CN106455313B

CN106455313B - Pcb内焊方法

Info

Publication number: CN106455313B
Application number: CN201610886244.3A
Authority: CN
Inventors: 王龙林
Original assignee: Shenzhen Zhengtong Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Zhengtong Electronics Co Ltd
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2036-10-10
Also published as: CN106455313A

Abstract

本发明公开一种PCB内焊方法，该方法包括在两PCB板彼此焊接的面上对应设置至少一组实心焊盘；每组实心焊盘相对的面上分别具有凹槽；在两PCB板彼此焊接的面上实心焊盘周围对应设置空气流通路径；在同一块PCB板上空气流通路径与所述凹槽彼此连接，形成至少一条连续的通道，通道的首尾两端分别位于PCB板边缘；将两PCB板的实心焊盘及通道分别对应，回流焊接所述实心焊盘。本发明的方案能够解决现有技术中焊锡漂离焊盘、工艺复杂的问题，可提高焊接质量并简化工艺。

Description

PCB内焊方法

技术领域

本发明涉及焊接技术，尤其是一种PCB内焊方法。

背景技术

现有技术中，两块PCB板面对面叠在一起焊接时，通常首先在PCB板的表面的相应位置表贴实心焊盘11，然后在焊接时借用夹具进行回流焊接，最终将需要焊接在一起的板子焊接起来。现有内焊设计方法存在以下缺陷：

1)由于内焊焊盘在两块PCB板中间，所以经过回流焊时，焊锡受高温后，焊锡会融化，同时融化过程中会有气泡不断往外冒，此时必须借用足够多的夹具工装固定两块PCB板，否则两块PCB板的贴合程度不好，很有可能会出现两块PCB板之间的间隙过大而无法满足设计需求。

2)由于两块被焊接PCB板被夹具工装固定，所以两块之间的间隙会很小，导致焊锡融化过程中的气泡会出现无规则的往外冒，而且最终可能将受高温而融化的焊锡漂离焊盘，如图1所示。

3)目前的内焊焊盘设计方式，必须完全依赖加工工艺控制，而且因焊锡的漂离可能会出现焊接不良的问题。

4)因焊锡的漂离，可能会导致被焊接的两块PCB板之间的抗拉强度不够(两块PCB板容易受外界的拉力而断开连接，或者焊盘脱落)。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种PCB内焊方法，旨在保证焊接质量、并简化工艺。

为实现上述目的，本发明提出的PCB内焊方法包括：

在两PCB板彼此焊接的面上对应设置至少一组实心焊盘；每组所述实心焊盘相对的面上分别具有凹槽；

在两所述PCB板彼此焊接的面上实心焊盘周围对应设置空气流通路径；在同一块所述PCB板上所述空气流通路径与所述凹槽彼此连接，形成至少一条连续的通道，所述通道的首尾两端分别位于所述PCB板边缘；

将两PCB板的实心焊盘及通道分别对应，回流焊接所述实心焊盘。

优选地，所述在两PCB板彼此焊接的面上对应设置至少一组实心焊盘；每组所述焊盘相对的面上分别具有凹槽包括：

在所述PCB板上镀铜箔层；

在所述铜箔层上实心焊盘之外的区域，及实心焊盘的区域内设置凹槽的位置上覆盖光阻剂；

经紫光曝光将覆盖所述光阻剂的铜箔层从所述PCB板上剥离，形成所述实心焊盘以及位于所述实心焊盘上的凹槽。

优选地，所述实心焊盘为方形，所述凹槽为十字形，且所述十字形的交叉点位于所述实心焊盘的中心。

优选地，所述凹槽的宽度与所述实心焊盘的宽度的比在1:3～1:5之间。

优选地，所述实心焊盘为圆形或椭圆形，所述凹槽包括两段弧形槽，两所述弧形槽关于过所述实心焊盘中心的直线对称。

优选地，所述凹槽、空气流通路中至少有一个为流线形。

优选地，在两所述PCB板彼此焊接的面上对应设置空气流通路径包括：

在所述实心焊盘周围预设路径上覆盖阻焊层，所述阻焊层形成所述空气流通路径。

优选地，所述实心焊盘周围具有若干加强部，所述加强部与所述实心焊盘一体形成；

所述在两PCB板彼此焊接的面上对应设置至少一组实心焊盘；每组所述焊盘相对的面上分别具有凹槽包括：

在所述PCB板彼此焊接的面上设置与所述加强部位置对应的过孔，且所述加强部覆盖所述过孔；

在所述PCB板上及过孔内镀铜箔层；

在所述铜箔层上实心焊盘和加强部之外的区域，及实心焊盘的区域内设置凹槽的位置上覆盖光阻剂；

经紫光曝光将覆盖所述光阻剂的铜箔层从所述PCB板上剥离，形成所述实心焊盘、各加强部以及位于所述实心焊盘上的凹槽；

在所述加强部及过孔表面覆盖防焊油墨层。

优选地，所述过孔为通孔或盲孔。

优选地，所述空气流通路径呈十字形，所述加强部两两对称设置于所述空气流通路径的两侧。

本发明技术方案中，焊接过程中产生的多余的焊锡残留在凹槽内，可以起到防止焊锡漂离焊盘的作用，从而提高焊接质量；此外，通过在没有空气流通路径的焊盘周围增加空气流通路径与凹槽连接，这样可以给焊锡融化过程中产生的气泡指定路径，从而气泡就不会无规则的往外冒，同时焊锡也不会被外冒的空气带离焊盘，进一步提高焊接质量，生产工艺夹具也可以做得更简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术中焊锡漂离焊盘的参考示意图；

图2为本发明第一实施例的流程示意图；

图3a为图2中步骤S10第一PCB板、第二PCB板焊接面上实心焊盘的分布状态示意图；

图3b为图2中步骤S10焊接时第一PCB板、第二PCB板的位置状态示意图；

图4为图2中步骤S20的状态参考示意图；

图5为图2中步骤S30的状态参考示意图；

图6为本发明第二实施例中步骤S20的流程示意图；

图7为本发明第三实施例中步骤S10的流程示意图；

图8为本发明第三实施例的状态参考示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种PCB内焊方法。

请参照图2，在本发明一实施例中，该PCB内焊方法包括：

步骤S10，在PCB板和PCB板彼此焊接的面上对应设置至少一组实心焊盘；每组所述实心焊盘相对的面上分别具有凹槽；

具体参见图3a、图3b，第一PCB板1的焊接面上自上而下设置有第一实心焊盘PAD1_B、第二实心焊盘PAD2_B、第三实心焊盘PAD3_B，第二PCB板2的焊接面上自上而下设置有第四实心焊盘PAD1_T、第五实心焊盘PAD2_T、第六实心焊盘PAD3_T，其中第一实心焊盘PAD1_B与第四实心焊盘PAD1_T对应形成一组、第二实心焊盘PAD2_B与第五实心焊盘PAD2_T对应形成一组、第三实心焊盘PAD3_B与第六实心焊盘PAD2_T对应形成一组。实心焊盘与PCB板之间为固定连接，具体可采用电镀、黏贴等工艺。

实心焊盘上的凹槽可以与实心焊盘采用同样的工艺形成，可采用与印刷电路相同的工艺，消除工艺例如：减去法，增加工艺例如：加成法、积层法等。在本发明一实施例中，所述实心焊盘11为方形，所述凹槽12为十字形，且所述十字形的交叉点位于所述实心焊盘11的中心，参见图4。在本发明的另一实施例中，所述实心焊盘11优选为圆形或椭圆形，所述凹槽12包括两段弧形槽(图未示)，两所述弧形槽关于过所述实心焊盘中心的直线对称。在本发明的又一实施例中，所述凹槽优选为流线形，还可以是上述形状的组合。不限于上述具体形状，凹槽的作用在于收容焊接过程中的焊锡，防止焊锡过多导致焊盘漂移。

步骤S20，在两所述PCB板彼此焊接的面上实心焊盘周围对应设置空气流通路径；在同一块所述PCB板上所述空气流通路径与所述凹槽彼此连接，形成至少一条连续的通道，所述通道的首尾两端分别位于所述PCB板边缘；

空气流通路径的目的在于引导焊锡融化过程中产生的气泡向外排出，从而防止气泡无规则往外冒，防止焊锡被空气带离焊盘，生产工艺卡具可以设计的更为简单。空气流通路径可以是在在所述实心焊盘周围预设路径上涂覆的阻焊层，预设路径应当满足与设置在实心焊盘上的凹槽首尾连接形成一条连续的通道，这样才能引导残留在凹槽内的焊锡中的气泡沿着通道流动，此外，为了能够将空气外排，通道还必须满足两端都设置在PCB板焊接面的边缘；一条凹槽可以与两条空气流通路径连接，也可以是三条空气流通路径连接，最终形成在PCB板焊接面上的通道可以是一条、也可以是两条以上，具体形状可以是流线形、直线形、云线形等。

在本发明一实施例中，参见图4，凹槽12呈十字形，空气流通路13沿着凹槽12端部延伸至PCB板的边缘。因PCB板普遍呈方形，直线距离最短，十字形凹槽能够均匀地分布于实心焊盘11上，将焊锡收容后焊盘表面的焊锡基本不受影响，此外，空气流路径13的路径较短，有利于快速将气泡排除。

步骤S30，将两PCB板的实心焊盘及通道分别对应，回流焊接所述实心焊盘。

焊接后的状态参见图5，据此，上述步骤S10、S20中的对应均是指焊接在一起后要对应，可以理解为焊接后每组实心焊盘完全贴合在一起，关于焊接平面呈镜像对称；每组实心焊盘上的凹槽的对应可以理解为焊接后，两凹槽关于焊接面镜像对称，形成一个通道；两块PCB板焊接后，彼此的空气流通路径完全重合，以经同一路径将空气排出焊接面。

实施例二

在实施例一的基础上，参见图6，步骤S10包括：

步骤S11，在所述PCB板上镀铜箔层；

可以采用电镀，工艺同印刷电路镀铜工艺，可以理解为PCB板的整个面上都镀了一层铜箔层；

步骤S12，在所述铜箔层上实心焊盘11之外的区域，及实心焊盘的区域内设置凹槽的位置上覆盖光阻剂；

因为经过步骤S13会将覆盖光阻剂的部分铜箔层从PCB板上剥离，因此，这里需要将留有铜箔层的区域预留出来，不要涂覆光阻剂，这里采用光刻工艺剥离铜箔层；也可以采用蚀刻工艺剥离铜箔层。

步骤S13，经紫光曝光将覆盖所述光阻剂的铜箔层从所述PCB板上剥离；形成所述实心焊盘以及位于所述实心焊盘上的凹槽。

正向光阻剂，曝光后其照到光的部分会溶于光阻显影液，而没有照到光的部分不会溶于光阻显影液。上述步骤S12中的光阻剂采用的是正向光阻剂。负向光阻剂，曝光后其照到光的部分不会溶于光阻显影液，而没有照到光的部分会溶于光阻显影液；当采用负向光阻剂时，步骤S12中需要在实心焊盘11与凹槽围设的区域内涂覆光阻剂，然后再将表面的光阻剂清洗掉，露出其下方的铜箔层，即形成上述实心焊盘及凹槽。涂覆正向光阻剂相对于负向光阻剂省去了清洗的步骤，步骤更为简洁，效率更高。

在实心焊盘11表面设置凹槽实际上相对于没有设置凹槽的实心焊盘来讲，减少了焊接面积，为了不影响整体的连接强度，需要对凹槽的宽度进行限定，这里凹槽12的宽度与实心焊盘11的宽度比在1:3～1:5之间，以实心焊盘11为方形，凹槽12为十字形，且所述十字形的交叉点位于所述实心焊盘的中心为例，凹槽12的宽度与实心焊盘11的宽度比优选为1:4。

实施例三

在实施例二的基础上，参见图7、图8，所述实心焊盘11周围具有若干加强部14，所述加强部14与所述实心焊盘11一体形成；

步骤S10包括：

步骤S11a，在所述PCB板彼此焊接的面上设置与所述加强部14位置对应的过孔15，且所述加强部14覆盖所述过孔15；所述过孔15为通孔或盲孔。

过孔15为通孔时，这种孔穿过整个PCB线路板，可用于实现内部不同层的线路互连。

过孔15为盲孔时，位于PCB印刷线路板的顶层和底层表面，具有一定深度用于表层线路和下面的内层线路的连接，孔的深度与孔径通常有一定的比率。

步骤S12a，在所述PCB板上及过孔15内镀铜箔层；与上述实施例二的不同之处在于，经过该步骤后S12a，不仅会在PCB板上形成一层铜箔层，并且还会在过孔15内嵌入铜。其它与实施例二中的步骤S11相同。

步骤S13a，在所述铜箔层上实心焊盘和加强部之外的区域，及实心焊盘的区域内设置凹槽的位置上覆盖光阻剂；

与上述实施例二中的步骤S12相同，采用正向光阻剂时，在实心焊盘和加强部之外的区域，及实心焊盘的区域内设置凹槽的位置上覆盖光阻剂；采用负向光阻剂时，在实心焊盘与凹槽之间的区域和加强部的区域覆盖光阻剂。

步骤S14a，经紫光曝光将覆盖所述光阻剂的铜箔层从所述PCB板上剥离，形成所述实心焊盘、各加强部以及位于所述实心焊盘上的凹槽；加强部与过孔15内的铜体一体成型，大大加强了被焊接PCB板之间的抗拉强度。

步骤S15a，在所述加强部14及过孔15表面覆盖防焊油墨层，可以是红油、绿油或黑油等。将所有线路及铜面都覆盖住，防止焊接时造成的短路，并节省焊锡之用量。

优选地，所述空气流通路径13呈十字形，所述加强部14两两对称设置于所述空气流通路径13的两侧。对称分布，PCB板整体上强度较高，不存在受力薄弱区域。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种PCB内焊方法，其特征在于，包括以下步骤：

将两PCB板的实心焊盘及通道分别对应，回流焊接所述实心焊盘；

其中所述实心焊盘周围具有若干加强部，所述加强部与所述实心焊盘一体形成；

在所述PCB板上及过孔内镀铜箔层；

在所述加强部及过孔表面覆盖防焊油墨层。

2.如权利要求1所述的PCB内焊方法，其特征在于，所述在两PCB板彼此焊接的面上对应设置至少一组实心焊盘；每组所述焊盘相对的面上分别具有凹槽包括：

在所述PCB板上镀铜箔层；

3.如权利要求2所述的PCB内焊方法，其特征在于，所述实心焊盘为方形，所述凹槽为十字形，且所述十字形的交叉点位于所述实心焊盘的中心。

4.如权利要求3所述的PCB内焊方法，其特征在于，所述凹槽的宽度与所述实心焊盘的宽度的比在1:3～1:5之间。

5.如权利要求1所述的PCB内焊方法，其特征在于，所述实心焊盘为圆形或椭圆形，所述凹槽包括两段弧形槽，两所述弧形槽关于过所述实心焊盘中心的直线对称。

6.如权利要求1所述的PCB内焊方法，其特征在于，所述凹槽、空气流通路中至少有一个为流线形。

7.如权利要求1所述的PCB内焊方法，其特征在于，在两所述PCB板彼此焊接的面上对应设置空气流通路径包括：

8.如权利要求1-7中任一项所述的PCB内焊方法，其特征在于，所述过孔为通孔或盲孔。

9.如权利要求1-7中任一项所述的PCB内焊方法，其特征在于，所述空气流通路径呈十字形，所述加强部两两对称设置于所述空气流通路径的两侧。