CN110504228A - 一种印刷电路板的封装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印刷电路板的封装结构，包括：焊盘，所述焊盘设置在印刷电路板的顶面；第一钢网，所述第一钢网设置在与所述焊盘的位置相对应的所述印刷电路板的底面；第一限高区域，所述第一限高区域构造为围绕在所述第一钢网的外侧；第二限高区域，所述第二限高区域构造为围绕在所述第一限高区域的外侧。本发明公开的封装结构通过在印刷电路板的底面与焊盘对应的位置上设置第一钢网，这样当利用第一钢网印刷锡膏后，通过锡膏更利于挥发热量，同时在第一钢网的外侧设置两个限高区域可以避免器件挡住底面与焊盘所对应的位置的区域风道，还可以增强空气流通，进而更快的使底面的锡膏层挥发热量。

Description

一种印刷电路板的封装结构
技术领域
本发明涉及印刷电路板领域，具体涉及一种印刷电路板的封装结构。
背景技术
在PCB设计过程中，PCB封装设计是前提基础，设计好封装才能更加方便PCB设计，从而极大的提升PCB电气性能。很多元器件由于功耗较大，因此需要带有散热焊盘E-PAD，例如QFN封装器件(如图1所示)，DCDC电源芯片(如图2所示)等。此芯片在工作过程中如果散热不好极易导致整个系统运行出问题。
因此，急需一种新的印刷电路板的封装结构。
发明内容
有鉴于此，为了克服上述问题的至少一个方面，本发明实施例提出一种印刷电路板的封装结构，包括：
焊盘，所述焊盘设置在印刷电路板的顶面；
第一钢网，所述第一钢网设置在与所述焊盘的位置相对应的所述印刷电路板的底面；
第一限高区域，所述第一限高区域构造为围绕在所述第一钢网的外侧；
第二限高区域，所述第二限高区域构造为围绕在所述第一限高区域的外侧。
在一些实施例中，所述第一限高区域还构造为将位于其内部的器件的高度限制为小于第一高度阈值。
在一些实施例中，所述第一限高区域的形状与所述第一钢网的形状相同，且所述第一限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为0.7-0.9mm。
在一些实施例中，所述第二限高区域还构造为将位于其内部的器件的高度限制为小于第二高度阈值。
在一些实施例中，所述第二限高区域的形状与所述第一限高区域的形状相同，且所述第二限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为1.8-2.2mm。
在一些实施例中，所述第一钢网的形状与所述焊盘的形状相同，且所述第一钢网的面积大于所述焊盘的面积。
在一些实施例中，所述印刷电路板的封装结构还包括：
通孔，所述通孔贯穿所述焊盘和所述印刷电路板。
在一些实施例中，所述印刷电路板的封装结构还包括：
第二钢网，所述第二钢网设置在所述焊盘上。
在一些实施例中，所述印刷电路板的封装结构还包括：
隔离带，所述隔离带构造为将所述第二钢网分割成多个方格。
在一些实施例中，所述通孔设置在所述隔离带上。
本发明具有以下有益技术效果之一：本发明公开的封装结构通过在印刷电路板的底面与焊盘对应的位置上设置第一钢网，这样当利用第一钢网印刷锡膏后，通过锡膏更利于挥发热量，同时在第一钢网的外侧设置两个限高区域可以避免器件挡住底面与焊盘所对应的位置的区域风道，还可以增强空气流通，进而更快的使底面的锡膏层挥发热量。
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获得其他的实施例。
图1为现有的QFN封装结构的顶面示意图；
图2为现有的DCDC封装结构的顶面示意图；
图3为本发明的实施例提供的DCDC封装结构的顶面示意图；
图4为本发明的实施例提供的DCDC封装结构的底面示意图；
图5为本发明的另一实施例提供的DCDC封装结构的底面示意图；
图6为本发明的另一实施例提供的DCDC封装结构的顶面示意图；
图7为本发明的另一实施例提供的DCDC封装结构的底面示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
需要说明的是，在本发明的实施例中，E-PAD为散热焊盘，PCB为印刷电路板，QFN(Quad Flat No-leadPackage)为方形扁平无引脚封装，DCDC为直流电源转直流电源。
根据本发明的一个方面，本发明的实施例提出一种印刷电路板的封装结构，包括：焊盘，所述焊盘设置在印刷电路板的顶面；第一钢网，所述第一钢网设置在与所述焊盘的位置相对应的所述印刷电路板的底面；第一限高区域，所述第一限高区域构造为围绕在所述第一钢网的外侧；第二限高区域，所述第二限高区域构造为围绕在所述第一限高区域的外侧。
本发明公开的封装结构通过在印刷电路板的底面与焊盘对应的位置上设置第一钢网，这样当利用第一钢网印刷锡膏后，通过锡膏更利于挥发热量，同时在第一钢网的外侧设置两个限高区域可以避免器件挡住底面与焊盘所对应的位置的区域风道，还可以增强空气流通，进而更快的使底面的锡膏层挥发热量。
在一些实施例中，所述第一限高区域还构造为将位于其内部的器件的高度限制为小于第一高度阈值。例如，在第一限高区域内仅能摆放高度不超过0.5mm的器件。
在一些实施例中，所述第一限高区域的形状与所述第一钢网的形状相同，且所述第一限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为0.7-0.9mm。优选地，第一限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为.8mm。
在一些实施例中，所述第二限高区域还构造为将位于其内部的器件的高度限制为小于第二高度阈值。例如，在第二限高区域内仅能摆放高度不超过1.5mm的器件。
在一些实施例中，所述第二限高区域的形状与所述第一限高区域的形状相同，且所述第二限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为1.8-2.2mm。优选地，第二限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为2mm。
在一些实施例中，所述第一钢网的形状与所述焊盘的形状相同，且为了散热效果更佳，所述第一钢网的面积可以大于所述焊盘的面积。
在一些实施例中，为了进一步散热，所述印刷电路板的封装结构还包括：
通孔，所述通孔贯穿所述焊盘和所述印刷电路板。
在一些实施例中，所述印刷电路板的封装结构还包括：
第二钢网，所述第二钢网设置在所述焊盘上。
在一些实施例中，所述印刷电路板的封装结构还包括：
隔离带，所述隔离带构造为将所述第二钢网分割成多个方格。具体的，隔离带可以是绿油桥，并且隔离带可以呈十字型设置。
在一些实施例中，所述通孔可以设置在所述隔离带上。
下面以DCDC芯片封装为例详细说明本发明实施例提出的封装结构。在本实施例中，DCDC芯片设置在E-PAD上的锡膏层上。
如图3所示，由于DCDC芯片功耗及散热较大，在设计带有E-PAD10的DCDC芯片封装时，利用绿油桥12将设置有E-PAD10的PCB的TOP面(顶面)上的钢网由一个整体分割成多个小方格。在一些实施例中，绿油桥12可以呈十字型设置。同时在E-PAD10上增加散热通孔11(VIA)，例如图3示出的通孔11的数量为9个，通孔11可以设置在绿油桥12上，或者还可以设置在钢网13的顶点上。当然在其他实施例中，可以根据实际需求以及PCB板的布线走线增加或减少通孔11的数量。需要说明的是，通孔11贯穿E-PAD10和PCB板设置，同时也贯穿利用TOP面的钢网13印刷的锡膏层，从而有利于散发DCDC芯片产生的热量。
为了能够进一步散热，如图4所示，可以在PCB的Bottom面(底面)与E-PAD10对应的位置上增加开窗(Soldermask)，进而在开窗上设置等大的钢网(Pasetmask)23，这样当利用设置在Bottom面的钢网23印刷大面积的焊锡后，可以利用焊锡的导热性将通过PCB板本身传导的DCDC芯片产生的热量散发，同时由于通孔11贯穿PCB和E-PAD10设置，DCDC芯片产生的热量又可以在空气对流的作用下，进一步加速热量散发。
需要说明的是，在上大面积的焊锡时且允许通孔11进焊锡，也即通孔11不仅贯穿TOP面的焊锡层，同样还贯穿Bottom面的焊锡层，从而更利于挥发热量。
为了进一步加快散热，如图5所示，在E-PAD10所对应的Bottom面增加两个与开窗Soldermask同形状的keepout区域，热区域范围内的keepout区域禁止摆放高器件，同时利用丝印标识注明热区域范围以及keepout区域内可以摆放的器件高度，第一个keepout区域24比soldmask单边外扩0.8mm，此区域内仅能摆放高度不超过0.5mm的器件；第二个keepout区域25比soldmask单边外扩2mm，此区域内仅能摆放高度不超过1.5mm的器件。该设计可以避免器件挡住芯片所对应Bottom面的区域风道，从而增强空气流通，进而更快的使Bottom面锡膏层挥发热量。
需要说明的是，热区域指当DCDC芯片产生的热量被传导到PCB板的Bottom面时，Bottom面温度较大的区域。在本发明的实施例中，热区域可以包括开窗以及keepout区域。
当DCDC芯片封装的E-PAD10为异形焊盘时，其封装结构与上述实施例描述的一致，不同之处在于top面的钢网及散热过孔的排布需根据焊接工艺精确计算满足焊接需求，防止出现虚焊等问题(如图6所示)，图6示出的通孔11均可以设置在绿油桥12上，同时如图7所示，E-PAD10所对应的Bottom面的开窗和钢网23可以适当增大，也即形状可以大体上与E-PAD10类似，面积上大于E-PAD10。
需要说明的是，E-PAD所对应的Bottom面同样具有两个keepout区域(图未示)。
此外本发明实施例提出的封装结构不仅仅只适用于DCDC芯片的封装设计，还适用于E-PAD的连接网络为GND网络的封装设计，例如QFN封装。
本发明公开的封装结构通过在印刷电路板的底面与焊盘对应的位置上设置第一钢网，这样当利用第一钢网印刷锡膏后，通过锡膏更利于挥发热量，同时在第一钢网的外侧设置两个限高区域可以避免器件挡住底面与焊盘所对应的位置的区域风道，还可以增强空气流通，进而更快的使底面的锡膏层挥发热量。同时利于PCB设计工程师进行封装设计。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种印刷电路板的封装结构，包括：
焊盘，所述焊盘设置在印刷电路板的顶面；
第一钢网，所述第一钢网设置在与所述焊盘的位置相对应的所述印刷电路板的底面；
第一限高区域，所述第一限高区域构造为围绕在所述第一钢网的外侧；
第二限高区域，所述第二限高区域构造为围绕在所述第一限高区域的外侧。
2.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一限高区域还构造为将位于其内部的器件的高度限制为小于第一高度阈值。
3.如权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述第一限高区域的形状与所述第一钢网的形状相同，且所述第一限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为0.7-0.9mm。
4.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二限高区域还构造为将位于其内部的器件的高度限制为小于第二高度阈值。
5.如权利要求4所述的封装结构，其特征在于，所述第二限高区域的形状与所述第一限高区域的形状相同，且所述第二限高区域的边界与所述第一钢网的边界的距离为1.8-2.2mm。
6.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一钢网的形状与所述焊盘的形状相同，且所述第一钢网的面积大于所述焊盘的面积。
7.如权利要求1所述的封装结构，其特征在于，还包括：
通孔，所述通孔贯穿所述焊盘和所述印刷电路板。
8.如权利要求7所述的封装结构，其特征在于，还包括：
第二钢网，所述第二钢网设置在所述焊盘上。
9.如权利要求8所述的封装结构，其特征在于，还包括：
隔离带，所述隔离带构造为将所述第二钢网分割成多个方格。
10.如权利要求9所述的封装结构，其特征在于，所述通孔设置在所述隔离带上。
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