CN110740589A - 一种多层pcb板的设计方法、设备及介质 - Google Patents

一种多层pcb板的设计方法、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多层PCB板的设计方法，包括以下步骤：检测管脚上是否有信号通过；响应于管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接；响应于管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接；判断信号是否为电流信号；以及响应于信号为电流信号，在花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。本发明还公开了一种计算机设备和可读存储介质。本发明提出的多层PCB板的设计方法、设备及介质通过在花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔可以防止散热过快导致焊接不良，提高了焊接质量。

Description

一种多层PCB板的设计方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及PCB领域，更具体地，特别是指一种多层PCB板的设计方法、设备及可读介质。
背景技术
在PCB波峰焊接过程中常导致波峰器件焊接不良，造成该问题有多方面原因。从PCB设计角度考虑，主要是由波峰焊器件的封装设计不合理及在PCB设计过程中对波峰焊器件布线设计不合理，导致在器件进行波峰焊接时，器件底面散热过快，导致器件上锡不足，焊接不良。
另外，通常在多层PCB板(大于8层)设计过程中，波峰焊器件的接地管脚及电源管脚在各层都采用铺铜连接从而增大载流及良好接地，负片层采用花焊盘连接(如图1所示)，正片层采用十字连接(如图2所示)或者全连接(如图3所示)。当PCB设计时，此三种方式的连接超过3层连接时，当器件进行波峰焊时，由于管脚连接铜皮层数较多，会导致管脚孔内上锡后散热过快导致锡膏不能进一步进入管脚孔，进而导致上锡不足。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种多层PCB板的设计方法、设备及介质，通过在花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔可以防止散热过快导致焊接不良，提高了焊接质量。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种多层PCB板的设计方法，包括如下步骤：检测管脚上是否有信号通过；响应于所述管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接；响应于所述管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接；判断所述信号是否为电流信号；以及响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔包括：判断所述电流信号的大小是否超过第一阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第一阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置聚热孔。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔还包括：响应于所述电流信号的大小不超过第一阈值，判断所述电流信号的大小是否超过第二阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第二阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘。
在一些实施方式中，所述设置第二花焊盘包括：将所述花焊盘顺时针旋转45度得到第二初始花焊盘；以及再将所述第二初始花焊盘向远离管脚的方向均匀扩散得到所述第二花焊盘。
在一些实施方式中，所述设置聚热孔包括：设置多个相对所述管脚呈中心对称的聚热孔。
本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：检测管脚上是否有信号通过；响应于所述管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接；响应于所述管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接；判断所述信号是否为电流信号；以及响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔包括：判断所述电流信号的大小是否超过第一阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第一阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置聚热孔。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔还包括：响应于所述电流信号的大小不超过第一阈值，判断所述电流信号的大小是否超过第二阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第二阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘。
在一些实施方式中，所述设置第二花焊盘包括：将所述花焊盘顺时针旋转45度得到第二初始花焊盘；以及再将所述第二初始花焊盘向远离管脚的方向均匀扩散得到所述第二花焊盘。
本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果：通过在花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔可以防止散热过快导致焊接不良，提高了焊接质量。
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为现有技术中花焊盘的示意图；
图2为现有技术中十字形的示意图；
图3为现有技术中全连接的示意图；
图4为本发明提供的多层PCB板的设计方法的实施例的示意图；
图5为本发明提供的设置聚热孔的实施例的示意图；
图6为本发明提供的设置第二花焊盘的实施例的示意图；
图7为本发明提供的设置第二花焊盘的实施例的示意图；
图8为本发明提供的多层PCB板的设计方法的实施例的流程图。
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。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提出了一种多层PCB板的设计方法的实施例。图4示出的是本发明提供的多层PCB板的设计方法的实施例的示意图。如图4所示，本发明实施例包括如下步骤：
S1、检测管脚上是否有信号通过；
S2、响应于所述管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接；
S3、响应于所述管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接；
S4、判断所述信号是否为电流信号；以及
S5、响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。
检测管脚上是否有信号通过，响应于所述管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接。当波峰器件的管脚仅为固定作用时，也即是管脚上没有信号通过，在PCB设计时仅在TOP(顶)层做十字连接，也即是采用十字形的连接方式，其他层均不连接。
响应于所述管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或“十”字形的连接方式进行焊接。如果管脚上有信号通过，判断信号是电压信号还是电流信号。如果是电压信号，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接。例如，当波峰器件的管脚为电源网络时，从TOP层，第2层和第3层做连接或者从TOP，第2层和第4层做连接，即为顶层开始连接，且连接最多不能超过3层。当然，这仅仅是示例性的，只要包括顶层，其他两层可以任意组合，越靠近顶层性能会越好。内层采用花焊盘或者十字形连接，不能采用全连接。这里的“内层”是指除了顶层和底层的其他层。
判断所述信号是否为电流信号，响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔包括：判断所述电流信号的大小是否超过第一阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第一阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置聚热孔。例如，第一阈值可以是30A，当超过30A时，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置聚热孔。管脚周围一圈的聚热过孔，可以将管脚内的焊锡锁住，同时可以导入波峰炉中的热量，从而减少热量的散失。
在一些实施方式中，所述设置聚热孔包括：设置多个相对所述管脚呈中心对称的聚热孔。图5示出了本发明提供的设置聚热孔的实施例的示意图，如图5所示，在花焊盘的外围设置了一圈聚热孔，这些聚热孔相对所述管脚呈中心对称，这样可以使得聚热的性能更好。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔还包括：响应于所述电流信号的大小不超过第一阈值，判断所述电流信号的大小是否超过第二阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第二阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘。例如，第二阈值可以为20A，当电流大小不超过30A，但是超过20A时，在不增加内层铜皮厚度的情况下，可以增加管脚的连接层，在顶面前三层的连接不变的情况下，根据所需载流大小，增加连接层数，在第4连接层开始增加外围类似于花焊盘的隔离，从而杜绝热量的快速流失。
在一些实施方式中，所述设置第二花焊盘包括：将所述花焊盘顺时针旋转45度得到第二初始花焊盘；以及再将所述第二初始花焊盘向远离管脚的方向均匀扩散得到所述第二花焊盘。
外围隔绝热量散失的花焊盘与原有器件中花焊盘或者十字形连接呈45度角旋转，目的是让热量能够更慢的流失。图6和图7分别示出了在花焊盘和十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘的示意图。如图6所示，十字形的四个凸部分别对应花焊盘四个边框的中间位置，避免十字形的凸部正对花焊盘两个边框之间的间隙可以减少热量的散失。如图7所示，花焊盘的间隙对着第二花焊盘的边框的中间位置，避免花焊盘的间隙正对着第二花焊盘两个边框之间的间隙可以减少热量的散失。
图8示出的是本发明提供的多层PCB板的设计方法的实施例的流程图。如图2所示，从框101开始，接着前进到框102，判断管脚上是否有信号通过，如果是，前进到框103，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接，如果否，前进到框104，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接，然后结束；框104完成后接着前进到框105，判断信号是否为电流信号，如果是，前进到框106，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔，接着前进到框107结束，如果否，直接结束。
需要特别指出的是，上述多层PCB板的设计方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于多层PCB板的设计方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、检测管脚上是否有信号通过；S2、响应于所述管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接；S3、响应于所述管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接；S4、判断所述信号是否为电流信号；以及S5、响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔包括：判断所述电流信号的大小是否超过第一阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第一阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置聚热孔。
在一些实施方式中，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔还包括：响应于所述电流信号的大小不超过第一阈值，判断所述电流信号的大小是否超过第二阈值；以及响应于所述电流信号的大小超过第二阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘。
在一些实施方式中，所述设置第二花焊盘包括：将所述花焊盘顺时针旋转45度得到第二初始花焊盘；以及再将所述第二初始花焊盘向远离管脚的方向均匀扩散得到所述第二花焊盘。
在一些实施方式中，所述设置聚热孔包括：设置多个相对所述管脚呈中心对称的聚热孔。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，多层PCB板的设计方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由处理器执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被处理器执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。
此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。
此外，应该明白的是，本文的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDRSDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)、以及直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。
本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。
结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP和/或任何其它这种配置。
结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性设计中，功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
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。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
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)

1.一种多层PCB板的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测管脚上是否有信号通过；
响应于所述管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接；
响应于所述管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接；
判断所述信号是否为电流信号；以及
响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。
2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔包括：
判断所述电流信号的大小是否超过第一阈值；以及
响应于所述电流信号的大小超过第一阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置聚热孔。
3.根据权利要求2所述的设计方法，其特征在于，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔还包括：
响应于所述电流信号的大小不超过第一阈值，判断所述电流信号的大小是否超过第二阈值；以及
响应于所述电流信号的大小超过第二阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘。
4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述设置第二花焊盘包括：
将所述花焊盘顺时针旋转45度得到第二初始花焊盘；以及
再将所述第二初始花焊盘向远离管脚的方向均匀扩散得到所述第二花焊盘。
5.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述设置聚热孔包括：
设置多个相对所述管脚呈中心对称的聚热孔。
6.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现以下步骤：
检测管脚上是否有信号通过；
响应于所述管脚上没有信号通过，在第一层采用十字形的连接方式进行焊接；
响应于所述管脚上有信号通过，将包括第一层在内的多层进行连接，并对所述多层中除第一层之外的其他层采用花焊盘或十字形的连接方式进行焊接；
判断所述信号是否为电流信号；以及
响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔。
7.根据权利要求6所述的计算机设备，其特征在于，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔包括：
判断所述电流信号的大小是否超过第一阈值；以及
响应于所述电流信号的大小超过第一阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置聚热孔。
8.根据权利要求7所述的计算机设备，其特征在于，所述响应于所述信号为电流信号，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘或聚热孔还包括：
响应于所述电流信号的大小不超过第一阈值，判断所述电流信号的大小是否超过第二阈值；以及
响应于所述电流信号的大小超过第二阈值，在所述花焊盘或十字形远离管脚的位置设置第二花焊盘。
9.根据权利要求6所述的计算机设备，其特征在于，所述设置第二花焊盘包括：
将所述花焊盘顺时针旋转45度得到第二初始花焊盘；以及
再将所述第二初始花焊盘向远离管脚的方向均匀扩散得到所述第二花焊盘。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述方法的步骤。
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