CN102026477B - 印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种印刷电路板，该印刷电路板包括：基板，其包括至少一个绝缘层以及在绝缘层上形成的电路图案，基板具有第一侧面以及第二侧面；多个过孔，其贯穿基板的第一侧面和第二侧面；以及多个焊盘，其在第一侧面或第二侧面上分别围绕每个过孔设置。其中，至少一个焊盘上形成有切槽，切槽从焊盘的中央部分向边缘部分延伸，并且切槽开始于对应的过孔而终止于焊盘的边缘部分之前。通过采用本发明的焊盘构造使得印刷电路板的设计和制造更具灵活性。

Description

印刷电路板

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板，更具体地，本发明涉及一种改良了焊盘构造的印刷电路板。

背景技术

由于电子元器件供货、替代元器件供应、电子参数微调等各种原因，在组装印刷电路板时，有些电子元器件的设计可能还没有确定下来。这些电子元器件需要在其它电子元器件焊接完之后再组装到印刷电路板上。这种情况在研发阶段或早期大量制造阶段较为常见。

随着产品的逐渐成熟，这些电子元器件的设计被确定下来，从而这些电子元器件和另外的一些电子元器件可以由自动插件机组装并且由波峰焊设备自动地焊接。但此时印刷电路板的设计可能早已冻结，制造者必须手动插置并且手动焊接这些电子元器件，这增加了制造的成本。即使可以修改印刷电路板，这也需要另外的工程资源。

为了解决上述问题，业界研发出了一种特别的焊盘，例如美国专利No.4,851,614所揭示的一种C形焊盘。见图4，当印刷电路板100上的孔200内没有插置电子元器件时，这种焊盘300使得该孔在经历波峰焊之后能够保持打开，从而为以后手动插置并手动焊接所需电子元器件提供了方便。一旦电子元器件值被确定并且能够在之后的产品研发阶段获得这些电子元器件，这种特别的焊盘允许手动插置所述电子元器件并且保证能通过手动焊接形成正常的焊点。

然而，上述特别设计的焊盘存在以下缺陷：(1)、如美国专利No.4,851,614所示的C形焊盘，其需要手动插置并手动焊接电子元器件，这将增加制造成本；(2)、此外，C形焊盘构造不便于容纳电子元器件的引线，从而容易导致电子元器件的弯头引线与邻近的走线或电子元器件发生短路；(3)、而且，C形焊盘的附着于印刷电路板上的铜区域较小，相对于常规焊盘较易脱落，从而导致较高的不合格率和废品率。

因此，如需在大量生产时要改变印刷电路板的设计，将消耗更多设计工程资源、更长的设计研发周期以及更长的出货周期，并且有时候这不可能实现，因为印刷电路板的设计通常会在大量制造阶段之前被冻结。

因此，需要提供一种改良了焊盘构造的印刷电路板以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种改良了焊盘构造的印刷电路板，其允许在常规波峰焊阶段使未插置电子元器件的过孔保持打开并且允许在后期自动地将电子元器件插入过孔内且自动地将电子元器件焊接到印刷电路板上，从而使印刷电路板的设计和制造更灵活。

本发明的技术方案是提供一种印刷电路板，其包括：基板，其包括至少一个绝缘层以及在绝缘层上形成的电路图案，基板具有第一侧面以及第二侧面；多个过孔，其贯穿基板的第一侧面和第二侧面；多个焊盘，其在第一侧面或第二侧面上分别围绕每个过孔设置。本发明的特征在于，至少一个焊盘上形成有切槽，切槽从焊盘的中央部分向边缘部分延伸，并且切槽开始于对应的过孔而终止于焊盘的边缘部分之前。

优选地，可以沿着切槽的延伸方向在切槽的末端进一步连通形成辅助槽，辅助槽终止于焊盘的边缘部分之前。

优选地，在垂直于延伸方向的方向上辅助槽的宽度可以小于切槽的宽度。

优选地，沿着切槽的延伸方向，焊盘可以形成泪滴状尾部。

本发明的印刷电路板可包括多个电子元器件，这些电子元器件选择设置在第一侧面或者第二侧面上。

其中，至少一个电子元器件的引线具有弯头部分，在电子元器件焊接至印刷电路板的状态下弯头部分覆盖切槽以及辅助槽，并且弯头部分的末端处于焊盘的边缘内。

另外，当电子元器件的引线插入过孔时，引线与过孔之间具有偏置间隙。

优选地，在多个焊盘的周围进一步形成有阻焊层。

优选地，形成切槽的焊盘的形状为近似三角形，在近似三角形中，切槽延伸指向的一个角之外的另两个角处形成侧延部分。

本发明的有益效果：1.本发明的焊盘构造中形成的切槽位于焊盘的中央部分并且将焊盘大致分为两半，从而当过孔中没有插置电子元器件引线时该结构有利于破坏焊点的形成；2.对于无铅焊料来说，由于其具有较高的表面张力，所以切槽可能还不足以破坏焊点的形成，因此进一步设有辅助槽用以辅助破坏焊点的形成；3.辅助槽的宽度小于切槽的宽度，使得在电子元器件引线插入过孔并且被适当定位后能够便于形成波峰焊焊点；4.泪滴状尾部能够抵抗焊料的表面张力并且拖拽焊料，从而使未插置电子元器件引线的过孔不被焊料封住而保持打开；5.过孔与引线之间设置的适当间隙以及泪滴状尾部的构造允许将电子元器件自动插置到过孔中并且避免电子元器件引线的弯头部分与邻近的电子元器件引线或走线形成短路；6.靠近过孔的泪滴状焊盘主体有助于当过孔中插置有具有弯头部分的电子元器件引线时保持焊料以便形成完整的焊点；7.自动插置电子元器件的引线所具有的弯头部分覆盖切槽以及辅助槽所在区域从而补偿了切槽以及辅助槽对焊料的破坏效应，并有助于形成适当的焊点；8.焊盘上形成侧延部分有助于保持焊料从而封闭由于引线头部被自动插件机弯折而在引线与过孔之间形成的偏置间隙；9.焊盘的铜区域较大，从而增强了在印刷电路板基板上的附着力。

附图说明

图1是根据本发明的印刷电路板的焊盘构造的示意图，其中，过孔内未插置电子元器件引线；

图2是根据本发明的印刷电路板的焊盘构造的示意图，其中，过孔内插置有电子元器件引线并且引线的头部被弯折；

图3a是根据本发明的印刷电路板的焊盘构造的示意图，其中，过孔内插置有电子元器件引线并且引线与过孔之间形成偏置间隙；

图3b是图3a的局部剖视示意图；以及

图4是现有技术中的焊盘构造的示意图。

具体实施方式

请参照图1和图2，本发明的印刷电路板包括基板(未示出)、多个过孔(图中仅示意性示出了一个过孔10)、多个焊盘(图中仅示意性示出了一个焊盘30)以及多个电子元器件(图中仅示意性示出了其中一个电子元器件的引线50)。

作为本领域内的公知常识，基板通常包括至少一个绝缘层以及在绝缘层上形成的电路图案，并且基板具有第一侧面以及第二侧面。这里省略对基板的详细描述，因为本发明中的基板可以任意选用本领域内使用的各类基板。

过孔10贯穿基板的第一侧面和第二侧面形成并用于在其内插置电子元器件的引线50。

印刷电路板上的焊盘可以包括两种：一种是本领域内常用的普通焊盘，用于常规焊接；另一种是图1和2所示的焊盘30，用于后期焊接。这里主要针对图1和2所示的焊盘30构造进行介绍。铜质的焊盘30在印刷电路板的两个侧面或任一侧面上形成并围绕过孔10设置。在印刷电路板的组装过程中，将电子元器件的引线50与焊盘30进行焊接从而将电子元器件定位于印刷电路板和/或使电子元器件与印刷电路板的电路建立信号连接。

图1示出了过孔10内未插置电子元器件引线50的状态。从图1可以看出，在焊盘30上形成有切槽320。切槽320通过将焊盘30的铜质材料去除而形成。切槽320从焊盘30的中央部分向边缘部分331延伸，并且切槽320开始于对应的过孔10而终止于焊盘30的边缘部分331之前。

进一步地，沿着切槽320的延伸方向，在切槽320的另一端处，即，在切槽320的与过孔10所在端相对的端部处，进一步形成有与切槽320连通的辅助槽360，并且辅助槽360也终止于所述边缘331之前，即，辅助槽360仅在焊盘30内部延伸从而使焊盘30的周缘部分保持完整。

如图1和2所示，在垂直于切槽320延伸方向的方向上，辅助槽360的宽度小于切槽320的宽度。

在本实施方式中，焊盘30为近似三角形构造，且切槽320的延伸方向指向其中一个角处。并且，在焊盘30的近似三角形构造中，在切槽320的延伸方向所指向的角处形成泪滴状尾部330，而在另两个角处形成侧延部分370。

此外，在焊盘30的周围进一步形成有阻焊层80。

本发明的印刷电路板可包括多个电子元器件，这些电子元器件选择设置在第一侧面或者第二侧面上。其中至少一个电子元器件由于供货延迟、设计不确定等等各种原因而不能与其它电子元器件一起在常规焊接工序焊接到电路板上，而需要在后期进行焊接。比如，先采用无铅波峰焊工艺将大多数电子元器件焊接到印刷电路板上，并且在无铅波峰焊工艺过程中使未插置电子元器件的过孔保持打开，即，使未插置电子元器件的过孔不被焊锡封闭。此后，当确定了并能够获得需要装配的电子元器件时，手动地或采用自动插件机自动地将需要装配的电子元器件插入过孔内并手动地或采用无铅波峰焊工艺自动地将需要装配的电子元器件焊接到印刷电路板上。

利用自动插件机将需要后期装配的电子元器件的引线50自动插入对应的过孔10中，同时利用自动插件机对引线50的末端进行弯折以形成弯头部分505，该弯头部分505将覆盖切槽320以及辅助槽360所在区域，并且弯头部分505的末端处于焊盘30的边缘部分331内。如图3a和3b所示，当电子元器件的引线50插入过孔10时，引线50与过孔10之间具有偏置间隙150。

本发明的以下构造有助于在无铅波峰焊工艺过程中使未插置电子元器件的过孔保持打开：(a)焊盘30中形成的切槽320位于焊盘30的中央部分并且将焊盘大致分为两半，从而当过孔10中没有插置电子元器件引线时该结构有利于破坏焊点的形成；(b)由于无铅焊料具有较高的表面张力，所以，在无铅焊接情况下，切槽320可能还不足以破坏焊点的形成，因此进一步设有辅助槽360用以辅助破坏焊点的形成；以及(c)，泪滴状尾部330能够抵抗焊料的表面张力并且拖拽焊料，从而使未插置电子元器件引线的过孔不被焊料封住而保持打开。

本发明的以下构造有助于后期手动地或采用自动插件机自动地将需要装配的电子元器件插入过孔内并手动地或采用无铅波峰焊工艺自动地将需要装配的电子元器件焊接到印刷电路板上：(i)辅助槽360的宽度小于切槽320的宽度，使得在电子元器件的引线插入过孔10并且被适当定位后能够便于形成波峰焊焊点；(ii)过孔10与引线50之间设置的偏置间隙150以及泪滴状尾部330的构造允许将电子元器件自动插置到过孔中并且避免电子元器件引线的弯头部分505与邻近的电子元器件引线或走线形成短路；(iii)靠近过孔10的泪滴状焊盘主体350有助于当过孔10中插置有具有弯头部分505的电子元器件引线50时保持焊料以便形成完整的焊点；(iv)电子元器件的引线50所具有的弯头部分505覆盖切槽320以及辅助槽360所在区域从而补偿了切槽320以及辅助槽360对焊料的破坏效应，因此有助于形成适当的焊点；(v)焊盘30上形成侧延部分370有助于保持焊料从而封闭由于引线头部被自动插件机弯折而在引线50与过孔10之间形成的偏置间隙150。

作为一种非限制性示例，本发明的焊盘构造特别适用于引线直径为0.4-0.5毫米的电子元器件，并且适用于单面、双面或多层印刷电路板，只要具有非沉铜孔(NPTH)即可。

以上描述仅为本发明的示例性实施方式，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种变形，比如，可以增加或者去除上述实施方式中的某个或者某些特征和构造，而本发明仍然能够实施。

上述实施方式中描述的是采用无铅波峰焊对印刷电路板进行焊接，然而，本发明的焊盘构造可以适用于手动焊接、各类波峰焊等焊接方式。

根据需要，本发明的焊盘可以仅设置切槽320而不设置辅助槽360。

根据需要，本发明的焊盘形状还可以选用圆形、卵形、半圆形等其它形状。

根据需要，本发明的焊盘可以不设置侧延部分。

Claims (8)

1.一种印刷电路板，包括：

基板，其包括至少一个绝缘层以及在所述绝缘层上形成的电路图案，所述基板具有第一侧面以及第二侧面；

多个过孔，其贯穿所述基板的所述第一侧面和所述第二侧面；

多个焊盘，其在所述第一侧面或所述第二侧面上分别围绕每个所述过孔设置；

其特征在于，

至少一个所述焊盘上形成有切槽，所述切槽从所述焊盘的中央部分向边缘部分延伸，并且所述切槽开始于对应的所述过孔而终止于所述焊盘的边缘部分之前，

其中，沿着所述切槽的延伸方向在所述切槽的末端进一步连通形成辅助槽，所述辅助槽终止于所述焊盘的边缘部分之前，在垂直于所述延伸方向的方向上所述辅助槽的宽度小于所述切槽的宽度。

2.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，沿着所述切槽的延伸方向，所述焊盘形成泪滴状尾部。

3.如权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板包括多个电子元器件，所述电子元器件选择设置在所述第一侧面或者所述第二侧面。

4.如权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，至少一个所述电子元器件的引线具有弯头部分，在所述电子元器件焊接至所述印刷电路板的状态下所述弯头部分覆盖所述切槽以及所述辅助槽。

5.如权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，所述弯头部分的末端处于所述焊盘的边缘内。

6.如权利要求5所述的印刷电路板，其特征在于，所述电子元器件的引线插入所述过孔时，所述引线与所述过孔之间具有偏置间隙。

7.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，在所述焊盘的周围进一步形成有阻焊层。

8.如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，形成所述切槽的所述焊盘的形状为近似三角形，在所述近似三角形中，所述切槽延伸指向的一个角之外的另两个角处形成侧延部分。

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