CN1638608A

CN1638608A - 印刷电路板

Info

Publication number: CN1638608A
Application number: CNA2004100597663A
Authority: CN
Inventors: 滝泽稔
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2005-07-13
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: JP2005183797A; KR100606221B1; JP4227008B2; TWI244360B; KR20050063656A; TW200522822A; CN100456909C

Abstract

根据本发明的印刷电路板，延长电极数量较少侧的焊接区的同方向的长度，以形成延长的焊接区。由此，表面安装元件电极数量较少的引线电极确保充分的钎焊接合面并钎焊接合在印刷电路板中对应的焊接区。

Description

印刷电路板

技术领域

本发明涉及以在相反的两边分别具有不同数量电极的表面安装元件作为安装对象的印刷电路板。

背景技术

在将钎焊固定焊接区配置上下或左右不对称的表面安装元件回流(reflow)钎焊在印刷电路板上时，会发生张力沿焊接区上的钎焊熔融面的扩大方向作用于表面安装元件，使表面安装元件向电极数量较多一侧的方向偏移(移动)后被钎焊固定的不良情况。此时，不但会产生表面安装元件的位置偏移，而且还不能正确地进行表面安装元件中电极数量较少侧的钎焊固定。特别是，例如，如日本专利申请公开特开2000-299548号公报中所公开那样，随着近些年的基板技术的高密度化的日益加剧，由于要使元件的电极形状、包含印刷电路板上的焊接区的图案形状细微化，因此上述情况就会更显著地显现出来。

如上所述，以往存在这样的情况，即：在将钎焊固定焊接区配置上下或左右不对称的表面安装元件回流钎焊在印刷电路板上时，张力会沿焊接区上的钎焊熔融面的扩大方向作用于表面安装元件，使表面安装元件向电极数量较多侧的方向偏移(移动)后被钎焊固定，与此相伴，就不能正确地进行表面安装元件中电极数量较少侧的钎焊固定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印刷电路板，在将钎焊固定焊接区配置上下或左右不对称的表面安装元件回流钎焊在印刷电路板上时，能够正确地钎焊固定所有的电极，从而所述印刷电路板具有良好的成品合格率及较高可靠性。

本发明的技术方案提供一种通过按照形成于绝缘基板上的配线图案来安装表面安装元件而形成的印刷电路板，其特征在于，具备：电路板主体，具有安装所述表面安装元件的安装面，所述表面安装元件在元件主体的相反两个边上分别具有不同数量的电极；焊接区，设置在所述电路板主体上、与所述表面安装元件的电极相对应、并向所述电极较多侧的方向使所述电极较少侧的焊接区长度延伸。

另外，本发明的技术方案还提供一种通过按照形成于绝缘基板上的配线图案来安装表面安装元件而形成的印刷电路板，其特征在于，具备：电路板主体，具有安装所述表面安装元件的安装面，所述表面安装元件在元件主体的相反两个边上分别具有不同数量的电极；焊接区，设置在所述电路板主体上、与所述表面安装元件的电极相对应、并向所述电极较多侧的方向使所述电极较少侧的焊接区长度移动位置。

另外，本发明的技术方案还提供一种通过按照形成于绝缘基板上的配线图案来安装表面安装元件而形成的印刷电路板，其特征在于，具备：电路板主体，具有安装所述表面安装元件的安装面，所述表面安装元件在元件主体的相反两个边上分别具有不同数量的电极；焊接区，设置在所述电路板主体上、与所述表面安装元件的电极相对应、并沿所述电极较多侧的焊接区排列方向扩大所述电极较少侧的焊接区的宽度。

由此，在将钎焊固定焊接区配置上下或左右不对称的表面安装元件回流钎焊在印刷电路板上时，就能够正确地钎焊固定所有的电极，从而制造出具有良好的成品合格率和高可靠性的印刷电路板。

通过以下的说明将能理解本发明的其它目的和优点，并且其中的部分目的和优点可以由说明书明显看到，或通过实施本发明来了解。通过在后面特别指出的装置及其组合可以实现和获得本发明的目的和优点。

附图说明

在说明书中采用并构成说明书一部分的相应附图说明了本发明目前的最佳实施例，并且与上面给出的概括性说明和下面给出的对最佳实施例的详细说明一起来解释本发明原理。

图1为显示本发明第1实施例的视图。

图2为显示本发明第1实施例的视图。

图3为显示本发明第1实施例的视图。

图4为显示本发明第2实施例的视图。

图5为显示本发明第2实施例的视图。

图6为显示本发明第2实施例的视图。

图7为显示本发明第3实施例的视图。

图8为显示本发明第3实施例的视图。

图9为显示本发明第3实施例的视图。

图10为显示涉及本发明第3实施例中元件安装例的视图。

图11为显示涉及本发明第3实施例中元件安装例的主视图。

图12为显示图11中所示元件安装例的左视图。

图13为显示图11中所示元件安装例的右视图。

图14为显示涉及本发明第4实施例的印刷电路板设计CAD系统(计算机辅助设计系统)的结构例的视图。

图15为显示涉及本发明第4实施例的印刷电路板设计CAD系统的处理过程例子的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。

首先，参照附图1～附图3说明本发明的第1实施例。

所述第1实施例采用的图案结构为：在以相反的两边分别具有不同数量电极的表面安装元件作为安装对象的印刷电路板上，使表面安装元件的安装面上的电极较少侧的焊接区长度向电极较多侧的方向延伸。

在本实施例中，在一个边的侧面设有2个引线电极21(1)，21(2)，在与该边相对的另一边的侧面设有1个引线电极22(1)，以电极结构左右(上下)非对称的表面安装元件20为例，显示了其图案配置。

在图1中，显示了按标准设计图案配置形成的表面安装元件中安装部分的图案配置，以及安装在该安装面上的表面安装元件的一个例子。在印刷电路板(电路板主体)10上，对应于标准设计图案配置，配置有焊锡接合所述引线电极21(1)，21(2)，22(1)的焊接区11(1)，11(2)，12(1)。表面安装元件20的各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)分别为相同的形状并具有相同的焊锡接合面。另外，印刷电路板10的焊接区11(1)，11(2)，12(1)也为相同的形状。

在焊接区11(1)，11(2)，12(1)中，与各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)的设置相关，沿所述引线电极的延伸方向，在与电极接合面顶端之间，具有形成了长度a(参见图2)的熔融焊锡固定面的间隙。图1中的箭头t显示了在将各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在印刷电路板10的焊接区11(1)，11(2)，12(1)上时，通过熔融焊锡向上述间隙区域的扩散而作用于表面安装元件20上的张力的方向以及张力平衡。

在图2中，显示了与图1对应的本发明中第1实施例的图案结构。

与图1中的图案结构的不同之处在于：在设图1所示的焊接区11(1)，11(2)，12(1)的间隙的箭头t方向的长度为a，焊接区11(1)，11(2)，12(1)的同方向的长度(全长)为b时，将电极数量较少侧的焊接区12(1)的同方向的长度c延伸至大于等于(a+b)，即(c≥(a+b))。在附图中以标号12(1a)显示了所述延伸的焊接区。另外，以双点划线显示了按标准设计图案配置形成的焊接区配置位置。

在图3中显示了在对应于图2所示的第1实施例的图案结构中，将各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在印刷电路板10的焊接区11(1)，11(2)，12(1)上时的印刷电路板上的元件配置状态。在将各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在焊接区11(1)，11(2)，12(1a)上的状态下，表面安装元件20在印刷电路板10上产生位置偏移后被安装，以便使表面安装元件20中电极数量较多侧的引线电极21(1)，21(2)的钎焊接合面大致位于印刷电路板10中对应的焊接区11(1)，11(2)的中央，而表面安装元件20的电极数量较少侧的引线电极22(1)确保充分的钎焊接合面地被钎焊接合在印刷电路板10中对应的焊接区12(1a)上。

下面，参照附图4～图6说明本发明的第2实施例。

所述第2实施例的图案结构为：在以相反的两边分别具有不同数量电极的表面安装元件作为安装对象的印刷电路板上，使在表面安装元件的安装面上电极较少侧的焊接区长度向电极较多侧的方向移动位置。

所述第2实施例与第1实施例一样，在一个边的侧面设有2个引线电极21(1)，21(2)，在与该边相对的另一边的侧面设有1个引线电极22(1)，以电极结构左右(上下)非对称的表面安装元件20为例，显示了其图案配置。

在图4中，显示了按照与图1相同的标准设计图案配置的、表面安装元件20的安装部分的图案配置，以及安装在该安装面上的表面安装元件20的一个例子。在图4中，设对应于图2中长度a的印刷电路板10中电极数较少侧的焊接区12(1)的间隙长度为d。

在图5中，显示了对应于图4的本发明中第2实施例的图案结构。

此处，使印刷电路板10中电极数较少侧的焊接区12(1b)的配置位置从双点划线所示的图4中标准设计图案配置还向电极数量较多侧的焊接区11(1)，11(2)方向移动大于等于a的距离(d≥a)。在附图中以标号12(1b)显示了所述移动后的焊接区。

在图6中，显示了在对应于图5的本发明第2实施例的图案结构中，将各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在印刷电路板10的焊接区11(1)，11(2)，12(1b)上时的印刷电路板上的元件配置状态。在将各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在焊接区11(1)，11(2)，12(1b)上的状态下，表面安装元件20在印刷电路板10上产生位置偏移后被安装，以便使表面安装元件20中电极数量较多侧的引线电极21(1)，21(2)的钎焊接合面大致位于印刷电路板10中对应的焊接区11(1)，11(2)的中央部，由于预先使配置位置向电极数量较多侧的焊接区11(1)，11(2)方向移动了a以上(d≥a)，所以表面安装元件20中电极数量较少侧的引线电极22(1b)也确保充分的钎焊接合面地被钎焊接合在印刷电路板10中对应的焊接区12(1b)上。

下面，参照附图7～图9说明本发明的第3实施例。

所述第3实施例的图案结构为：在以相反的两边分别具有不同数量电极的表面安装元件作为安装对象的印刷电路板上，沿电极较多侧的焊接区排列方向扩大上述表面安装元件的安装面上电极较少侧的焊接区宽度。

所述第3实施例与第1和2实施例一样，在一个边的侧面设有2个引线电极21(1)，21(2)，在与该边相对的另一边的侧面设有1个引线电极22(1)，以电极结构左右(上下)非对称的表面安装元件20为例，显示了其图案的配置。

在图7中，显示了按照与图4相同的标准设计图案配置的、表面安装元件中安装部分的图案配置，以及安装在该安装面上的表面安装元件的一个例子。

在图8中，显示了对应于图7的本发明中第3实施例的图案结构。

此处，沿电极较多侧的焊接区11(1)，11(2)的排列方向，将上述印刷电路板10中电极数较少侧的焊接区12(1)的宽度扩大至电极数较多侧的焊接区11(1)，11(2)的宽度的2倍或2倍以上(y≥2x)。扩大了所述宽度的焊接区在图中以标号12(1c)表示。另外，图中的y为从电极数较少侧的焊接区12(1c)上的上述宽度方向上的引线电极22(1)的钎焊接合端至焊接区端的间隙长度，x为从电极数较多侧的焊接区11(1)，11(2)上的上述宽度方向的引线电极21(1)，21(2)的钎焊接合端至焊接区端的间隙长度。

在图9中，显示了在对应于图8的本发明第3实施例的图案结构中，将各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在印刷电路板10的焊接区11(1)，11(2)，12(1c)上时的印刷电路板上的元件配置状态。在将所述表面安装元件20的各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在印刷电路板10的焊接区11(1)，11(2)，12(1c)上的状态下，伴随与电极数较多侧的引线电极21(1)，21(2)对应设置的焊接区11(1)，11(2)以及与电极数较少侧的引线电极22(1)对应设置的焊接区12(1c)的熔融钎焊的扩展而作用于元件上的张力全部相等，从而能够在设计位置上保证充分的接合面地安装在印刷电路板10上而不会引起表面安装元件20的位置偏移。

在图10～图13中显示了所述第3实施例中的元件的安装例。在图10中，显示消除了覆盖引线电极21(1)，21(2)，22的焊锡的状态。此时的焊接区11(1)，11(2)，12(1c)上的钎焊熔融面在图中以斜线显示。图11，图12，图13为从各个侧面(3个方向)观察表面安装元件20的、表示元件安装状态的侧面图。图11为主视图，图12为左视图，图13为右视图。图中的标号30为将表面安装元件20的各个引线电极21(1)，21(2)，22(1)回流钎焊在印刷电路板10的焊接区11(1)，11(2)，12(1c)上时的焊锡。

图14以及图15显示了可进行按上述各个实施例的图案设计的印刷电路板设计CAD系统的结构例。

图14为显示上述印刷电路板设计CAD系统结构的框图，其具有印刷电路板设计CAD110、输入部120、数据库130以及显示部140，以及印刷电路板设计辅助模块150而构成。

印刷电路板设计CAD110依据由输入部120输入的设计者的指令，进行例如多层印刷电路板中的各层图案、通孔、非通孔、通路图案(via pattern)等的配置以及连接的处理。此处，向印刷电路板设计辅助模块150供给印刷电路板的图案布置的设计信息。

数据库130存储关于安装印刷电路板的元件时的、包括钎焊熔融时的基板和安装元件在内的热变化要素的信息。

印刷电路板设计辅助模块150从上述印刷电路板设计CAD110获得进行了图案布置的印刷电路板的设计信息，从上述数据库130获得关于安装印刷电路板的元件时的、包括钎焊熔融时的基板和安装元件在内的热变化要素的各种信息，以这些获得的各种信息为基础，执行将元件钎焊安装在上述印刷电路板上时的制造性检查、图案检查等。

在这种情况下，执行图15所示的图案设计辅助处理例程。

图15所示的图案设计辅助处理例程在被选择的元件是具有左右(上下)非对称的电极的表面安装元件时(步骤S11，S12 Yes)，利用用户界面让设计者选择进行上述实施例1～3中的哪种图案设计(步骤S13)。此处，在选择规则1时(步骤S14)，进行涉及上述实施例1的图案修正(步骤S21)，在选择规则2时(步骤S15)，进行涉及上述实施例2的图案修正(步骤S22)，在选择规则3时(步骤S16)，进行涉及上述实施例3的图案修正(步骤S23)。

此处，在选择了规则1时(步骤S14 YES)，如图1至图3所示，进行使表面安装元件的安装面上电极较少侧的焊接区长度向电极较多侧的方向延伸的图案修正(c≥(a+b))(步骤S21)。

在选择规则2时(步骤S15 YES)，如图4至图6所示，进行使表面安装元件的安装面上电极较少侧的焊接区长度向电极较多侧的方向移动位置的图案修正(d≥a)(步骤S22)。

在选择规则3时(步骤S16 YES)，如图7至图9所示，进行沿电极较多侧的焊接区的排列方向扩大表面安装元件的安装面上电极较少侧的焊接区宽度的图案修正(y≥2x)(步骤S23)。

另外，在步骤S12以及步骤S16中为NO的情况下，不进行图案修正，转移至下一过程。

本领域技术人员将能易于理解其它的优点和改进。因此，在更广义方面的本发明不应局限于此处所示和所描述的特定细节和相应的实施例。所以，在不脱离权利要求及其等同方案限定的总发明构思的思想和范围的情况下，可作出各种不同的改进。

Claims

1.一种通过按照形成于绝缘基板上的配线图案来安装表面安装元件而形成的印刷电路板，其特征在于，具备：

电路板主体，具有安装所述表面安装元件的安装面，所述表面安装元件在元件主体的相反两个边上分别具有不同数量的电极；

焊接区，设置在所述电路板主体上、与所述表面安装元件的电极相对应、并使所述电极较少侧的焊接区长度向所述电极较多侧的方向延伸。

2.一种通过按照形成于绝缘基板上的配线图案来安装表面安装元件而形成的印刷电路板，其特征在于，具备：

焊接区，设置在所述电路板主体上、与所述表面安装元件的电极相对应、并使所述电极较少侧的焊接区长度向所述电极较多侧的方向移动位置。

3.一种通过按照形成于绝缘基板上的配线图案来安装表面安装元件而形成的印刷电路板，其特征在于，具备：

焊接区，设置在所述电路板主体上、与所述表面安装元件的电极相对应、并沿所述电极较多侧的焊接区排列方向扩大所述电极较少侧的焊接区的宽度。

4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：

在延伸以前的基本焊接区上的所述钎焊张力的作用方向的前端和所述表面安装元件的同方向的电极配置位置前端之间的钎焊熔融面的距离为a，

所述基本焊接区的同方向的长度为b，

所述焊接区的延伸方向的长度为c时，

使c≥(a+b)。

5.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于：

使所述焊接区的位置移动量大于等于所述钎焊张力作用方向的所述表面安装元件中电极的钎焊接合面长度与所述焊接区中同方向的电极接合面的长度之差。

6.根据权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于：使所述焊接区的宽度为所述焊接区数目较多侧的焊接区的同方向的宽度的2倍或2倍以上。