CN103260346B

CN103260346B - 电路板

Info

Publication number: CN103260346B
Application number: CN201310050910.6A
Authority: CN
Inventors: 大谷元彦; 森内宣公
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2018-04-10
Anticipated expiration: 2033-02-08
Also published as: US9113564B2; KR20130094235A; JP6396633B2; JP2013168517A; US20130206456A1; CN103260346A

Abstract

提供有一种电路板，该电路板包括设置在安装表面上、用于通过焊料来接合引线元件的连接端子的远端部分的焊盘，其中，焊盘被形成为沿着预定方向延伸，以使得预定方向为长度方向并且与长度方向正交的横向方向为宽度方向，其中，该焊盘包括：面对连接端子的远端部分的端子面对部分；和在连接端子的远端侧从端子面对部分连续延伸的远端侧连续部分，并且其中，该焊盘包括在端子面对部分中的狭窄部分，该狭窄部分具有比远端侧连续部分的宽度更小的宽度。

Description

电路板

技术领域

本公开涉及一种电路板。更具体地，本公开涉及通过设置窄于其它部分的狭窄部分来提高检测连接端子到焊盘的焊接接合是否成功的精度的领域。焊盘被用于通过焊接来接合引线元件的连接端子的远端部分。

背景技术

各种类型的电子装置，例如电视接收机、个人计算机及音频设备都包括设置在其中的电路板。电路板可以包括：布线板，在该布线板上使用铜箔在绝缘基板上形成电路图案；和安装在布线板的电路图案上的多个电子零件。

在这样的电路板中，可以将例如四侧引脚扁平封装（QFP）的引线元件或者连接器用作电子零件。引线元件包括由陶瓷和其它材料形成的主体以及从主体的各侧突出的多个连接端子。连接端子中的每个连接端子通过焊接接合到电路图案的每个对应的焊盘（例如，参见日本专利申请公报第2003-10216号中的图6）。

引线元件是下述元件：其热变形行为和初期质量极大地影响市场中的电子装置的质量。在安装处理中，引线元件对确保电路板的高质量来说是必需的。

因此，在引线元件的安装处理中，在通过回流焊接安装引线元件使得连接端子中的每个连接端子接合到每个对应的焊盘之后，检查装置对连接端子到焊盘的焊接接合是否成功进行检查。

通过二维或者三维图像检测等来执行焊接接合是否成功的检查。

在二维检查中，例如，光照射在施加到焊盘的焊料（焊料圆角）中连接端子的远端侧处的焊接部分上，并且光以垂直于或倾斜于焊接部分的方向照射。然后，基于被光照射的部分的形状或者亮度水平的差异来进行焊接接合是否成功的判定。

此外，在三维检查中，例如，检测指示从连接端子到焊盘有多远的浮动量，然后基于连接端子相对于焊盘的浮动量来进行焊接接合是否成功的判定。

发明内容

然而，在根据相关技术的电路板中，焊盘被形成为矩形形状。因此，非常难以区分在引线元件a的连接端子b通过焊料e以良好的焊接状态接合到电路板c的焊盘d的情况下焊料e的形状（如图11A所示）与在连接端子b和焊盘d只是紧贴的状态下发生焊接接合失效的情况下焊料e’的形状（如图11B所示）之间的差别。

因此，在二维检查中，非常难以区分照射在连接端子b的远端侧处的部分上的光的相对于焊料e的反射方向与照射在连接端子b的远端侧处的部分上的光的相对于焊料e’的反射方向。因此，存在降低了通过检查装置判定焊接接合是否成功的精度从而也降低了检测精度的问题。

此外，在三维检查中，如上所述，基于连接端子b相对于焊盘d的浮动量来进行焊接接合是否成功的判定。

关于这点，图12C和图12D中的每个图示出了良好的焊接接合，并且图12E示出了不良的焊接接合。在这种情况下，具有良好的焊接接合的图12D的状态由于超过了阈值H而有可能被判定为焊接接合失效。同样，具有不良的焊接接合的图12E的状态则由于没有超过阈值H而有可能被判定为焊接接合成功。

因此，提出了本公开的实施例以克服上述问题，并且提供了一种能够提高检测连接端子到焊盘的焊接接合是否成功的精度的电路板。

根据本公开的实施例，提供有一种包括焊盘和狭窄部分的电路板。焊盘设置在安装表面上并且用作通过焊料与引线元件的连接端子的远端部分相接合的部分。焊盘被形成为沿着预定方向延伸，以使得预定方向是焊盘的长度方向并且与长度方向正交的横向方向是焊盘的宽度方向。焊盘包括：面对连接端子的远端部分的端子面对部分；和在连接端子的远端侧从端子面对部分连续延伸的远端侧连续部分。狭窄部分设置在端子面对部分中。狭窄部分具有比远端侧连续部分的宽度更小的宽度。

依照根据本公开的实施例的电路板，当连接端子以良好的焊接状态接合到焊盘时焊料的形状与当连接端子以不良的焊接状态接合到焊盘时焊料的形状之间存在明显的差别。

在如上所述的根据本公开的实施例的电路板中，优选地，狭窄部分被形成为包括在狭窄部分的沿着宽度方向的一侧处所形成的凹进部分，并且优选地，该凹进部分沿着宽度方向开口。

狭窄部分被形成为包括在狭窄部分的沿着宽度方向的一侧处所形成的凹进部分，并且该凹进部分沿着宽度方向开口，由此确保了焊盘的良好的可加工性。

在如上所述的根据本公开的实施例的电路板中，优选地，狭窄部分被形成为包括在狭窄部分的沿着宽度方向的两侧处所分别形成的凹进部分，并且优选地，该凹进部分沿着宽度方向开口。

根据狭窄部分优选地被形成为包括在狭窄部分的沿着宽度方向的两侧处所分别形成的凹进部分，并且该凹进部分沿着宽度方向开口的配置，可以确保焊盘的良好的可加工性。

在如上所述的根据本公开的实施例的电路板中，优选地，远端侧连续部分具有比连接端子的宽度更大的宽度，并且优选地，狭窄部分具有比连接端子的宽度更小的宽度。

远端侧连续部分具有比连接端子的宽度更大的宽度，并且狭窄部分具有比连接端子的宽度更小的宽度，由此确保了要施加到远端侧连续部分的焊料的充足的量。

在如上所述的根据本公开的实施例的电路板中，优选地，远端侧连续部分具有比狭窄部分的长度更长的长度。

远端侧连续部分具有比狭窄部分的长度更长的长度的配置，使得即使当在安装时引线元件相对于焊盘的位置精度或者检查装置相对于焊盘的位置检测精度降低时，也可以确保执行检查所必需的远端侧连续部分的长度。

在如上所述的根据本公开的实施例的电路板中，优选地，焊盘被设置成包括在远端侧连续部分的对侧从端子面对部分连续延伸的近端侧连续部分，以使得端子面对部分设置在近端侧连续部分与远端侧连续部分之间。

根据焊盘被设置成包括在远端侧连续部分的对侧从端子面对部分连续延伸的近端侧连续部分，以使得端子面对部分设置在近端侧连续部分与远端侧连续部分之间的配置，可以使近端侧连续部分紧密地粘附到施加有焊料的连接端子。

根据本公开的实施例的电路板包括设置在安装表面上、用于通过焊料来接合引线元件的连接端子的远端部分的焊盘。焊盘被形成为沿着预定方向延伸，以使得预定方向是长度方向并且与长度方向正交的横向方向是宽度方向。焊盘设置有面对连接端子的远端部分的端子面对部分和在连接端子的远端侧从端子面对部分连续延伸的远端侧连续部分。焊盘包括在端子面对部分中的狭窄部分，该狭窄部分具有比远端侧连续部分的宽度更小的宽度。

根据上述配置，远端侧连续部分上的焊料的形状之间取决于焊接接合是否成功而存在明显的差别，由此提高了检测连接端子到焊盘的焊接接合是否成功的精度。

在根据本公开的实施例的电路板中，狭窄部分具有在其沿着宽度方向的一侧处所形成的凹进部分，并且凹进部分沿着宽度方向开口。

根据上述配置，可以容易地形成狭窄部分，同时确保焊盘的更好的可加工性。

在根据本公开的实施例的电路板中，狭窄部分具有在其沿着宽度方向的两侧处所形成的凹进部分，并且凹进部分沿着宽度方向开口。

在根据本公开的实施例的电路板中，远端侧连续部分具有比连接端子的宽度更大的宽度，并且狭窄部分具有比连接端子的宽度更小的宽度。

根据上述配置，可以在焊盘上形成狭窄部分，同时确保施加到远端侧连续部分上的焊料的充足的量，并且确保连接端子到焊盘的良好的接合。

在根据本公开的实施例的电路板中，远端侧连续部分具有比狭窄部分的长度更长的长度。

根据上述配置，远端侧连续部分具有足够的长度。因此，即使当在安装时引线元件相对于焊盘的位置精度或者检查装置相对于焊盘的位置检测精度降低时，也确保了检测连接端子到焊盘的焊接接合是否成功的精度，因为远端侧连续部分具有执行检查所必需的长度。

在根据本公开的实施例的电路板中，焊盘包括在远端侧连续部分的对侧上从端子面对部分连续延伸的近端侧连续部分，以使得端子面对部分被设置在近端侧连续部分与远端侧连续部分之间。

根据上述配置，近端侧连续部分可以紧密地粘附到施加有焊料的连接端子，由此确保了连接端子到焊盘的良好的接合。

附图说明

图1连同图2至图10一起示出了所构思的用于实施根据本公开的实施例的电路板的最佳实施方式，并且具体地，图1是示出了电路板的局部放大透视图；

图2是示出了布线板的局部放大透视图；

图3是焊盘的放大俯视图；

图4是示出了连接端子以良好的焊接状态接合到焊盘的情况下的横截面局部放大侧视图；

图5是示出了发生连接端子的焊接接合失效的情况下的横截面局部放大侧视图；

图6是示出了施加到焊盘的端子面对部分的焊料状态的放大剖视图；

图7是示出了施加到焊盘的远端侧连续部分的焊料状态的放大剖视图；

图8是示出了当检查装置检查焊接接合是否成功时通过检测光的亮度水平所获得的结果的图表；

图9是示出了焊盘的另一个示例的放大俯视图；

图10是示出了焊盘的又一个示例的放大透视图；

图11A和图11B示出了在根据相关技术的电路板中的连接端子的接合状态，其中图11A是示出了连接端子以良好的焊接状态接合到焊盘的情况下的横截面局部放大侧视图，并且图11B是示出了连接端子以不良的焊接状态接合到焊盘的状态下的横截面局部放大侧视图；以及

图12C至图12E示出了在根据相关技术的电路板中的连接端子的另外的接合状态，其中图12C和图12D是示出了连接端子以良好的焊接状态接合到焊盘的状态下的横截面局部放大侧视图，并且图12E是示出了连接端子以不良的焊接状态接合到焊盘的状态下的横截面局部放大侧视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述本公开的优选实施例。注意的是，在本说明书及附图中，以相同的附图标记来表示具有基本上相同的功能和结构的结构元素，并且省略对这些结构元素的重复说明。

[电路板的配置]

电路板1具有布线板2和多个电子零件，该多个电子零件包括安装在布线板2上的引线元件3（参照图1）。

布线板2具有在其上形成预定的电路图案5的绝缘基板4。引线元件3被安装在在电路图案5的远端部分上形成的多个焊盘6上。

绝缘基板4的示例包括：玻璃环氧树脂基板、酚醛纸基板、环氧树脂纸基板、玻璃复合基板及其它基板。电路图案5是由具有大约几十微米（μm）厚度的铜箔形成的。

引线元件3具有主体7和从主体7的外周表面向外突出的多个连接端子8。连接端子8具有从主体7横向地突出的基部8a、沿着垂直于基部8a的方向弯曲的中间部分8b和沿着垂直于中间部分8b的方向弯曲的接合部分8c。接合部分8c是连接端子8的远端部分，并且是要通过焊接接合到焊盘6的部分。

焊盘6被形成为沿着一个方向延伸的矩形基体材料9的一部分（参照图2）。更具体地，通过在布线板2上施加光刻胶10来执行掩膜处理，并且将除了覆盖有光刻胶10的基体材料9的外周部分以外的部分设置为焊盘6。

焊盘6沿着长度方向的中间部分被形成为端子面对部分11（参照图2和图3）。端子面对部分11是面对连接端子8的接合部分8c的部分。

焊盘6具有远端侧连续部分12和近端侧连续部分13。远端侧连续部分12从端子面对部分11的沿着长度方向的一端延伸，近端侧连续部分13从端子面对部分11的沿着长度方向的另一端延伸。

端子面对部分11沿着长度方向的中间部分被形成为狭窄部分11a，该狭窄部分11a具有比端子面对部分11的其它部分更小的宽度（沿着横向方向的长度）。例如，狭窄部分11a在沿着宽度方向的两侧处分别具有凹进部分14。凹进部分中的每个凹进部分沿着宽度方向（横向方向）开口。

端子面对部分11的除了狭窄部分11a之外的部分具有比连接端子8的宽度更大的宽度，并且具有与远端侧连续部分12相同的宽度。此外，狭窄部分11a具有比连接端子8更小或相同的宽度。

远端侧连续部分12具有比端子面对部分11的狭窄部分11a的长度更长的长度。

[引线元件的安装]

引线元件3被安装在布线板2上以使得连接端子8的接合部分8c通过焊料15接合到焊盘6（参照图4）。

如图4所示，当连接端子8的接合部分8c以良好的焊接状态接合到焊盘6时，焊料15紧密地粘附到接合部分8c的每一侧。在这种情况下，焊料15的外表面形成为平缓的凹曲面，从而导致形成山形状而不取决于焊盘6的形状。

另一方面，如图5所示，当焊接接合失效发生在连接端子8的接合部分8c中时，焊料15没有紧密地粘附到接合部分8c，并且形成为取决于焊盘6的形状的形状。更具体地，因为与在焊盘6的长度方向上的焊接部分的位置无关，焊料15中的每个的表面曲率在横向方向上都具有相同的横截面形状，所以当焊盘6被施加以焊料15的部分具有较小的宽度时，焊料15具有低的高度。因此，在狭窄部分11a处形成较低的焊料（参照图6），而在远端侧连续部分12处形成较高的焊料（参照图7）。

[通过检查装置来检查焊接是否成功]

在引线元件3的安装处理中，在引线元件3被安装成使得连接端子8中的每个连接端子都通过回流焊接接合到对应的焊盘6之后，检查装置（未示出）对连接端子到焊盘的焊接接合是否成功进行检查。

通过如下方式执行检查装置中的检查，该方式是用光照射在施加到焊盘6的焊料15（焊料圆角）中连接端子8的远端侧处的焊接部分上，并且光沿着垂直于或倾斜于焊接部分的方向来照射。例如，当光照射在连接端子8的远端侧处的焊接部分上时，反射光入射在检查装置的光检测单元上。然后，检查装置的光检测单元检测入射光的亮度水平，由此确定连接端子8中的每个连接端子的焊接接合是否成功。

当光照射在焊料15上时，如果接合部分8c以良好的焊接状态接合到焊盘6，如图4所示，则反射光以相对于入射光的大角度被反射。

相反地，当光照射在焊料15上时，如果接合部分8c以不良的焊接状态接合到焊盘6，如图5所示，则反射光以相对于入射光的小角度被反射。

如上所述，由于反射光的反射角度彼此不同，所以在接合部分8c以良好的焊接状态接合到焊盘6的情况与接合部分8c以不良的焊接状态接合到焊盘6的情况之间，入射到光检测单元上的光线的亮度水平显著不同。因此，基于入射到光检测单元上的光线的亮度水平来区分接合部分8c以良好的焊接状态接合到焊盘6的情况与接合部分8c以不良的焊接状态接合到焊盘6的情况。

图8示出了当检查装置检查焊接接合是否成功时通过检测光的亮度水平所获得的结果。

在图8中，横轴表示光的亮度水平，纵轴表示所检测的连接端子8的数目。如图8所示，在通过焊料15形成良好的焊接接合的情况与发生焊接接合失效的情况之间产生明显的亮度分布的差别。因此，可以确认对焊接接合是否成功执行了可靠的检查。

如上所述，在当连接端子8的接合部分8c以良好的焊接状态接合到焊盘6时在远端侧连续部分12处形成的焊料15的形状与当连接端子8的接合部分8c以不良的焊接状态接合到焊盘6时在远端侧连续部分12上形成的焊料15的形状之间存在明显的差别。因此，操作者仅通过他的外观检查就可以容易地判定焊接接合是否成功。

[结论]

如上所述，在电路板1中，具有比远端侧连续部分12的宽度更小的宽度的狭窄部分11a设置在焊盘6的端子面对部分11中。

因此，减少了施加在狭窄部分11a上的焊料15的量，相应地，将会增加要施加在远端侧连续部分12上的焊料的量。另外，远端侧连续部分12上的焊料15（焊料圆角）的形状取决于焊接接合是否成功而显著地彼此不同。因此，可以提高检测连接端子8到焊盘6的焊接接合是否成功的精度。

此外，狭窄部分11a在沿着宽度方向的两侧处分别具有凹进部分14。因此，可以容易地形成狭窄部分11a，同时确保焊盘6的良好的可加工性。

如图9所示，狭窄部分11a可以在沿着宽度方向的一侧上具有凹进部分14。在这种情况下，可以容易地形成狭窄部分11a，同时确保焊盘6的更好的可加工性。

此外，在电路板1中，焊盘6的远端侧连续部分12被形成为具有比连接端子8的宽度更大的宽度。此外，狭窄部分11a被形成为具有比连接端子8的宽度更小或相等的宽度。

因此，可以在焊盘6上形成狭窄部分11a，同时确保施加到远端侧连续部分12上的焊料15的充足的量并且确保连接端子8到焊盘6的良好的接合。

此外，远端侧连续部分12具有比狭窄部分11a的长度更长的长度。

因此，远端侧连续部分12具有足够的长度。因此，即使当在安装时引线元件3相对于焊盘6的位置精度或者检查装置相对于焊盘6的位置检测精度降低时，也可以提高检测连接端子8到焊盘6的焊接接合是否成功的精度，因为远端侧连续部分12具有执行检查所必需的长度。

此外，从端子面对部分11延伸的近端侧连续部分13形成在远端侧连续部分12的对侧处的焊盘6上，以使得端子面对部分11设置在远端侧连续部分12与近端侧连续部分13之间。因此，焊料15也被施加到近端侧连续部分13，并且因此近端侧连续部分13紧密地粘附到连接端子8，由此确保了连接端子8相对于焊盘6的良好的焊接接合。

[修改]

尽管上文已经描述了焊盘6被形成为使得基体材料9的外周被光刻胶10覆盖（参照图2）的实施例作为示例，还可以如图10所示，将没有被光刻胶10覆盖的整个基体材料9设置为焊盘6。

[本公开的实施例]

此外，本技术还可以被如下配置。

（1）一种电路板，包括：

焊盘，其设置在安装表面上、用于通过焊料来接合引线元件的连接端子的远端部分，

其中，该焊盘被形成为沿着预定方向延伸，以使得预定方向为长度方向并且与长度方向正交的横向方向为宽度方向，

其中，该焊盘包括：面对连接端子的远端部分的端子面对部分；和在连接端子的远端侧从端子面对部分连续延伸的远端侧连续部分，以及

其中，该焊盘包括在端子面对部分中的狭窄部分，狭窄部分的宽度小于远端侧连续部分的宽度。

（2）根据（1）的电路板，其中，狭窄部分具有在狭窄部分的沿着宽度方向的一侧处所形成的凹进部分，并且凹进部分沿着宽度方向开口。

（3）根据（1）或（2）的电路板，其中，狭窄部分具有在狭窄部分的沿着宽度方向的两侧处所形成的凹进部分，并且该凹进部分沿着宽度方向开口。

（4）根据（1）至（3）中任一项的电路板，

其中，远端侧连续部分具有比连接端子的宽度更大的宽度，以及

其中，狭窄部分具有比连接端子的宽度更小的宽度。

（5）根据（1）至（4）中任一项的电路板，其中，远端侧连续部分具有比狭窄部分的长度更长的长度。

（6）根据（1）至（5）中任一项的电路板，其中，焊盘包括在远端侧连续部分的对侧从端子面对部分连续延伸的近端侧连续部分，以使得端子面对部分设置在近端侧连续部分与远端侧连续部分之间。

本领域的技术人员应该理解的是，取决于设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组合、子组合及替换，只要各种修改、组合、子组合及替换在所附权利要求或者权利要求的等同方案的范围之内。

本公开包含与2012年2月15日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2012-030939中公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用合并到本文中。

Claims

1.一种电路板，其包括：

其中，所述焊盘被形成为沿着预定方向延伸，以使得所述预定方向为长度方向并且与所述长度方向正交的横向方向为宽度方向，

其中，所述焊盘包括：面对所述连接端子的所述远端部分的端子面对部分；和在所述连接端子的所述远端部分从所述端子面对部分连续延伸的远端侧连续部分，以及

其中，所述焊盘包括在所述端子面对部分中的狭窄部分，所述狭窄部分具有比所述远端侧连续部分的宽度更小的宽度，以及

通过执行掩模处理在电路图案的远端部分上形成所述焊盘，在所述掩模处理中，将除了覆盖有光刻胶的所述远端部分的外周部分以外的部分设置为所述焊盘。

2.根据权利要求1所述的电路板，其中，所述狭窄部分具有在所述狭窄部分的沿着所述宽度方向的一侧处所形成的凹进部分，并且所述凹进部分沿着所述宽度方向开口。

3.根据权利要求1所述的电路板，其中，所述狭窄部分具有在所述狭窄部分的沿着所述宽度方向的两侧处所形成的凹进部分，并且所述凹进部分沿着所述宽度方向开口。

4.根据权利要求1所述的电路板，

其中，所述远端侧连续部分具有比所述连接端子的宽度更大的宽度，以及

其中，所述狭窄部分具有比所述连接端子的所述宽度更小的宽度。

5.根据权利要求1所述的电路板，其中，所述远端侧连续部分具有比所述狭窄部分的长度更长的长度。

6.根据权利要求1所述的电路板，其中，所述焊盘包括在所述远端侧连续部分的对侧从所述端子面对部分连续延伸的近端侧连续部分，以使得所述端子面对部分被设置在所述近端侧连续部分与所述远端侧连续部分之间。