CN116669323B - 一种pcba开路处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCBA开路处理方法，包括如下步骤：S10：确定PCBA电路板中的开路引脚和目标导体层，所述开路引脚位于所述PCBA电路板的其中一面；S20：在所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面，利用激光钻孔在横向上距所述开路引脚一预定距离处开设一操作孔；S30：在操作孔内，利用机械钻孔钻通目标导体层并直至开路引脚的一面，形成一贯通的连接孔；S40：在操作孔内沿目标导体层露出的导体表面涂敷焊接材料；S50：将线材穿过连接孔，一端连接至焊接材料，另一端焊接至开路引脚。本发明能够利用线材穿过PCBA电路板上开设的连接孔及操作孔将开路引脚与目标导体层连接，很好地解决因PCBA电路板上不存在其它露出的同网络引脚而致使板卡无法维修的问题。

Description

一种PCBA开路处理方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是印刷电路板上设计缺陷的维修技术，具体而言，涉及一种PCBA开路处理方法。

背景技术

在PCB设计中，会存在设计失误使PCBA板出现开路的情况。这往往会对板卡性能造成极大影响。

目前对于存在开路的板卡，维修方法通常为用导线将开路引脚与其它同网络引脚相连。若板卡上开路引脚和其它同网络引脚距离比较远，那用传统维修方法需要连接的导线就会比较长，那么对于一些对网络导线长度有要求的设计来说，会影响板卡性能。甚至因为有些板卡上不存在其它露出的同网络引脚而致使板卡无法维修。这样会造成设计周期紧张，生产成本增加，对于公司来说是极大的损失。

因此，需要提出一种新的用以解决上述问题的PCBA开路处理方法。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种PCBA开路处理方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。

本发明的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种PCBA开路处理方法，包括如下步骤：

S10：确定PCBA电路板中的开路引脚和目标导体层，所述开路引脚位于所述PCBA电路板的其中一面，所述目标导体层位于所述PCBA电路板内部；

S20：在所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面，利用激光钻孔在横向上距所述开路引脚一预定距离处开设一操作孔，所述操作孔内露出所述目标导体层的导体；

S30：在所述操作孔内，利用机械钻孔钻通所述目标导体层并直至所述开路引脚的一面，形成一贯通的连接孔；

S40：在所述操作孔内沿目标导体层露出的导体表面涂敷焊接材料；

S50：将线材穿过所述连接孔直至所述操作孔内，一端连接至所述焊接材料，另一端焊接至所述开路引脚。

较佳的，所述PCBA电路板包括顶层导体层、底层导体层和至少一层内层导体层，所述开路引脚位于所述顶层导体层和/或底层导体层，所述目标导体层为远离所述开路引脚的内层导体层。

较佳的，所述操作孔的尺寸大于所述连接孔。

较佳的，并且所述梯形孔的外口边长大于内口边长。

较佳的，所述连接孔对应所述操作孔的中心或偏向一侧设置。

较佳的，S20后还包括：使用高压氮气对所述操作孔进行清洗。

较佳的，所述焊接材料为锡膏，所述锡膏完全覆盖目标导体层露出的导体。

较佳的，所述线材为镀锡裸铜线。

较佳的，还包括：S60：利用填充材料填充所述操作孔和连接孔；所述填充材料为树脂，采用紫外线灯照射固化。

较佳的，所述线材的另一端高出所述开路引脚的高度h≤0.1mm，所述线材弯折处的弯折半径r≥10d，其中，d为线材的直径。

较佳的，所述操作孔的外口孔径至少为0.5mm，深度为0.1mm；所述连接孔的孔径为0.2-0.3mm。

本发明第二方面提供一种PCBA开路处理方法，包括如下步骤：

S10：确定PCBA电路板中的开路引脚和目标导体层，所述开路引脚位于所述PCBA电路板的其中一面，所述目标导体层位于所述PCBA电路板内部，并且所述目标导体层与所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面之间间隔有至少一层内层导体层；

S20：在所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面，利用激光钻孔在横向上距所述开路引脚一预定距离处开设第一操作孔，所述第一操作孔内露出所述至少一层内层导体层的导体；

S30：在所述第一操作孔内，利用机械钻孔钻通所述至少一层内层导体层至距所述目标导体层一预定距离处，形成第一连接孔；

S40：在所述第一连接孔内，利用激光钻孔继续开设第二操作孔，所述第二操作孔内露出所述目标导体层的导体；

S50：在所述第二操作孔内，利用机械钻孔钻通所述目标导体层并直至所述开路引脚的一面，形成贯通的第二连接孔；

S60：在所述第二操作孔内沿目标导体层露出的导体表面涂敷焊接材料；

S70：将线材穿过所述第二连接孔至所述第二操作孔内，一端连接至所述焊接材料，另一端焊接至所述开路引脚。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明提出一种PCBA开路处理方法，本发明能够利用线材穿过PCBA电路板上开设的连接孔及操作孔将开路引脚与目标导体层连接，很好地解决因PCBA电路板上不存在其它露出的同网络引脚而致使板卡无法维修的问题。

本发明在远离开路引脚的一面开设的操作孔内焊接从开路引脚一面穿过目标导体层的线材，便于焊接线材，同时在焊接线材时不会被线材影响到操作，提高焊接效率和准确率。

本发明的操作孔和连接孔在横向上距开路引脚一定距离垂直贯通设置，能够利用较短的线材将开路引脚与目标导体层连接，在不影响板卡性能的情况下还能够处理一些对网络导线长度有要求的PCBA电路板的开路情况。

本发明的连接孔为钻通目标导体层而开设的孔，操作孔为便于焊接线材而开设的孔，操作孔的尺寸较大，便于在操作孔内焊接线材，连接孔的尺寸较小，能够减小钻孔时对目标导体层的破坏，以及避免对其它网络层造成影响。

容易理解，本发明任一方式的实现并不意味要达到上述有益效果的多个或全部。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。

图1为本发明一个实施例的PCBA开路处理方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例的PCBA电路板截面示意图；

图3为本发明一个实施例中开设操作孔和连接孔示意图；

图4为本发明一个具体操作中板材上激光开窗效果示意图；

图5为本发明一个实施例中开路引脚与目标导体层连接示意图；

图6为本发明一个具体操作中锡膏焊接效果示意图；

图7为本发明另一实施例中开路引脚与目标导体层连接示意图；

图8为本发明另一实施例的PCBA开路处理方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

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。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。

应当理解，术语“包括/包含”、“由……组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示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、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

PCBA开路指的是本应该连接在一起的两个引脚，由于中间出现裂痕，最后无法正常连接在一起，这种情况叫作“开路”。

现有技术中，处理PCBA开路一般是通过线材在PCBA电路板表面直接将开路引脚与其同网络引脚连接，这样可能会需要较长的线材，对于一些对导线长度有要求的情况，这种用线材将开路引脚与其它同网络引脚连接的维修方法，可能会因为维修效果达不到要求而使板卡性能下降，测试结果达不到预计效果，需要将板卡做报废处理，重新设计生产板卡。

另一种情况，PCBA板上不存在其它露出的同网络引脚，这种情况传统方法无法维修，也只能重新设计生产板卡。这对于少量生产只是用于测试的板卡来说，板卡重新设计生产不但会需要更多的资金，更是要耗费大量时间，增大研发成本增加研发周期。对于公司来说是极大的损失。

本发明提出的PCBA开路处理方法既能使一些有特殊要求的线路板不能采用较长线材进行连接的问题得到解决，又能使一些线路板其上根本不存在其它露出的同网络引脚与开路引脚进行连接的问题得到解决。

以下结合较佳的实施方式对本发明的实现进行详细的描述。

如图1至图6所示，本发明提出一种PCBA开路处理方法。该方法包括如下步骤：

S10：确定PCBA电路板中的开路引脚和目标导体层，开路引脚位于PCBA电路板其中一面，目标导体层位于PCBA电路板内部。

容易理解，PCBA电路板为含有多个导体层的板卡，包括顶层导体层、底层导体层和至少一层内层导体层，其中，开路引脚为出现开路的焊盘1，也可以叫目标焊盘，焊盘1位于PCBA电路板的顶层导体层和/或底层导体层上，目标导体层为与目标焊盘连接的目标网络，该目标网络为内层导体层。

在PCBA电路板中，顶层导体层以及底层导体层与相邻内层导体层之间距离较小，一般为0.1mm左右，顶层导体层以及底层导体层与相邻内层导体层之间容易形成较大的电容，方便吸收顶底层的器件或信号噪声。

本发明中，内层导体层之间距离较大，是为了调整整体的板卡厚度，通常板卡厚度为1.6mm左右。

参见图2，在一个实施例中，PCBA电路板为包括四个导体层的板卡，分别为L1顶层、L2内层、L3内层和L4底层，焊盘1例如沿L1顶层上设置3个，沿L4底层上设置1个，具体多少根据实际电路板的需求确定，本发明不做限制。

继续参见图2，L1顶层和L2内层之间间隔0.1mm，L2内层和L3内层之间间隔1.3mm，L3内层和L4底层之间间隔0.1mm，并且相邻间隔之间用绝缘介质2或板材填充。

在本实施例中，开路引脚为设置在L1顶层上从左往右数的第二个焊盘1上，称为目标焊盘，目标导体层为L3内层。

本发明中所说的导体层也可以叫铜箔层。

S20：在远离开路引脚的一面，即PCBA电路板的相对于开路引脚的另一面，利用激光钻孔在横向上距开路引脚一预定距离处开设一操作孔3，该操作孔3内露出目标导体层的导体。

需要说明，在横向上距开路引脚一预定距离处指钻孔与开路引脚之间应保持的一个安全距离。在一具体实施例中，参见图3，在L4底层上，利用激光钻孔在横向上距目标焊盘一预定距离S1位置开设操作孔3，直至露出L3内层的导体即铜为止。实际操作中，优选该预定距离S1≥1mm，并确保后续的机械钻孔（即连接孔4）边缘距目标焊盘的距离S2≥0.5mm，以确保机械钻孔过程中目标焊盘的安全。图4所示为通过激光钻孔的方式去掉表层板材并在板材上开窗效果图（开窗形式略有不同）。

较佳的，该操作孔3为梯形孔，并且该梯形孔的外口边长大于内口边长，提供了较大的操作空间，以便于后期在该孔内进行焊接操作。

进一步的，该梯形孔的外口孔径至少为0.5mm，深度为0.1mm，该深度即L3内层和L4底层所间隔的距离。

S30：在操作孔3内，利用机械钻孔钻通目标导体层并直至开路引脚的一面，形成一贯通的连接孔4。

在一具体实施例中，继续参见图3，在梯形孔内，利用机械钻孔即机械＋钻头的方式从下往上依次钻通L3内层、L2内层和L1顶层，形成与该梯形孔连通的连接孔4。机械+钻头的方式可以钻的很深，可以钻穿金属导体层，成本相对较低。

本发明在远离开路引脚的一面即L4底层开设的操作孔3内焊接从开路引脚一面穿过目标导体层的线材5，便于焊接线材5，同时在焊接线材5时不会被线材5影响到操作，提高焊接效率。

在一些实施例中，该连接孔4对应操作孔3的中心或偏向一边位置设置。

在一些实施例中，该连接孔4的孔径为0.2-0.3mm。

在一些实施例中，该连接孔4的截面尺寸为矩形。

在一些实施例中，操作孔3的孔径尺寸大于该连接孔4的孔径尺寸。

本发明中，操作孔3的孔径尺寸较大，便于在操作孔3内焊接线材5，连接孔4的孔径尺寸较小，尺寸较小方便控制钻孔的深度，能够减小钻孔时对目标导体层的破坏，以及避免对其它网络层造成影响。

本发明中，由于激光钻孔无法打通导体层，因此选用激光开设操作孔3，既能快速的打孔又能保护该导体层不被破坏。本发明采用机械钻孔开设连接孔4，能够钻穿金属导体层，同时可以根据连接孔4尺寸的需要进行精准开设，成本也比较低。

S40：在操作孔3内沿目标导体层露出的导体表面涂敷焊接材料6。

参见图5，沿操作孔3顶部与L3内层相接触的导体表面涂敷焊接材料6。

较佳的，该焊接材料6为锡膏，锡膏涂敷时需要完全覆盖在裸漏导体的表面，以便于后期线材5可以沿裸漏导体表面的任意位置进行焊接，减小焊接难度。

锡膏是伴随着SMT应运而生的一种新型焊接材料。锡膏是一个复杂的体系，是由焊锡粉、助焊剂以及其它的添加物混合而成的膏体。锡膏在常温下有一定的粘性，可将线材5初粘在既定位置，在焊接温度下，随着溶剂和部分添加剂的挥发，将线材5与目标导体层焊接在一起形成永久连接。

S50：将线材5穿过连接孔4直至操作孔3内，一端连接至该焊接材料6，另一端焊接至开路引脚。

在一具体实施例中，继续参见图5，线材5一端穿过连接孔4至操作孔3内，并在操作孔3内沿其顶部连接至L3内层露出的铜表面覆盖的锡膏上，另一端焊接至L1顶层上的目标焊盘上。图6示出涂覆锡膏并用焊锡连接的实际效果图。

具体实施时，需要使用热风枪将锡膏熔化，冷却将露铜导体和线材5连接起来。

在一些实施例中，该线材5可以为镀锡裸铜线，镀锡裸铜线是指在铜的表面镀上一薄层金属锡，该镀锡裸铜线材质较柔软，导电性良好，相比单独的铜线，其耐蚀性、抗氧化性能更强，可延长其使用寿命。当然该线材5包括但不限于镀锡裸铜线，也可以是细铜丝或其它线材，只要具有导电性即可，本文不再具体阐述。

在一些实施例中，线材5与目标焊盘焊接的一端高出目标焊盘的高度h≤0.1mm，避免焊接高度过高，影响PCBA板的整体效果，同时过高还会导致使用过程中易被碰到；线材5弯折处的弯折半径r≥10d，其中，d为线材的直径，避免弯折半径过小折损线材5。

S60：利用填充材料（图中未示出）填充操作孔3和连接孔4。用以固定线材5防止其在连接孔4内移动，以及防止异物进入孔内。

在一些实施例中，该填充材料可以是树脂，该树脂需要用紫外线灯照射固化。树脂价格低，方便操作，固化效果好，以及能够保护线材5防止其腐蚀。

在一些实施例中，S20后还包括S20-1，对操作孔3进行清洗。

本发明中，使用高压氮气对操作孔3进行清洗。氮气是一种惰性气体，不会与目标导体层发生化学反应，也不会对目标导体层造成损害。

利用氮气加压冲洗的原理是利用氮气的高压力将污垢和杂质从目标导体层的表面冲刷掉。氮气加压冲洗是一种高效、环保、安全的清洁方法，可以有效地清除目标导体层露出的铜表面的污垢和杂志，保证清洗效果。

参见图7、图8，在另一个实施例中，PCBA电路板为包括五个导体层的板卡，分别为L1顶层、L2内层、L3内层、L4内层和L5底层，焊盘1例如可以沿L1顶层上设置3个，沿L5底层上设置1个。

本实施例中，开路引脚为设置在L1顶层上从左往右数的第二个焊盘1，称为目标焊盘，目标导体层为L3内层，L3内层与远离开路引脚的一面即L5底层之间间隔有一层L4内层。

与第一个实施例不同的是，目标导体层与远离开路引脚的一面之间间隔有至少一层内层导体层，则中间开孔环节具体包括：

S20：在L5底层上，利用激光钻孔在横向上距目标焊盘≥1mm位置开设第一操作孔3′，直至露出L4内层的导体。

S30：在该第一操作孔3′内，利用机械钻孔钻通L3内层下方的L4内层至距L3内层一预定距离处，形成第一连接孔4′。

这里所说的一预定距离是L3内层和L4内层之间间隔的任意合适距离，机械钻孔与激光钻孔都能够顺利成孔即可，例如机械钻孔钻至L3内层与L4内层之间的一半深度处，继续由激光钻孔钻至剩下的一半距离。

S40：在该第一连接孔4′内，利用激光钻孔在距L3内层一预定距离处开设第二操作孔3′′，直至第二操作孔3′′内露出L3内层的导体。

S50：在第二操作孔3′′内，利用机械钻孔从下往上依次钻通L3内层、L2内层和L1顶层，形成与第二操作孔3′′连通的第二连接孔4′′。

S60：在第二操作孔3′′内沿L3内层露出的导体表面涂敷焊接材料6。

S70：将线材5穿过第二连接孔4′′直至第二操作孔3′′内，一端连接至该焊接材料6，另一端焊接至目标焊盘。

S80：利用填充材料填充所有的第一操作孔3′、第二操作孔3′′和第一连接孔4′、第二连接孔4′′。

针对目标导体层与远离开路引脚的一面之间间隔有至少一层内层导体层来说，其步骤都是从下往上对应目标导体层下方的内层导体层先利用激光钻孔开设操作孔，再利用机械钻孔在内层导体上开设连接孔，利用激光钻孔比较安全，同时也较方便，由于激光钻孔无法钻通导体层，因此需要利用机械钻孔钻设导体层，机械钻孔与激光钻孔配合使用，能够极大提高钻孔效率，同时也有助于提高钻孔的精度，减小对其它网络层的伤害。对于目标导体层与开路引脚之间存在多层内层导体层的情况，采用本实施例的方法都能够很好地解决这样的开路问题。

本发明的操作孔和连接孔在横向上距开路引脚一定距离垂直贯通设置，能够利用较短的线材将开路引脚与目标导体层连接，在不影响板卡性能的情况下还能够处理一些对网络导线长度有要求的PCBA电路板的开路情况。

本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种PCBA电路板开路处理方法，所述PCBA电路板包括顶层导体层、底层导体层和至少一层内层导体层，其特征在于，包括如下步骤：

S10：确定PCBA电路板中的开路引脚和目标导体层，所述开路引脚位于所述顶层导体层或底层导体层，所述目标导体层位于所述PCBA电路板内部，并且所述目标导体层与所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面之间没有内层导体层；

S20：在所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面，利用激光钻孔在横向上距所述开路引脚一预定距离处开设一操作孔，所述操作孔内露出所述目标导体层的导体；

S30：在所述操作孔内，利用机械钻孔钻通所述目标导体层并直至所述开路引脚的一面，形成一贯通的连接孔，所述操作孔的尺寸大于所述连接孔；

S40：在所述操作孔内沿目标导体层露出的导体表面涂敷焊接材料；

S50：将线材穿过所述连接孔直至所述操作孔内，一端连接至所述焊接材料，另一端焊接至所述开路引脚。

2.根据权利要求1所述的PCBA电路板开路处理方法，其特征在于，所述操作孔为梯形孔，并且所述梯形孔的外口边长大于内口边长。

3.根据权利要求1所述的PCBA电路板开路处理方法，其特征在于，所述连接孔对应所述操作孔的中心或偏向一侧设置。

4.根据权利要求1所述的PCBA电路板开路处理方法，其特征在于，S20后还包括：使用高压氮气对所述操作孔进行清洗。

5.根据权利要求1所述的PCBA电路板开路处理方法，其特征在于，还包括：S60：利用填充材料填充所述操作孔和连接孔；所述填充材料为树脂，采用紫外线灯照射固化。

6.根据权利要求1所述的PCBA电路板开路处理方法，其特征在于，所述线材的另一端高出所述开路引脚的高度h≤0.1mm，所述线材弯折处的弯折半径r≥10d，其中，d为线材的直径。

7.根据权利要求1所述的PCBA电路板开路处理方法，其特征在于，所述操作孔的外口孔径至少为0.5mm，深度为0.1mm；所述连接孔的孔径为0.2-0.3mm。

8.一种PCBA电路板开路处理方法，所述PCBA电路板包括顶层导体层、底层导体层和至少一层内层导体层，其特征在于，包括如下步骤：

S10：确定PCBA电路板中的开路引脚和目标导体层，所述开路引脚位于所述顶层导体层或底层导体层，所述目标导体层位于所述PCBA电路板内部，并且所述目标导体层与所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面之间间隔有至少一层内层导体层；

S20：在所述PCBA电路板的相对于所述开路引脚的另一面，利用激光钻孔在横向上距所述开路引脚一预定距离处开设第一操作孔，所述第一操作孔内露出所述至少一层内层导体层的导体；

S30：在所述第一操作孔内，利用机械钻孔钻通所述至少一层内层导体层至距所述目标导体层一预定距离处，形成第一连接孔；

S40：在所述第一连接孔内，利用激光钻孔继续开设第二操作孔，所述第二操作孔内露出所述目标导体层的导体；

S50：在所述第二操作孔内，利用机械钻孔钻通所述目标导体层并直至所述开路引脚的一面，形成贯通的第二连接孔，所述第二操作孔的尺寸大于所述第二连接孔；

S60：在所述第二操作孔内沿目标导体层露出的导体表面涂敷焊接材料；

S70：将线材穿过所述第二连接孔至所述第二操作孔内，一端连接至所述焊接材料，另一端焊接至所述开路引脚。