会引起连锡，经拖锡焊盘203将多余焊锡引出，解决了相邻的引脚焊盘201桥接连焊的问题。
[0046]请结合图3-1和图4，在一个实施例中，直角梯形的拖锡焊盘设计参数:直角梯形下底边b长度为器件200的引脚焊盘201的直径r的1_6倍；梯形上底边a长度为引脚焊盘201的直径r的2-10倍；梯形高h为引脚焊盘201的直径!■的1_6倍；一般地:直角梯形的拖锡焊盘203面积为引脚焊盘201的面积的1-6倍。优选地:梯形的拖锡焊盘203的下底边b、上底边a、高h分别是引脚焊盘201的直径!■的I倍、2.5倍、1.5倍。
[0047]在一个实施例中，拖锡焊盘202、203的底边(与波峰焊链条移动方向A垂直的边)与器件200的引脚焊盘201中心处相连。且拖锡焊盘202、203的轴线或其中一条边与波峰焊链条移动方向A平行。
[0048]此外，作为一种实施方式，该拖锡焊盘202、203的面积选择应适中，拖锡焊盘202、203面积过小不能解决引脚焊盘201的桥连作用，拖锡焊盘202、203过大则不利于线路板100的布线。
[0049]更为具体地，如图1-1及图3-1所示，以具有列引脚的器件200封装为单列直插封装进行举例，由于器件200的列引脚排列方向B与波峰焊链条移动方A向相互垂直或成夹角45。，器件200的引脚数量为11脚。
[0050]参考图1-1，线路板100过波峰焊接链条运动方向为箭头A所示方向，器件200的列引脚所在边B与箭头方向A夹角成90°，过波峰焊接时，器件200上的每个引脚焊盘201都设置有拖锡焊盘202，拖锡焊盘202将多余焊锡引出，使得相邻的两个引脚焊盘201 (引脚)电性分离，解决了传统焊接芯片与波峰方向成90°产生的阴影效应，大大降低空焊不良问题。
[0051]参考图1-1，线路板100过波峰焊接链条运动方向为箭头A所示方向，器件200的列引脚所在边B与箭头方向A夹角成45°，过波峰焊接时，最初接触到锡水的每列引脚靠右侧的引脚，由于器件200的列引脚所在边B与波峰链条移动方向A成45°夹角，波峰链条继续移动时，全列的引脚焊盘201焊接依然效果良好。等锡水接触到末尾(左侧)的引脚焊盘时，由于在引脚焊盘201的末端分别增加了拖锡焊盘203，从而解决了具有列引脚的器件200末尾几个引脚焊盘201的桥连现象，使得器件200共11个引脚焊盘201均能良好焊接，大大减少连锡、空焊问题。
[0052]如图5所示，本发明较佳实施例中线路板的列引脚的封装设计方法，包括:
[0053]步骤S101，将器件安装在所述线路板上，其中，该器件具有一列或设于所述器件相对两侧且相互平行的两列引脚；
[0054]其中，将器件安装在线路板上可以采用以下方式:
[0055]将所述器件采用单列直插式封装、双列直插式封装或多引脚直插式封装安装于所述线路板上。
[0056]步骤S102，将安装有所述器件的线路板采用波峰焊方式焊接，其中，所述器件的每一列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内。此夕卜，相对波峰焊链条移动方向，所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为30°至60°范围内的每列引脚，其所在边的末端分别设有一拖锡焊盘；所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°的该列引脚中，每个引脚于相对波峰焊链条移动方向的相反方向的一侧分别设有一拖锡焊盘。。
[0057]本实施例线路板的列引脚封装原理，请参照上述各实施例，在此不再赘述。
[0058]上述线路板的列引脚封装结构及封装设计方法，在波峰焊接时，所述器件的每列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内，相对所述波峰焊链条移动方向，当器件垂直安装时每个引脚都设计拖锡焊盘；当器件30°至60°安装时，拖锡焊盘设计为在进入波峰焊机的最后一个引脚，利用拖锡焊盘将多余焊锡引出，解决了器件相邻的引脚焊盘201桥接连焊的问题；避免人为手工修补焊点，而造成的器件性能品质下降，消除人为补焊造成的质量问题，进一步减少了生产成本、降低制造成本、提高生广效率、提闻广品品质。
[0059]一种线路板，包括上述的线路板的列引脚封装结构，或包括由上述的线路板的列引脚的封装设计方法制作而成器件封装结构。该线路板可以是PCB，或是FPC。
[0060]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种线路板的列引脚封装结构，包括线路板以及安装在该线路板上的器件，所述器件具有一列或设于所述器件相对两侧且相互平行的两列引脚，其特征在于，所述器件的每列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内；相对波峰焊链条移动方向，所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为30°至60°范围内每列引脚，其所在边的末端分别设有一拖锡焊盘；所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°的该列引脚中，每个引脚于相对波峰焊链条移动方向的相反方向的一侧分别设有一拖锡焊盘。
2.根据权利要求1所述的线路板的列引脚封装结构，其特征在于，所述器件的引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的线路板的列引脚封装结构，其特征在于，所述拖锡焊盘为箭形、三角形、方形、梯形或多边形。
4.根据权利要求1或3所述的线路板的列引脚封装结构，其特征在于，所述拖锡焊盘的面积是所述器件的引脚焊盘面积的1-6倍。
5.根据权利要求1所述的线路板的列引脚封装结构，其特征在于，所述器件相邻的两个引脚或引脚焊盘的间距1.5mm以下。
6.根据权利要求1所述的线路板的列引脚封装结构，其特征在于，所述器件为单列直插式封装、双列直插式封装或多引脚直插式封装安装。
7.一种线路板的列引脚的封装设计方法，其特征在于，包括: 将器件安装在所述线路板上，其中，该器件具有一列或设于所述器件相对两侧且相互平行的两列引脚； 将安装有所述器件的线路板采用波峰焊方式焊接，其中，所述器件的每一列引脚所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°，或为30°至60°范围内。
8.根据权利要求7所述的线路板的列引脚的封装设计方法，其特征在于，所述将器件安装在所述线路板上的步骤包括: 将所述器件采用单列直插式封装、双列直插式封装或多引脚直插式封装安装于所述线路板上。
9.根据权利要求7或8所述的线路板的列引脚的封装设计方法，其特征在于，相对波峰焊链条移动方向，所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为30°至60°范围内的每列引脚，其所在边的末端分别设有一拖锡焊盘；所在边与波峰焊链条移动方向形成的夹角为90°的该列引脚中，每个引脚于相对波峰焊链条移动方向的相反方向的一侧分别设有一拖锡焊盘。
10.根据权利要求9所述的线路板的列引脚的封装设计方法，其特征在于，所述拖锡焊盘的面积是所述器件的引脚焊盘面积的1-6倍。
11.根据权利要求9所述的线路板的列引脚的封装设计方法，其特征在于，所述拖锡焊盘为箭形、三角形、方形、梯形或多边形。
12.根据权利要求9所述的线路板的列引脚的封装设计方法，其特征在于，所述器件相邻的两个引脚或引脚焊盘的间距1.5mm以下。
13.—种线路板，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的线路板的列引脚封装结构，或包括由权利要求7至12任一项所述的线路板的列引脚的封装设计方法制作而成器件封装结构。
【文档编号】H05K3/34GK104363698SQ201410335838
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】陈烽 申请人:邯郸美的制冷设备有限公司, 美的集团武汉制冷设备有限公司