CN110012614A - 一种电路板、电路板组件、电子设备和焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电路板、电路板组件、电子设备和焊接方法，其中，电路板包括：电路板本体，所述电路板本体的表面设置有焊接区域，所述电路板本体为非导磁的部件；焊接体，所述焊接体与所述电路板本体连接，所述焊接体连接于所述电路板本体的焊接区域，所述焊接体为导磁导电的部件。本发明中，通过在电路板上设置非导磁的器件本体和导磁导电的焊接体，这样，在对电路板进行焊接操作时，可以利用电磁感应定律，使电路板的焊接体在交变磁场中产生涡流并发热，从而将焊料熔化以实现焊接。而非导磁的器件本体不会在交变磁场中发热，从而避免了器件本体因受热而产生变形或翘曲。

Description

一种电路板、电路板组件、电子设备和焊接方法

技术领域

本发明涉及电路板技术领域，尤其涉及一种电路板、电路板组件、电子设备和焊接方法。

背景技术

目前，电路板的焊接一般采用回流焊工艺。大部分电路板包括基板、塑封材料和芯片等主要部件，而各个部件的材料一般不同，各部件材料的热膨胀系数也各有差异。因此，在回流焊时，由于各部件材料的热膨胀系数存在差异，容易导致不同材料之间相互挤压而导致电路板产生变形或翘曲。

可见，现有技术中存在电路板因焊接而导致变形或翘曲的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种电路板、电路板组件、电子设备和焊接方法，以解决现有技术中存在电路板因焊接而导致变形或翘曲的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种电路板，包括：

电路板本体，所述电路板本体的表面设置有焊接区域，所述电路板本体为非导磁的部件；

焊接体，所述焊接体与所述电路板本体连接，所述焊接体连接于所述电路板本体的焊接区域，所述焊接体为导磁导电的部件。

第二方面，本发明实施例提供了一种电路板组件，包括本发明实施例第一方面中的电路板。

第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括本发明实施例第二方面中的电路板组件。

第四方面，本发明实施例提供了一种焊接方法，用于将电子元器件与电路板焊接，所述电子元器件和所述电路板均为非导磁的部件；

所述电子元器件设置有第一焊接体，所述电路板设置有第二焊接体，所述第一焊接体与所述第二焊接体相接触，且所述第一焊接体与所述第二焊接体的接触处设置有焊料；

所述第一焊接体和所述第二焊接体中的至少一者为导磁导电的部件，和/或，所述焊料中包含有导磁导电材料；

所述方法包括：

将所述电子元器件和所述电路板置于交变磁场中，以使所述焊料在所述交变磁场中熔化；

在所述焊料将所述第一焊接体与所述第二焊接体焊接完成后，将所述交变磁场移除。

本发明实施例中，通过在非导磁的电路板本体上设置导磁导电的焊接体，这样，在对电路板进行焊接操作时，可以利用电磁感应定律，使电路板的焊接体在交变磁场中产生涡流并发热，从而将焊料熔化以实现焊接。而非导磁的电路板本体不会在交变磁场中发热，从而避免了电路板本体因受热而产生变形或翘曲。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电路板的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的电路板焊接时的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的焊接体的结构示意图之一；

图4是本发明实施例提供的焊接体的结构示意图之二；

图5是本发明实施例提供的焊接体的结构示意图之三。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，本发明实施例提供一种电路板1，包括：

电路板本体11，电路板本体11的表面设置有焊接区域，电路板本体11为非导磁的部件；

焊接体12，焊接体12与电路板本体11连接，焊接体12连接于电路板本体11的焊接区域，焊接体12为导磁导电的部件。

其中，电路板本体11为非导磁的部件，可理解为，电路板本体11不含有导磁材料，电路板本体11采用不具有导磁性的材料制作，例如，非导磁金属材料(如铜、金、银、锡)、半导体材料、绝缘材料等等。电路板本体11具有焊接区域，是指电路板本体11上具有用于设置焊接体12的区域。

如图1所示，现有电路板1的基本结构如下：电路板1包括电路板本体11和设置于电路板本体11至少一表层的焊接体12。其中，电路板本体11包括至少一层绝缘基材1a11，绝缘基材1a11的表层设置有绝缘漆层1a12，绝缘基材1a11贯穿有过孔1a13，走线层1a14通过各层绝缘基材1a11的过孔1a13互相连通。

其中，走线层1a14的材质一般为铜，不具有导磁性，其余部件为绝缘材料，也不具有导磁性。因此，电路板1的电路板本体11一般不具备导磁特性。

根据法拉第电磁感应定律，导磁导电的物体置于交变磁场或在固定磁场中运动时，物体内会产生感应电流(即涡流)而发热。因此，本发明实施例中，利用电路板本体11本身不具有导磁性的特点，将电路板1的焊接部位(即焊接体12)设置为导磁导电的部位，这样，将电路板1置于交变磁场中时，仅焊接体12产生涡流并发热，该热量能够将焊料熔化以实现焊接。而非导磁的电路板本体不会在交变磁场中发热，从而避免了电路板本体因受热而产生变形或翘曲。

本发明实施例中，由于仅焊接体12部位发热，而电路板本体11部位不发热，可以节省焊接过程中所需消耗的能源。并且，电路板本体11作为电路板的主要功能部位，在进行焊接过程中，电路板本体11不会因高温而造成变形、翘曲甚至损伤，提高了电路板的稳定性，更不会因电路板本体11受热变形而导致虚假焊的情况发生。

其中，焊接体12为导磁导电的焊接体，可理解为，焊接体12含有导磁导电材料，例如，铁、钴、镍、铁合金、钴合金、镍合金等等。焊接体12可全部由导磁导电材料制作而成，也可由导磁导电材料和导电不导磁材料混合制作而成。

焊接体12的结构形式可以不限，既可以是焊盘，也可以是焊球，还可以是焊孔、焊槽或其他的结构形式。

可选的，如图3所示，焊接体12的表面覆盖有防氧化镀层121。

由于焊接体12中含有导磁导电材料，而大部分导磁导电材料(例如铁磁性材料)的化学性质较为活泼，容易在空气中氧化。鉴于此，通过在焊接体12表面覆盖防氧化镀层121，防止焊接体12中的导磁导电材料直接与空气接触，从而避免焊接体12中的导磁导电材料被氧化。

防氧化镀层121可以通过在焊接体12表面镀锡、镀金、OSP(OrganicSolderability Preservatives，有机保焊剂)等处理方式形成。

可选的，如图3至图4所示，焊接体12包括焊接体本体122和导磁导电层123；

焊接体本体122与电路板本体11连接，焊接体本体122连接于电路板本体11的焊接区域，导磁导电层123连接于焊接体本体122。

其中，焊接体本体122的材料可以为非导磁的导电材料，当然，焊接体本体122的材料也不排除是导磁导电材料。导磁导电层123的材料可以包括铁、镍、钴中的至少一种。

焊接体本体122可以视为原有电路板上设置的焊接体，待原有电路板按照原有制作工艺制作完成之后，再在原有电路板的焊接体(即焊接体本体122)上设置(例如涂覆)导磁导电层123即可。这样，不仅可以不改变原有电路板的制作工艺，使得本发明实施例的电路板1的制作更为简单，而且，能够使导磁导电层123位于焊接体12的表层，能够更好地吸收交变磁场，提高焊接效果和效率。

为了确保尽可能足够地吸收交变磁场，使涡流产生的热量尽可能地足够，导磁导电层123需要达到一定的厚度，例如30微米以上(包括30微米)。

可选的，如图3至图4所示，防氧化镀层121覆盖导磁导电层123。

通过在导磁导电层123表面设置防氧化镀层123，防止导磁导电层122直接暴露于空气中，从而避免导磁导电层122被氧化。

电子设备中一般都设置有电路板，例如PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)，电路板上一般需要焊接各种贴片元器件和/或各种插件元器件，例如，电阻、电容、电感、芯片、二极管、晶体管、LED灯、闪光灯、光敏器件、传感器等等。

除了电路板1可采用本发明实施例的结构之外，各种焊接于电路板上的电子元器件也可采用本发明实施例的结构，即，电子元器件采用非导磁材料制作，电子元器件的焊接体采用导磁导电材料制作。

由于电路板作为承载各种电子元器件的主要载体，且电路板的尺寸一般远远大于电子元器件的尺寸，因此，在电路板1中采用本发明实施例的结构，相比于电子元器件采用本发明实施例的结构，具有更好的可操作性和普适性。

以电子元器件为贴片元器件为例，如图2所示，将电子元器件2焊接于电路板1时，可在电路板1的焊接体12表面涂覆焊料(例如焊锡、锡膏)，再将电子元器件2的焊接体21与电路板1的焊接体12接触。随后，向电路板1提供交变磁场，焊接体12产生涡流并发热，使焊料熔化，从而实现电子元器件2与电路板1的焊接。电子元器件2中，塑封材料、硅片芯片、基板等一般均为非导磁材料，因此，电子元器件2在交变磁场下不会产生涡流，也不会发热。

其中，交变磁场可由通入交变电流的线圈3提供。具体的，可将电路板1置于线圈3上方，然后向线圈3中通入交变电流即可。交变电流的大小可以根据焊接体12所采用的导磁导电材料的物理参数、焊料的物理参数、焊接工艺参数等进行确定。

电路板1的焊接体可为焊盘，也可为焊球；相应的，电子元器件的焊接体可为焊盘，也可为焊球。图2中示出了电路板1的焊接体为焊盘，电子元器件的焊接体为焊球的实施方式。

可选的，电路板本体11的上下两表面分别设置有焊接体12，即，焊接体12设置于电路板本体11的上下两表面，以使电路板本体11的上下两表面均可与电子元器件进行焊接，提高了电路板1可焊接电子元器件的数量。

本发明实施例还提供一种电路板组件，包括上述发明实施例中的电路板。电子设备中电路板的具体实施方式均可以参照上述说明，并能够达到相同的技术效果，为避免重复，对此不作赘述。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述发明实施例中的电路板组件。电子设备中电路板组件的具体实施方式均可以参照上述说明，并能够达到相同的技术效果，为避免重复，对此不作赘述。

本发明实施例中，上述电子设备可为计算机(Computer)、手机、平板电脑(TabletPersonal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digitalassistant，简称PDA)、移动上网电子设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴式设备(Wearable Device)、电子阅读器、导航仪、数码相机等。

本发明实施例还提供一种焊接方法，用于将电子元器件与电路板焊接，电子元器件和电路板均为非导磁的部件；

电子元器件设置有第一焊接体，电路板设置有第二焊接体，第一焊接体与第二焊接体相接触，且第一焊接体与第二焊接体的接触处设置有焊料；

第一焊接体和第二焊接体中的至少一者为导磁导电的部件，和/或，焊料中包含有导磁导电材料；

该焊接方法包括：

将电子元器件和电路板置于交变磁场中，以使焊料在交变磁场中熔化；

在焊料将第一焊接体与第二焊接体焊接完成后，将交变磁场移除。

可选的，交变磁场由通入交变电流的线圈提供。

本发明实施例中，电子元器件可采用上述发明实施例中的结构，或者，电路板可采用上述发明实施例中的结构，均可参照前述的相关说明，并能够达到相同的有益效果，为避免重复，对此不作赘述。

本发明实施例中，电子元器件和电路板均可以采用现有结构，而通过在焊料(例如焊锡)中添加入一定量的导磁导电材料(例如铁粉)，使焊料本身在交变磁场下产生涡流自身熔化，从而实现电子元器件与电路板的焊接。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电路板，其特征在于，包括：

电路板本体，所述电路板本体的表面设置有焊接区域，所述电路板本体为非导磁的部件；

焊接体，所述焊接体与所述电路板本体连接，所述焊接体连接于所述电路板本体的焊接区域，所述焊接体为导磁导电的部件。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述焊接体的表面覆盖有防氧化镀层。

3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述焊接体包括焊接体本体和导磁导电层；

所述焊接体本体与所述电路板本体连接，所述焊接体本体连接于所述电路板本体的焊接区域，所述导磁导电层连接于所述焊接体本体。

4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述导磁导电层的厚度大于或等于30微米。

5.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述导磁导电层的材料包括铁、镍、钴中的至少一种。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路板，其特征在于，所述电路板本体的上下两表面分别设置有所述焊接区域；

所述电路板本体的上下两表面分别连接有所述焊接体。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的电路板，其特征在于，所述焊接体为焊盘或焊球。

8.一种电路板组件，其特征在于，包括电子元器件和权利要求1至7中任一项所述的电路板；

所述电子元器件为非导磁的部件，所述电子元器件通过所述焊接体焊接于所述电路板本体。

9.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求8所述的电路板组件。

10.一种焊接方法，其特征在于，用于将电子元器件与电路板焊接，所述电子元器件和所述电路板均为非导磁的部件；

所述电子元器件设置有第一焊接体，所述电路板设置有第二焊接体，所述第一焊接体与所述第二焊接体相接触，且所述第一焊接体与所述第二焊接体的接触处设置有焊料；

所述第一焊接体和所述第二焊接体中的至少一者为导磁导电的部件，和/或，所述焊料中包含有导磁导电材料；

所述方法包括：

将所述电子元器件和所述电路板置于交变磁场中，以使所述焊料在所述交变磁场中熔化；

在所述焊料将所述第一焊接体与所述第二焊接体焊接完成后，将所述交变磁场移除。