CN1125508C - 印刷电路板与制法及对其导体元件的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种安装有电子部件的印刷电路板(5)、及其制作方法以及对该印刷电路板的导体元件(8、8′)的连接结构。所述的印刷电路板包括有绝缘性的支承基板(50)和至少有一个金属接线端子(53、54)。在所述支承基板上设置有贯通该基板的至少一个开口部(51、52)，所述金属接线端子不从所述支承基板凸出，而从桥接所述开口部的形式被固定在所述支承基板上。

Description

印刷电路板与制法及对其导体元件的连接结构

技术领域

本发明涉及为安装有各种电子产品的印刷电路板与制法及对其导体元件的连接结构。

背景技术

迄今，如图9所示的印刷电路板1及图10所示的印刷电路板1′是众所周知的。图9的印刷电路板包括由绝缘性材料组成的支承基板10、和在该支承基板的表面上所形成的给定布线图(未图示)，以及由镍等组成的薄板状金属接线端子11。金属接线端子11具有沿其纵向离有间隔的端部11A及11B。金属接线端子11对支承基板10，只通过端部11A焊接(A)上，而端部11B不能通过所述支承基板10直接得到支承。

同样，图10的印刷电路板1′也是包括由绝缘性材料组成的支承基板10′、和在该支承基板表面上所形成的给定布线图(未图示)，以及由镍等组成的薄板状的金属接线端子11′。与图9的金属接线端子11不同，图10的金属接线端子11′对支承基板10，其整个的里面都用焊锡连接在(A′)上。

所述金属接线端子11及11′为谋求与外部电路等的电连接，要与由金属所组成的，尤其与另外的导体元件12及12′(参照图13及图14)连接。通过该附加的导体元件，例如就可将驱动电压供给所述印刷电路板1及1′上所安装的电子部件。

所述支承基板10或10′与所述金属端子11或11′可通过回流焊锡连接接合。然而，若采用该法，在图9所示的印刷基板的构成中，得不到支承基板10与金属接线端子11的自定位的效果，而且产生金属接线端子定位精度差的问题。

这里，所谓的回流焊锡连接的自定位效果如下。若参照图11加以说明，则可考虑将以参照符号30所示的金属片用回流焊锡连接固定在印刷电路板上的情况。如图所示，金属片30是细长形状的，并具有沿其纵向离有间隔的两个端部30a及30b。在与该两个端部30a及30b相对应的所述印刷电路板的给定位置上，涂布焊锡材料35。这样所述端部30a及30b与涂布的焊锡材料相接，金属片30便装载在印刷电路板上。在这种状态下，将焊锡材料35加热熔融，然后将该焊锡材料冷却，固化。这样，就进行了回流焊锡连接。这时，在熔融的焊锡材料上产生表面张力，由于该力的作用，金属片30的两端部30a及30b变位。其结果，金属片30的整体以焊锡材料35的涂布位置为基准使位置一致。将该作用称为自定位效果。在使金属片30位置一致后，如上所述，进行所示焊锡材料35的冷却与固化。

若按照图9的连接状态，则只有一方的端部11A被焊锡连接。因此，在端部11B中得不到由回流焊锡连接所产生的自定位效果。尤其，若采用该图的连接，则还产生下列问题。

如图12所示，在一块主基板3上可有规则地排列形成多数支承基板10，此后通过从该主基板分离各个支承基板，可得到所述支承基板10。显而易见，从生产成本等方面来看，从一块主基板3可得到尽可能多的各个支承基板10，是理想的。各支承基板10与金属接线端子的焊锡连接，可在将各该支承基板从主基板3分离之前进行。因此，在各分离前的支承基板10之间的相互间隔，需要考虑到所述金属接线端子11的凸出部分，并需充分而广泛的配置。然而，作为基结果，便产生主基板3的利用率差的缺点。

若按照图10所示的结构，金属接线端子11的里面可全部地与支承基板10′焊锡连接，因此可望由于金属接线端子11′的回流焊锡连接而产生自定位效果。而且，金属接线端子11′没有从支承基板11′凸出。所以，在利用单一主基板成批制造多个印刷电路板时，可有效地利用该主基板。但是，即使如图10所示的结构，也会产生如以下的金属接线端子11′的位置偏移问题。

如上所述，在使用图9及图10的印刷电路板时，要将外部连接用的导体元件12及12′与金属接线端子11及11′连接。通常，在这种接合时可使用点焊。这里所谓的点焊为如下所述。若参照图13说明，则使应该接合的金属接线端子11与导体元件12相互接触，通过阴极阳极2A及2B在推压力作用下挟持。在此种状态下，使电流流向所述电极之间，同时加热应该接合的部位。其结果，使所述部件11与12焊接。

在图10所示的印刷电路板1′的情况下，不能通过电极2A、2B挟持应该接合的金属接线端子11′与导体元件12′。因此，如图14所示，在金属接线端子11′的上面叠加长形导体元件12′的端部，将所述电极2A、2B推压至该端部的上面。在这种状态下，在所述电极之间流有电流，焊接应该接合的部位。但是，此时所发生的一部分热通过所述金属端子11′的下面也传导至支承基板10′。其结果，使所述支承基板10′与所述金属接线端子11′接合的焊锡材料熔融完了，从而具有引起金属接线端子11′的位置偏移不适宜的情况。

发明内容

本发明提供了一种印刷电路板，包括：一个绝缘基板；和至少一个金属接线端子；其中，基板包括至少一个穿过基板的开口部，上述至少一个金属接线端子被固定到基板从而跨过上述至少一个开口部；其中，上述至少一个金属接线端子具有一个第一端部和一个与第一端部相对的第二端部；其中，上述基板形成有多个第一导电性垫片，上述多个第一导电性垫片在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子的同一个第一端部；和其中，上述基板形成有多个第二导电性垫片，上述多个第二导电性垫片在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子的同一个第二端部；上述多个第二导电性垫片在穿过上述至少一个开口部的横穿上述第一方向的第二方向上与上述多个第一导电性垫片互相有间隔。

本发明还提供了一种印刷电路板的一种连接装置，该印刷电路板包括一个绝缘基板；和至少一个金属接线端子；

其中，基板包括至少一个穿过该基板的开口部，上述至少一个金属接线端子被固定到基板从而跨过上述至少一个开口部；

其中，上述至少一个金属接线端子具有一个第一端部和一个与该第一端部相对的第二端部；

其中，上述基板形成有多个第一导电性垫片，上述多个第一导电性垫片在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子的同一个第一端部；和

其中，上述基板形成有多个第二导电性垫片，上述多个第二导电性垫片在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子的同一个第二端部；上述多个第二导电性垫片在穿过上述至少一个开口部的横穿上述第一方向的第二方向上与上述多个第一导电性垫片互相有间隔。

其中一个导电单元在至少一个开口部与上述至少一个金属接线端子相连接。

本发明还提供了一种制造印刷电路板的一种方法，该印刷电路板包括一个绝缘基板和至少一个金属接线端子，包括以下步骤：

在基板上形成上述至少一个开口部；

在上述基板上形成多个第一导电垫片从而在上述基板的一侧与上述至少一个开口部的侧面相接，上述多个第一导电垫片在第一方向上相互之间是隔离的，

在上述基板上形成多个第二导电垫片从而至少在与上述基板相对的一侧与上述至少一个开口部的侧面相接，上述多个第二导电垫片在第一方向上相互之间是隔离的，上述多个第二导电垫片与在穿过至少一个开口部的横穿上述第一方向的第二方向上的多个第一导体垫片相互之间是隔离的。

单独地将焊料加在上述导体垫片的每一个上，

降低上述至少一个金属接线端子，使得上述至少一个金属接线端子跨过上述至少一个开口部，在多个第一导电垫片上的焊料与上述至少一个金属接线端子的同一第一端部相接触，在多个第二导电垫片上的焊料与上述至少一个金属接线端子的与该第一端部相对的同一第二端部相接触，

将焊料加热到熔化，并且将焊料冷却。

附图说明

图1为基于本发明的印刷电路板的透视图。

图2为成批制造多个支承基板的主基板俯视图。

图3为所述支承基板的放大俯视图。

图4为表示已涂布焊剂状态的支承基板的俯视图。

图5为表示在所述主基板的各支承基板上的装载金属接线端子状态的俯视图。

图6为所述金属接线端子与导体元件进行了点焊状态的剖视图。

图7为表示作为导体元件的导线在金属接线端子的底面上焊锡连接状态的透视图。

图8为图7的VIII-VIII方向见到的剖视图。

图9为表示支承基板与金属接线端子的已有连接结构的透视图。

图10为表示另一已有连接结构的透视图。

图11为自定位效果说明图。

图12为表示制造图9上所示的印刷电路板的主基板的俯视图。

图13为表示图9的金属接线端子上点焊导体元件状态的侧视图。

图14为表示图10的金属接线端子上点焊导体元件状态的侧视图。

具体实施方式

以下参照附图具体地说明本发明的实施例。

图1示出基于本发明的印刷电路板。该电路板包括由环氧树脂等绝缘性材料所组成的矩形支承基板50，和由镍等组成的两个金属端子53及54。在所述印刷电路板5的上面，形成未图示的给定的布线图。在所述支承基板50的一侧缘形成凹口51，而在另一端则形成凹口52。金属接线端子53及54通过分别桥接所述凹口51及52的形式而被焊锡连接。

图3为表示未装载金属接线端子的53及54状态的支承基板50的俯视图。在所述凹口51附近形成多数的接触垫片61。该接触垫片61包括四个接触垫片，如61a、61b、61c及61d。接触垫片61 a及61b，和接触垫片61c及61d将凹口51挟在中间，并设置在对向的位置上。同样，在凹口52的附近，形成多数接触垫片62。该接触垫片62包括四个接触垫片，如62a、62b、62c及62d。接触垫片62a及62b，和接触垫片61c及61d将凹口52挟在中间，并设置在对向的位置上。这些接触垫片与所述的未图示的布线图进行电连接。

如图4所示，在接触垫片61a-61d上涂布焊剂61A-61D，而在接触垫片62a-62d上涂布焊剂62A-62D。通过这些焊剂可将所述金属接线端子固定在所述支承基板50上。

以下参照图2，具体说明所述印刷电路板5的制造方法。如该图所示，在单一的主基板7上形成多数支承基板50。在各支承基板50上，在其一侧缘部及一端部分别形成凹口51及52。尤其，在各支承基板50的周围，形成贯通主基板7的多数槽70。各支承基板50通过多数支撑部71被支承在主基板7上。显而易见，在后面，通过切断各支撑部71，即可得到个别的支承基板50。如图2所示，为了在主基板7上形成多数支承板50，也可将例如由环氧树脂等组成的平板进行冲压成型，以作成给定的形状。

其次，如图3所示，在挟将所示凹口51及52的部位形成接触垫片61a-61d及62a-62d。这些接触垫片在为了将所希望的电子部件安装在所述支承基板50上而形成多数垫片(未图示)的同时，可形成。

进而，如图4所示，在接触垫片61a-62d上涂布焊剂61′(61A、61B、61C、61D)及62′(62A、62B、62C、62D)。所述焊剂61′及62′可通过用网板掩膜的印刷方法涂布在所述接触垫片的表面上。

在进行这样的作业结束之后，如图5所示，将由镍等组成的金属接线端子53及54装载在各支承基板50上，使两端子对向的两个端子部重叠在所述焊剂61′及62′的涂布区域。其结果，所述金属接线端子桥接凹口51及52。这种作业可用现存的管心支撑，即用于将片状电子部件装载在支承基板50上的方法来进行。

在金属接线端子53及54装载作业之后，将支承基板50移送至回流焊锡连接用的炉(未图示)内进行加热。这样，焊剂61A-62D熔融。如上所述，这些焊剂配置在金属接线端子53或54对向的两端部。因此，金属接线端子53或54对向的两端部。因此，金属接线端子53及54的定位中，可期待恰如其分的自定效果。在熔融的焊剂冷却和固化之后，金属接线端子53及54高精度地被焊锡连接在支承基板50所希望的位置上。

最后，通过切断各支承基板50的支撑部71，可得到如图1所示的个别的印刷电路板5。

在这样得到的印刷基板5上，所述金属接线基板53、54以跨过凹口51、52的形式被固定在所述支承基板上。因此，在采用所述金属接线端子53(或54)与导体元件8连接的点焊时，如图6所示，在与所述凹口51(或52)对应的位置上，可通过电极2A、2B挟入所述金属接线端子53(或54)与导体元件8。因此，即使是在该电极间流动电流的场合，由上述所产生的热传送到使所述支承基板50与所述金属接线端子53(或54)接合的焊接部，也可以防止发生该焊接部再熔融的不适宜的情况。

还有，根据本发明的结构，不需要使所述金属接线端子53及54由支承基板50向外部凸出。因而在一块主基板7上可在相互邻近的位置上设置多数支承基板50。所以就可以从一块主基板7所得到的印刷电路板5的个数变多，从而可谋求降低成本。

在图6中，将导体元件8连接在金属接线端子53(或54)上面。然而，也可以在所述金属接线端子的下面一侧连接导体元件8，该导体元件位于凹口51(或52)的内侧。根据这样的结构，沿支承基板的垂直方向，导体元件8的厚度尺寸不相加，可紧凑地形成该印刷电路板。

还有，如图7所示，也可以用导线8′作为导体元件，用焊锡连接(B)将该导线连接在金属接线端子54上。即使在这种情况下，将该焊接部分设置在所述金属接线端子的下面一侧，即凹口52的内侧，也是有利的。因此，所述导线8′及焊接部没有沿支承基板50的厚度方向不合理地凸出，可紧凑地形成印刷电路板(参照图8)。还有，所述焊接部从接合金属接线端子54与支承基板50的焊料62′离间。所以，可不必担心：由于所述导线的焊接热而使该焊剂材料62′再熔融，使所述金属端子54的位置偏移。

以上说明了本发明的实施例，但本发明的范围不局限于上述内容。例如，在支承基板50形成的凹口51及52的位置及形状可能有各种改变。还有，凹口个数可有一或三个以上。再者，可不使用所述的凹口51、52，而在所述支承基板50的适当部位形成贯通孔，以括接该贯通孔的形式焊锡连接所述金属接线端子53、54。还有，所述焊剂61A-62D的涂布区域的位置及数目等可有各种各样的设计变更。在所述主基板7中，支承所述支承基板50的支撑部71的形成位置及数目也不受本发明实施例的限定。

Claims (6)

1.一种印刷电路板，包括：

一个绝缘基板(50)；和

至少一个金属接线端子(53，54)；

其中，基板(50)包括至少一个穿过基板(50)的开口部(51，52)，上述至少一个金属接线端子(53，54)被固定到基板(50)从而跨过上述至少一个开口部(51，52)；

其中，上述至少一个金属接线端子(53，54)具有一个第一端部和一个与第一端部相对的第二端部；

其中，上述基板形成有多个第一导电性垫片(61a，61b；62a，62b)，上述多个第一导电性垫片(61a，61b；62a，62b)在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子(53，54)的同一个第一端部；和

其中，上述基板(50)形成有多个第二导电性垫片(61c，61d；62c，62d)，上述多个第二导电性垫片(61c，61d；62c，62d)在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子(53，54)的同一个第二端部；上述多个第二导电性垫片(61c，61d；62c，62d)在穿过上述至少一个开口部(51，52)的横穿上述第一方向的第二方向上与上述多个第一导电性垫片(61a，61b；62a，62b)互相有间隔。

2.如权利要求1所述的印刷电路板，其中上述至少的一个开口部是在基板的边缘部分上形成的一个切开部分。

3.印刷电路板的一种连接装置，该印刷电路板包括一个绝缘基板；和至少一个金属接线端子；

其中，基板包括至少一个穿过该基板的开口部，上述至少一个金属接线端子被固定到基板从而跨过上述至少一个开口部；

其中，上述至少一个金属接线端子具有一个第一端部和一个与该第一端部相对的第二端部；

其中，上述基板形成有多个第一导电性垫片，上述多个第一导电性垫片在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子的同一个第一端部；和

其中，上述基板形成有多个第二导电性垫片，上述多个第二导电性垫片在第一方向互相有间隔并且被焊接到上述至少一个金属接线端子的同一个第二端部；上述多个第二导电性垫片在穿过上述至少一个开口部的横穿上述第一方向的第二方向上与上述多个第一导电性垫片互相有间隔。

其中一个导电单元在至少一个开口部与上述至少一个金属接线端子相连接。

4.如权利要求3所述的印刷电路板的一种连接装置，其中至少一个金属接线端子具有一个底面，该底面面对上述至少一个开口部，上述导电单元被连接到在第一和第二端部之间的该底面。

5.如权利要求4所述的印刷电路板的一种连接装置，其中上述导电单元是具有一个是圆形部分的一段电线。

6.制造印刷电路板的一种方法，该印刷电路板包括一个绝缘基板和至少一个金属接线端子，包括以下步骤：

在基板上形成上述至少一个开口部；

在上述基板上形成多个第一导电垫片从而在上述基板的一侧与上述至少一个开口部的侧面相接，上述多个第一导电垫片在第一方向上相互之间是隔离的，

在上述基板上形成多个第二导电垫片从而至少在与上述基板相对的一侧与上述至少一个开口部的侧面相接，上述多个第二导电垫片在第一方向上相互之间是隔离的，上述多个第二导电垫片与在穿过至少一个开口部的横穿上述第一方向的第二方向上的多个第一导体垫片相互之间是隔离的。

单独地将焊料加在上述导体垫片的每一个上，

降低上述至少一个金属接线端子，使得上述至少一个金属接线端子跨过上述至少一个开口部，在多个第一导电垫片上的焊料与上述至少一个金属接线端子的同一第一端部相接触，在多个第二导电垫片上的焊料与上述至少一个金属接线端子的与该第一端部相对的同一第二端部相接触，

将焊料加热到熔化，并且

将焊料冷却。

Images