一种印制电路板上的焊盘结构及印制电路板的制作方法

1.本实用新型涉及印制电路板技术领域，具体涉及一种印制电路板上的焊盘结构及印制电路板。


背景技术：

2.pcb（印制电路板）设计的稳定性会直接影响到整个电子设备的稳定性和可靠性。随着电子设备的需求日益增加，现在pcb板上需要更复杂的器件堆积，集成更复杂的功能。为了pcb设计的稳定性，其中一项待解决的是超高密度器件数量增加的问题，当单一smt器件贴片出现问题时，将会影响到整个电子设备的稳定性和可靠性。
3.在pcb板上往往有很多的焊盘，pcb焊盘是指：器件通过pcb上的引线孔，用焊锡焊接固定在pcb板上，pcb板上的印制导线把焊盘连接起来，实现器件在电路中的电气连接，而引线孔及周围的铜箔则称为焊盘。
4.目前在smt生产过程中，器件的不良情况有：立碑、桥连、虚焊等。其中，立碑现象出现的原因为：在回流焊炉中，器件的焊盘与铜接触面积大，锡膏熔融状态迅速彻底，受到应力更大，反之器件的焊盘与铜接触面积小，锡膏熔融状态较慢不彻底，受到应力更小，这样使得器件在回流焊炉过程中受力不均，整个器件处于不平衡状态，最终在两个力的拉扯之下，导致smt器件不良，出现立碑现象。
5.现有技术中，为了减少立碑现象的产生，采用的方法有同时在两个焊盘上设置禁止焊铜区域或在其中任意一个焊盘上设置禁止焊铜区域的方式，其中：两个焊盘上均设置禁止焊铜区域存在的问题是：由于两个焊盘上布线的面积不一样，同时不同位置处的焊盘结构的布线情况也不一样，这样就使得同一个焊盘结构的两个焊盘禁止焊铜区域的面积也不一样，同时不同位置焊盘结构处的禁止焊铜区域的面积也不一样，这样就使得每个位置焊盘结构的每个焊盘均需要单独进行禁止焊铜区域的面积计算和禁止焊铜区域位置的确定，操作及其繁琐和复杂，同时达到的效果也不好；而对于在任意一个焊盘上设置禁止焊铜区域的方式存在的问题是：由于pcb板上具有大量的焊盘结构，而且设置的这个焊盘也不一定是需要设置禁止焊铜区域的焊盘，因此一方面也存在操作及其繁琐和复杂的问题，另一方面也达不到好的效果。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是：如何提供一种可以减小器件在回流焊炉过程中的受力不均，从而降低器件出现立碑现象的概率，同时具有一致性和实用性的印制电路板上的焊盘结构及印制电路板。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
8.一种印制电路板上的焊盘结构，包括第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘和所述第二焊盘的面积相等，所述第一焊盘上设有布线通道，所述第一焊盘通过所述布线通道与印制电路板上的印制导线连接，所述第二焊盘用于接地或接电源，在所述第二焊盘上设有
禁止焊铜区域，且所述禁止焊铜区域在所述第二焊盘上的面积等于所述布线通道在所述第一焊盘上的面积，以使得所述第一焊盘和所述第二焊盘具有相等的焊铜面积。
9.优选的，在所述第二焊盘上设有多个禁止焊铜区域，且多个所述禁止焊铜区域沿周向分布在所述第二焊盘的四周。
10.优选的，在所述第二焊盘上设有四个所述禁止焊铜区域，且四个所述禁止焊铜区域两两一组，两组所述禁止焊铜区域沿轴向进行设置，且同一组的两个所述禁止焊铜区域沿竖向进行设置。
11.优选的，两组所述禁止焊铜区域之间的轴向距离大于所述第二焊盘轴向宽度的20%。
12.优选的，同一组两个所述禁止焊铜区域之间的竖向距离大于所述第二焊盘竖向高度的20%。
13.本方案还提供一种印制电路板，所述印制电路板上设有多个上述的印制电路板上的焊盘结构。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
15.1、本方案对于每个器件安装处的焊盘结构进行设计，将其中的第一焊盘设置布线通道，用于与印制电路板（pcb板）上的印制导线连接，同时在与电源或地连接的第二焊盘上设置禁止焊铜区域，并且使得禁止焊铜区域在第二焊盘上的面积等于布线通道在第一焊盘上的面积，这样在将器件焊接在pcb板上时，第一焊盘和第二焊盘就会具有相同的焊铜面积，即第一焊盘和第二焊盘与铜的接触面积相同，这样在回流焊炉过程中，第一焊盘和第二焊盘由于与铜接触的面积相同，故此时第一焊盘和第二焊盘受到的应力也相同，器件在回流焊炉过程中就不会出现受力不均的情况，整个器件将处于平衡状态，由此就可以降低器件出现立碑现象的概率。
16.2、pcb板上安装有很多器件，将每个安装器件处的焊盘均设计为本方案的焊盘结构，同时采用定义其中一个焊盘的方式来确定需要设置禁止焊铜区域的焊盘，即本方案指定在与地或电源连接的第二焊盘上设置禁止焊铜区域，本方案第二焊盘的确定需要与pcb板的原理图进行对应，根据pcb板的原理图上的连接关系确定哪个为第二焊盘，也就是说，本方案中是仅在确定的第二焊盘上设置禁止焊铜区域，通过第二焊盘的确定，使得pcb板上不同位置的焊盘结构均是仅在第二焊盘上设置禁止焊铜区域，这样就使得pcb板上所有的焊盘结构均具有一致性，操作更加的简便，也更具有实用性。
17.3、本方案中禁止焊铜区域在pcb板中的特性有：一、使该区域包含的焊盘与铜的接触面积相应减少；二、使该区域的焊盘与铜接触有足够的面积，满足电气连接性；三、使该区域的焊盘与铜箔有足够的隔离间距，满足pcb制版工艺的刻蚀参数尺寸；四、使该区域焊盘与另一焊盘在回流焊炉受热受力情况相当；五、使整个器件在回流焊炉中受热受力平衡。
附图说明
18.图1为本实用新型印制电路板上的焊盘结构的结构示意图；
19.图2为本实用新型印制电路板上的焊盘结构；
20.图3为与未设置禁止焊铜区域的焊盘结构。
21.附图标记说明：第一焊盘1、布线通道11、第二焊盘2、禁止焊铜区域21。
具体实施方式
22.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.如附图1所示，一种印制电路板上的焊盘结构，包括第一焊盘1和第二焊盘2，第一焊盘1和第二焊盘2的面积相等，第一焊盘1上设有布线通道11，第一焊盘1通过布线通道11与印制电路板上的印制导线连接，第二焊盘2用于接地或接电源，在第二焊盘2上设有禁止焊铜区域21（编号为a、b、c、d的区域），且禁止焊铜区域21在第二焊盘2上的面积等于布线通道11在第一焊盘1上的面积，以使得第一焊盘1和第二焊盘2具有相等的焊铜面积。
26.具体的，该禁止焊铜区域21的大小在焊盘的大小前提下，也进行不同比例的设置，该禁止焊铜区域21的设置，在pcb板中其特性如下：
27.其一，使该区域包含的焊盘与铜的接触面积相应减少；其二、使该区域的焊盘与铜接触有足够的面积，满足电气连接性；其三、使该区域的焊盘与铜箔有足够的隔离间距，满足pcb制版工艺的刻蚀参数尺寸；其四、使该区域焊盘与另一焊盘在回流焊炉受热受力情况相当；其五、使整个器件在回流焊炉中受热受力平衡。
28.在本实施例中，在第二焊盘2上设有多个禁止焊铜区域21，且多个禁止焊铜区域21沿周向分布在第二焊盘2的四周。
29.在本实施例中，在第二焊盘2上设有四个禁止焊铜区域21，且四个禁止焊铜区域21两两一组，两组禁止焊铜区域21沿轴向进行设置，且同一组的两个禁止焊铜区域21沿竖向
进行设置。
30.在本实施例中，两组禁止焊铜区域21之间的轴向距离（编号为g和i的区域）大于第二焊盘2轴向宽度的20%。该间距为禁止焊铜区域21的焊盘能与pcb板上的铜箔的接触面积，并且这个接触面积能够满足电气连接的性能要求。
31.在本实施例中，同一组两个禁止焊铜区域21之间的竖向距离（编号为j和h的区域）大于第二焊盘2竖向高度的20%。该间距为禁止焊铜区域21的焊盘能与pcb板上的铜箔的接触面积，并且这个接触面积能够满足电气连接的性能要求。
32.在本方案中，禁止焊铜区域21编号为“e”“f”的两种间距尺寸，根据pcb行业内参数设置，并能满足工艺要求。
33.本方案还提供一种印制电路板，印制电路板上设有多个上述的印制电路板上的焊盘结构。
34.与现有技术相比，本方案对于每个器件安装处的焊盘结构进行设计，将其中的第一焊盘1设置布线通道11，用于与印制电路板上的印制导线连接，同时在与电源或地连接的第二焊盘2上设置禁止焊铜区域21，并且使得禁止焊铜区域21在第二焊盘2上的面积等于布线通道11在第一焊盘1上的面积，这样在将器件焊接在pcb板上时，第一焊盘1和第二焊盘2就会具有相同的焊铜面积，即第一焊盘1和第二焊盘2与铜的接触面积相同，这样在回流焊炉过程中，第一焊盘1和第二焊盘2由于与铜接触的面积相同，故此时第一焊盘1和第二焊盘2受到的应力也相同，器件在回流焊炉过程中就不会出现受力不均的情况，整个器件将处于平衡状态，由此就可以降低器件出现立碑现象的概率（如附图2所示），而附图3为未设置禁止焊铜区域21的焊盘结构，此时附图3中的1、2焊盘的焊铜面积不一样，因此受力也不一样，容易出现立碑现象。pcb板上安装有很多器件，将每个安装器件处的焊盘均设计为本方案的焊盘结构，同时采用定义其中一个焊盘的方式来确定需要设置禁止焊铜区域21的焊盘，即本方案指定在与地或电源连接的第二焊盘2上设置禁止焊铜区域21，本方案第二焊盘2的确定需要与pcb板的原理图进行对应，根据pcb板的原理图上的连接关系确定哪个为第二焊盘2，也就是说，本方案中是仅在确定的第二焊盘2上设置禁止焊铜区域21，通过第二焊盘2的确定，使得pcb板上不同位置的焊盘结构均是仅在第二焊盘2上设置禁止焊铜区域21，这样就使得pcb板上所有的焊盘结构均具有一致性，操作更加的简便，也更具有实用性。
35.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。