CN102231944A - 焊点应力削减结构以及包括所述结构的印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊点应力削减结构，用于减小位于印刷电路板与焊接在所述印刷电路板上的器件之间的焊点所承受的应力，其中所述焊点应力削减结构包括开槽，所述开槽靠近所述器件地设置在所述印刷电路板上。开槽可以位于印刷电路板上靠近器件的角部的外侧处，或者可以位于印刷电路板上处于器件下方的位置。通过在印刷电路板上靠近器件来设置焊点应力削减结构，可以使器件与印刷电路板之间的焊点所承受的应力通过所述焊点应力削减结构得以释放或分散，从而减小焊点所承受的应力，由此防止焊点发生断裂等现象。此外本发明还提供一种包括所述焊点应力削减结构的印刷电路板。

Description

焊点应力削减结构以及包括所述结构的印刷电路板

技术领域

本发明涉及一种焊点应力削减结构，更具体而言涉及一种在印刷电路板中用于减小焊点所承受的应力的焊点应力削减结构以及包括所述结构的印刷电路板。

背景技术

印刷电路板，又称PCB板或单板，其为各种电子元件、器件或模块提供电连接及物理连接，以便将这些元件、器件或模块集成在一起，并实现电信号的传递。印刷电路板以绝缘体板材作为基材，其上以例如铜线的金属线为各种元件、器件或模块提供导线连接，由此实现各部件之间的电连接。各种元件、器件或模块以焊接的方式固定在印刷电路板上。

随着通信电子行业对封装小型化和高集成度的要求，封装体系变得越来越复杂，这导致在印刷电路板上布设的各种元件、器件或模块的数量将会越来越多。因此，器件与印刷电路板之间的焊点将承受越来越大的来自外界载荷的应力。如果焊点所承受的应力过大，则焊点可能会产生断裂的现象，由此造成器件与印刷电路板的电连接不良或中断。目前，如何减小焊点所承受的应力来提高器件焊点的可靠性这一问题已成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

因此，本发明针对现有技术中的问题，提出一种焊点应力削减结构，其在印刷电路板中用于减小焊点所承受的应力，此外还提出一种包括所述焊点应力削减结构的印刷电路板。

为达到本发明的目的，本发明提供一种焊点应力削减结构，用于减小位于印刷电路板与焊接在所述印刷电路板上的器件之间的焊点所承受的应力，本发明的焊点应力削减结构包括开槽，所述开槽靠近所述器件地设置在所述印刷电路板上。

开槽可以以靠近器件的角部的外侧的方式设置在印刷电路板上。可选地，开槽可以设置为靠近器件的四个角部中的两个或更多个角部的外侧。

开槽的形状可以设置为包围器件的角部的L形或弧形，其中开槽具有沿着器件的角部延伸从而包围角部的延伸部。优选地，开槽的延伸部与器件的外边缘之间的间距在30毫米以下。

开槽可以以处于器件下方的方式设置在印刷电路板上。优选地，开槽设置为处于器件的中央部位的下方。可选地，开槽的数量为至少一个。

开槽可以为通槽，并且在开槽处于器件下方的情形中，开槽可以为直线型通槽。

此外，为达到本发明的目的，本发明还提供一种包括如上所述的本发明的焊点应力削减结构的印刷电路板。

根据本发明，通过在印刷电路板上靠近器件来设置应力削减结构，可以使器件与印刷电路板之间的焊点所承受的应力通过应力削减结构得以释放或分散，从而减小焊点所承受的应力，由此防止焊点发生断裂等现象。

在本说明书中，所使用的术语“器件”指安装到印刷电路板或其他基体上的各种电子元件、器件或模块；术语“器件焊点”指为了将上述各种电子元件、器件或模块以焊接的方式安装到印刷电路板或其他基体上而形成的固定用焊点。

附图说明

图1是安装有器件的印刷电路板的示意图，该印刷电路板包括根据本发明的焊点应力削减结构。

图2是根据本发明的焊点应力削减结构第一实施方式的俯视示意图。

图3是根据本发明的焊点应力削减结构第一实施方式的一个变型实例的俯视示意图。

图4a和4b是根据本发明的焊点应力削减结构第一实施方式的另外的变型实例的俯视示意图。

图5是根据本发明的焊点应力削减结构第二实施方式的俯视示意图。

具体实施方式

以下将通过具体的实例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可以通过本发明所公开的内容了解本发明的其它特征和效果。

图1是示出根据本发明的其上安装有器件的印刷电路板的示意图，该印刷电路板包括根据本发明的焊点应力削减结构。如图1所示，印刷电路板1上设置有器件2，印刷电路板1下方设置有诸如金属板或结构件的支撑结构10。

器件2一般是具有矩形结构的封装体，例如器件2可以是采用了方形扁平无引脚封装(QFN)、栅格阵列封装(LGA)、芯片级封装(CSP)、晶片级封装(WLP)、球栅阵列封装(BGA)等封装方式的器件或模块，或者是例如晶振的器件或模块。器件2通过焊接的方式设置在印刷电路板1上，从而在器件2与印刷电路板1之间形成有焊点(未示出)。为了减小焊点所承受的应力来提高焊点的可靠性，印刷电路板1包括如下文将详细说明的焊点应力削减结构。需要指出的是，尽管在本文中结合如图1所示的印刷电路板组装结构来对焊点应力削减结构进行说明，但是本发明的焊点应力削减结构不限于应用在如图1所示的结构中，而是可以应用在各种各样的需削减器件焊点应力的结构中，这里不再一一列举。

图2是根据本发明的焊点应力削减结构第一实施方式的俯视示意图。如图2所示，矩形的器件2焊接在印刷电路板1上。在该俯视图中，器件2在印刷电路板1上所占据的区域对应于器件2的形状而呈矩形，其包括四个角部21。根据本发明第一实施方式的焊点应力削减结构3可以包括设置在印刷电路板1上的开槽31。在如图2的俯视图中，开槽31靠近器件2的角部21的外侧，并且开槽31与器件2的外边缘之间的最大间距为30毫米。

在图2所示的实例中，焊点应力削减结构3可以包括靠近器件2的角部21的外侧设置在印刷电路板1上的四个开槽31，即靠近器件2的四个角部21中的每一个角部的外侧处的四个开槽31。开槽31具有沿着器件2的角部21延伸从而包围角部21的延伸部311，由此使开槽31形成为具有包围器件2的角部21的L形或弧形，从而使每个开槽31对应力的释放同时作用于器件2的两个侧面。虽然图2仅示出了开槽31为L形的情况，但本领域技术人员亦可容易地想到其可以构建为包围器件2的角部21的弧形。优选地，开槽31的延伸部311与器件2的外边缘之间的间距在30毫米以下，由此保证最佳的应力削减效果。开槽31例如可以是穿通印刷电路板1的通槽。由此，借助于靠近器件2的角部21地设置在印刷电路板1上的开槽31，可以均匀地且最大化地分散或释放器件2与印刷电路板1之间的焊点(未示出)所承受的应力，从而达到削减应力的作用，以防止焊点因承受的应力过大而被破坏。

虽然图2示出的是开槽31包括分别靠近器件2的四个角部21的外侧的四个开槽31，但开槽31的具体位置和数量可以变化。例如，参见图3，示出了根据本发明的焊点应力削减结构第一实施方式的一个变型实例，其中在靠近器件2的四个角部21中的三个角部的外侧处设置有三个开槽31。再例如，参见图4a和4b，示出了根据本发明的焊点应力削减结构第一实施方式的另外的变型实例，其中在靠近器件2的四个角部21中的两个角部的外侧处设置有两个开槽31。在图4a和4b中，当开槽31仅设置于靠近器件2的两个角部21的外侧处时，这两个开槽31可以设置于靠近器件2的两个相对角部的外侧处(即对角开槽，如图4a所示)，或者这两个开槽31可以设置于靠近器件2的两个相邻角部的外侧处(即相邻开槽，如图4b所示)。

在图3和图4a及4b所示的实例中，类似于图2所示的实例，焊点应力削减结构3的开槽31具有沿着器件2的角部21延伸从而包围角部21的延伸部311，由此开槽31形成为具有包围器件2的角部21的L形或弧形，从而使每个开槽31对应力的释放同时作用于器件2的两个侧面。同样优选地，开槽31的延伸部311与器件2的外边缘之间的间距在30毫米以下，由此保证最佳的应力削减效果。而且，开槽31例如可以是穿通印刷电路板1的通槽。借助于图3和图4a及4b中所示的开槽31，同样可均匀地且最大化地分散或释放器件2与印刷电路板1之间的焊点所承受的应力，从而达到削减应力的作用，以防止焊点因承受的应力过大而被破坏。此外，图3和图4a及4b所示的实例除了开槽31的数量和位置与图2的实例不同以外，其它方面均与图2所示实例相同，因此这里不再赘述。

以下将结合图5说明根据本发明的焊点应力削减结构的第二实施方式。

参见图5，图5是根据本发明的焊点应力削减结构第二实施方式的俯视示意图。如图5所示，类似于图2、3、4a和4b，印刷电路板1上设置有器件2，器件2通过焊接的方式设置在印刷电路板1上，从而在器件2与印刷电路板1之间形成有焊点(未示出)。为了减小焊点所承受的应力以提高焊点的可靠性，印刷电路板1包括根据本发明的焊点应力削减结构4。根据本实施方式的焊点应力削减结构4可以包括开槽41，开槽41设置在印刷电路板1上，处于印刷电路板1上对应于器件2下方的位置中。

图5的实例示出了开槽41处于印刷电路板1上的对应于器件2的中央部位下方的位置的情况，这样可以保证器件2的焊点所承受的应力得到均匀的释放。然而本领域技术人员可以容易理解的是，开槽41也可以设置在印刷电路板1上的对应于器件2的其他部位的下方的位置。此外，开槽41可以包括设置在印刷电路板1上处于器件2下方的一个或更多个相互隔开的开槽41。开槽41例如可以是穿通印刷电路板1的直线型通槽。由此，借助于设置在印刷电路板1上位于器件2下方的开槽41，器件2与印刷电路板1之间的焊点所承受的应力可以通过开槽41而被有效地分散或释放，进而达到削减应力的作用，以防止焊点因承受的应力过大而受损。

综上所述，本发明通过在印刷电路板上靠近器件来设置包括开槽的焊点应力削减结构，实现了削减和释放器件与印刷电路板之间的焊点所承受的应力的作用，进而防止器件与印刷电路板之间的焊点因应力过大而损坏。

以上所描述的实施例仅是示例性的。本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围和主旨的情况下对上述的实施例进行各种修改和变型。应当清楚的是，本发明的保护范围应由权利要求来限定。

Claims (11)

1.一种焊点应力削减结构，用于减小位于印刷电路板与焊接在所述印刷电路板上的器件之间的焊点所承受的应力，其特征在于，所述焊点应力削减结构包括开槽，所述开槽靠近所述器件地设置在所述印刷电路板上。

2.如权利要求1所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽以靠近所述器件的角部的外侧的方式设置在所述印刷电路板上。

3.如权利要求2所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽设置为靠近所述器件的四个角部中的两个或更多个角部的外侧。

4.如权利要求3所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽的形状设置为包围所述器件的角部的L形或弧形，其中所述开槽具有沿着所述器件的角部延伸从而包围角部的延伸部。

5.如权利要求4所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽的延伸部与所述器件的外边缘之间的间距在30毫米以下。

6.如权利要求2至5中任一项所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽为通槽。

7.如权利要求1所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽以处于所述器件下方的方式设置在所述印刷电路板上。

8.如权利要求7所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽的数量为至少一个。

9.如权利要求7所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽设置为处于所述器件的中央部位的下方。

10.如权利要求7至9中任一项所述的焊点应力削减结构，其特征在于，所述开槽为直线型通槽。

11.一种印刷电路板，其上焊接有器件，其特征在于，所述印刷电路板包括如权利要求1至10中任一项所述的焊点应力削减结构。

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