CN113411953B - 印制电路板及其封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种印制电路板及其封装结构,印制电路板的封装结构包括电路板本体及设有连接通孔的过孔焊盘,所述电路板本体设有安装通孔,所述过孔焊盘设置于所述安装通孔内,所述过孔焊盘还设有用于对挤压力进行分散的卸力孔,且所述卸力孔与所述连接通孔间隔设置。进行封装时,将过孔焊盘安装于电路板本体的安装通孔内,再将连接件与连接通孔进行紧固配合,从而实现印制电路板的封装。其中,连接件与连接通孔紧固配合的过程中,随着载荷的增大,利用卸力孔能够对挤压力进行分散,从而能够避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。
Description
技术领域
本发明涉及印制电路板技术领域,特别是涉及一种印制电路板及其封装结构。
背景技术
印制电路板(PCB,Printed Circuit Board)作为一种十分常见的电子部件,扮演这为各类电子元器件进行电气连接的载体的角色。使用时,传统的方式为需要将印制电路板采用螺接的方式封装在壳体等外部结构上。采用传统的方式进行封装的过程中,易破坏中间的沉铜,从而导致断路或导电性能下降的问题。
发明内容
基于此,有必要针对断路或导电性能下降的问题,提供一种印制电路板及其封装结构。
其技术方案如下:
一方面,提供了一种印制电路板的封装结构,包括电路板本体及设有连接通孔的过孔焊盘,所述电路板本体设有安装通孔,所述过孔焊盘设置于所述安装通孔内,所述过孔焊盘还设有用于对挤压力进行分散的卸力孔,且所述卸力孔与所述连接通孔间隔设置。
上述实施例的印制电路板的封装结构,进行封装时,将过孔焊盘安装于电路板本体的安装通孔内,再将连接件与连接通孔进行紧固配合,从而实现印制电路板的封装。其中,连接件与连接通孔紧固配合的过程中,随着载荷的增大,利用卸力孔能够对挤压力进行分散,从而能够避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题;同时,还能保证接地效果;而且,能够使得电路板本体的顶层和底层有效贯通,有利于静电的快速对地泄放,还能有效减少电路板本体在热膨胀时的部分张力。
下面进一步对技术方案进行说明:
在其中一个实施例中,所述卸力孔至少为两个,至少两个所述卸力孔环绕所述连接通孔的中心轴线间隔设置。
在其中一个实施例中,所述卸力孔为八个,八个所述卸力孔环绕所述连接通孔的中心轴线均匀间隔设置。
在其中一个实施例中,所述过孔焊盘包括呈圆环形的盘本体,所述盘本体的内侧壁围设成所述连接通孔,沿所述盘本体的径向方向,所述卸力孔的中心轴线距所述盘本体的内侧壁和外侧壁的间距相同。如此,使得盘本体的力学性能更加稳定,不会存在受力不均的问题。
在其中一个实施例中,所述安装通孔的中心轴线与所述连接通孔的中心轴线重合。如此,使得过孔焊盘受力均匀,保证过孔焊盘上各个方向的挤压力均能被卸力孔进行分散。
在其中一个实施例中,所述印制电路板的封装结构还包括连接件,所述连接件能够与所述连接通孔紧固配合。
在其中一个实施例中,所述连接件包括螺丝,所述连接通孔的内壁设有用于与所述螺丝螺纹配合的内螺纹。
在其中一个实施例中,所述卸力孔的直径随连接件的插入方向递减。如此,不仅保证卸力孔能够对挤压力进行有效的分散,而且,保证整个过孔焊盘具有足够的强度。
在其中一个实施例中,所述卸力孔的直径小于所述连接通孔的直径。如此,不仅保证卸力孔能够对挤压力进行有效的分散,而且,保证整个过孔焊盘具有足够的强度。
再一方面,提供了一种印制电路板,包括所述的封装结构。
上述实施例的印制电路板,进行封装时,将过孔焊盘安装于电路板本体的安装通孔内,再将连接件与连接通孔进行紧固配合,从而实现印制电路板的封装。其中,连接件与连接通孔紧固配合的过程中,随着载荷的增大,利用卸力孔能够对挤压力进行分散,从而能够避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题;同时,还能保证接地效果;而且,能够使得电路板本体的顶层和底层有效贯通,有利于静电的快速对地泄放,还能有效减少电路板本体在热膨胀时的部分张力,保证印制电路板具有良好的电气性能。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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附图。
图1为现有技术的连接通孔处的应力与应变的关系曲线图;
图2为一个实施例的封装结构的过孔焊盘的连接通孔处的应力与应变的关系曲线图;
图3为图2的封装结构的过孔焊盘的结构示意图。
附图标记说明:
100、过孔焊盘,101、第一表面,102、第二表面,110、连接通孔,120、卸力孔,130、盘本体,131、内侧壁,132、外侧壁。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
如图3所示,在一个实施例中,提供了一种印制电路板的封装结构,包括电路板本体(未图示)及设有连接通孔110的过孔焊盘100,电路板本体设有安装通孔,过孔焊盘100设置于安装通孔内,过孔焊盘100还设有用于对挤压力进行分散的卸力孔120,且卸力孔120与连接通孔110间隔设置。
上述实施例的印制电路板的封装结构,进行封装时,将过孔焊盘100安装于电路板本体的安装通孔内,再将连接件与连接通孔110进行紧固配合,从而实现印制电路板的封装。其中,连接件与连接通孔110紧固配合的过程中,随着载荷的增大,利用卸力孔120能够对挤压力进行分散,从而能够避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题;同时,还能保证接地效果;而且,能够使得电路板本体的顶层和底层有效贯通,有利于静电的快速对地泄放,还能有效减少电路板本体在热膨胀时的部分张力。
传统的印制电路板的封装结构,过孔焊盘100上仅设有连接通孔110,连接件与连接通孔110紧固配合过程中,随着载荷的增大,过孔焊盘100的连接通孔110处的应力增大,过孔焊盘100的连接通孔110处的应变也增大,具体地,如图1所示,横坐标表示应变ε,纵坐标表示应力σ,当应力和应变从O点增大至F点处过程中,过孔焊盘100的连接通孔110处即发生断裂破坏而表现出脆性破坏特征,从而使得沉铜发生破坏,进而出现断路或导电性能下降的问题,也影响了接地性能。本申请实施例的印制电路板的封装结构,连接件与连接通孔110紧固配合过程中,随着载荷的增大,过孔焊盘100的连接通孔110处的应力增大,过孔焊盘100的连接通孔110处的应变也增大,具体地,如图2所示,横坐标表示应变ε,纵坐标表示应力σ,当应力和应变从O点增大至B点处过程中,应力和应变近似于弹性,并伴随有轻微的滞变,在此过程中,加载或卸载时,过孔焊盘100的连接通孔110处的结构和力学性质也不会发生不可逆变化,沉铜不会发生破坏;当应力和应变从B点增大至C点处过程中,应力和应变的关系曲线的斜率逐渐减小直至为零,此时,过孔焊盘100的连接通孔110处虽开始发生不可逆变化,即出现永久变形,但依然不会失去抵抗外部载荷的能力,过孔焊盘100的连接通孔110处在此阶段处于延性状态;当应力和应变从C点增大至D点处过程中,过孔焊盘100的连接通孔110抵抗载荷的能力随变形的增加而减小,随着应变的增大,应力由C点的最大值处开始逐渐下降,斜率为负,从而在D点处因持续应力而表现出断裂破坏。本申请实施例的印制电路板的封装结构,相比传统的封装结构,对载荷的抵抗能力强,不易发生不可逆变化,保证沉铜不会发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。
其中,卸力孔120的数量可以根据实际的使用情况进行灵活的设计或调整,只需满足能够提升过孔焊盘100的连接通孔110对载荷的抵抗能力,保证沉铜不会发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题即可。
在一个实施例中,卸力孔120至少为两个,至少两个卸力孔120环绕连接通孔110的中心轴线间隔设置。如此,至少两个卸力孔120分布在连接通孔110的周向位置,每个卸力孔120均不与连接通孔110连通,能够从多个方向对连接通孔110处的挤压力进行分散,能够更好的避免沉铜发生破坏。优选地,至少两个卸力孔120环绕连接通孔110的中心轴线均匀的间隔设置,即每相邻的两个卸力孔120的圆心角相同,从而能够更加均匀的对连接通孔110处的挤压力进行分散,避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。
如图3所示,在一个实施例中,卸力孔120为八个,八个卸力孔120环绕连接通孔110的中心轴线均匀间隔设置。如此,八个卸力孔120均匀的分布在连接通孔110的周向位置,每个卸力孔120均不与连接通孔110连通,使得每两个卸力孔120之间的圆心角为45°,能够从八个方向对连接通孔110处的挤压力进行分散,能够更好的避免沉铜发生破坏,进而能够更好的避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。
在一个实施例中,卸力孔120为十二个,十二个卸力孔120环绕连接通孔110的中心轴线均匀间隔设置。如此,十二个卸力孔120均匀的分布在连接通孔110的周向位置,每个卸力孔120均不与连接通孔110连通,使得每两个卸力孔120之间的圆心角为30°,能够从十二个方向对连接通孔110处的挤压力进行分散,能够更好的避免沉铜发生破坏,进而能够更好的避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。
当然,在其他实施例中,卸力孔120的数量还可以是六个、七个、九个或十个,能够根据实际的使用情况进行灵活的设计或选择。
其中,卸力孔120的开设位置可以根据实际的使用情况进行灵活的设计或调整,只需满足能够提升过孔焊盘100的连接通孔110对载荷的抵抗能力,保证沉铜不会发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题即可。
如图3所示,在一个实施例中,过孔焊盘100包括呈圆环形的盘本体130,盘本体130的内侧壁131围设成连接通孔110。并且,沿盘本体130的径向方向,卸力孔120的中心轴线距盘本体130的内侧壁131和外侧壁132的间距相同。如此,将卸力孔120设置在盘本体130的中间位置,使得盘本体130的结构均匀,便于加工、生产,也使得盘本体130的力学性能稳定,不会存在受力不均的问题,保证卸力孔120能够有效的对挤压力进行分散,避免沉铜发生破坏。其中,可以将至少两个卸力孔120均匀的设置在盘本体130的中间位置上,即每个卸力孔120的中心轴线均经过盘本体130的中间位置,使得连接通孔110周向上的挤压力均能通过卸力孔120进行分散,避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。
在一个实施例中,安装通孔的中心轴线与连接通孔110的中心轴线重合。如此,将过孔焊盘100安装在安装通孔内时,使得连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线相重合,从而在连接件与连接通孔110紧固配合过程中,过孔焊盘100受力均匀,保证过孔焊盘100上各个方向的挤压力均能被卸力孔120进行分散,避免沉铜发生破坏。并且,连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线相重合,加载过程中也能避免过孔焊盘100相对电路板本体发生偏移或移动,保证封装的可靠性和准确性。
需要进行说明的是,考虑到加工误差、制造误差及安装误差的影响,在实际使用过程中,若连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线之间的偏差在误差允许范围内,均可以认为连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线重合。例如,当连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线之间的间距在1mm以内时,均可认为连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线重合;或者当连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线之间的夹角在1°之内时,也可认为连接通孔110的中心轴线与安装通孔的中心轴线重合。
在实际生产或售卖阶段,可以包括连接件;也可以在生产或售卖阶段不包括连接件,而后续封装过程中进行连接件的使用。
在一个实施例中,印制电路板的封装结构还包括连接件(未图示),连接件能够与连接通孔110紧固配合。如此,利用连接件与连接通孔110的紧固配合,从而完成印制电路板的封装;并且,封装过程中,卸力孔120对连接件施加至过孔焊盘100的挤压力进行分散,避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。
具体地,连接件包括螺丝,连接通孔110的内壁设有用于与螺丝螺纹配合的内螺纹。如此,利用螺丝与内螺纹的螺纹配合,从而简单、方便的实现螺接;螺丝在拧入连接通孔110的过程中,施加至过孔焊盘100的挤压力被分布于连接通孔110周向的卸力孔120进行分散,避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题,同时,还能保证接地效果。当然,在其他实施例中,连接件还可以是螺栓等螺纹件。
可选地,卸力孔120的直径随连接件的插入方向递减。如此,在保证卸力孔120能够对挤压力进行有效的分散的基础上,使得卸力孔120的直径随连接件的拧入方向递减,从而使得卸力孔120的截面轮廓呈轮台形状,保证整个过孔焊盘100具有足够的强度。
如图3所示,具体地,过孔焊盘100具有相对的第一表面101和第二表面102,第一表面101为正面,第二表面102为背面,即封装时,连接件从第一表面101插入连接通孔110内,卸力孔120具有相对的第一端和第二端,卸力孔120的第一端对应第一表面101,卸力孔120的第二端对应第二表面102。连接件拧入连接通孔110过程中,在靠近第一表面101处施加的载荷较大,在靠近第二表面102处施加的载荷相对较小,由于卸力孔120的第一端的直径大于卸力孔120的第二端的直径,使得卸力孔120的第一端能够对较大的挤压力进行有效的分散,卸力孔120的第二端能够对较小的挤压力进行有效的分散,从而能够整体对挤压力进行有效的分散;并且,由于卸力孔120的第一端的直径大于卸力孔120的第二端的直径,使得过孔焊盘100在第二表面102处的强度较大,使得过孔焊盘100整体具有足够的强度。
在一个实施例中,卸力孔120的直径小于连接通孔110的直径。如此,在保证卸力孔120能够对挤压力进行分散的基础上,使得卸力孔120的开设不会对过孔焊盘100整体的强度造成影响。需要进行说明的是,卸力孔120的直径与连接通孔110的直径的具体差值,可以根据实际使用情况进行灵活的设计或调整。
在一个实施例中,还提供了一种印制电路板,采用上述任意一实施例的封装结构。
上述实施例的印制电路板,进行封装时,将过孔焊盘100安装于电路板本体的安装通孔内,再将连接件与连接通孔110进行紧固配合,从而实现印制电路板的封装。其中,连接件与连接通孔110紧固配合的过程中,随着载荷的增大,利用卸力孔120能够对挤压力进行分散,从而能够避免沉铜发生破坏,进而能够避免出现断路或导电性能下降的问题;同时,还能保证接地效果;而且,能够使得电路板本体的顶层和底层有效贯通,有利于静电的快速对地泄放,还能有效减少电路板本体在热膨胀时的部分张力保证印制电路板具有良好的电气性能。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
还应当理解的是,在解释元件的连接关系或位置关系时,尽管没有明确描述,但连接关系和位置关系解释为包括误差范围,该误差范围应当由本领域技术人员所确定的特定值可接受的偏差范围内。例如,“大约”、“近似”或“基本上”可以意味着一个或多个标准偏差内,在此不作限定。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种印制电路板的封装结构,其特征在于,包括电路板本体及设有连接通孔的过孔焊盘,所述电路板本体设有安装通孔,所述过孔焊盘设置于所述安装通孔内,所述过孔焊盘还设有用于对挤压力进行分散的卸力孔,且所述卸力孔与所述连接通孔间隔设置;所述卸力孔的直径随连接件的插入方向递减。
2.根据权利要求1所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述卸力孔至少为两个,至少两个所述卸力孔环绕所述连接通孔的中心轴线间隔设置。
3.根据权利要求2所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述卸力孔为八个,八个所述卸力孔环绕所述连接通孔的中心轴线均匀间隔设置。
4.根据权利要求1所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述过孔焊盘包括呈圆环形的盘本体,所述盘本体的内侧壁围设成所述连接通孔,沿所述盘本体的径向方向,所述卸力孔的中心轴线距所述盘本体的内侧壁和外侧壁的间距相同。
5.根据权利要求1所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述安装通孔的中心轴线与所述连接通孔的中心轴线重合。
6.根据权利要求1至5任一项所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述印制电路板的封装结构还包括连接件,所述连接件能够与所述连接通孔紧固配合。
7.根据权利要求6所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述连接件包括螺丝,所述连接通孔的内壁设有用于与所述螺丝螺纹配合的内螺纹。
8.根据权利要求6所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述连接件包括螺栓。
9.根据权利要求1至5任一项所述的印制电路板的封装结构,其特征在于,所述卸力孔的直径小于所述连接通孔的直径。
10.一种印制电路板,其特征在于,采用如权利要求1至9任一项所述的封装结构。
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