CN1700839A - 一种印制线路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印制线路板及其制造方法，该方法包括：在设计印制线路板PCB时获取元件引脚大面积接触铜皮的信息；将所述元件引脚大面积接触铜皮的信息生成在PCB设计文件中；根据所述PCB设计文件中的元件引脚大面积接触铜皮的信息生成本发明印制线路板，即具有装配标识层的印制线路板。利用本发明，可以根据装配标识层的信息选择合适的焊接工具及焊接温度，避免在焊接插件时出现难以焊接和虚焊问题，保证焊接质量。

Description

一种印制线路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及电子或通信领域的制造工艺，具体涉及一种印制线路板及其制造方法。

背景技术

PCB(印制线路板)是所有电子产品不可或缺的基本构成要件。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制线路板。在较大型的电子产品研究过程中，最基本的成功因素是该产品的印制线路板的设计、文件编制和制造。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。随着整机产品品种结构的调整，PCB产品在单机中所需的面积不断减小，使得PCB产品的精度和复杂度日益提高。由于电子线路的元件的密集安装，为了防干扰和布线等特殊要求，一些电子产品中所用的印制板不仅有上下两面供走线，在板的中间还设有能被特殊加工的夹层铜箔，例如，现在的计算机主板所用的印制板材料多在4层以上。这样，一些插件的引脚可能和几个层同时都有连接关系，为了兼顾电气性能、减少干扰，通常大都采用大片的铜皮，因此这些插件的接地引脚焊接时就会因散热过快而存在一些焊接上的麻烦和隐患，比如：①焊接需要大功率加热器；②容易造成虚焊点。这样，在焊接时就需要更大功率的烙铁来焊接，或者在机器焊接时应使用不同的焊接温度和时间参数，否则容易造成难以焊接或者虚焊。通常虚焊点单靠目检是看不出来的，而且短期内连接正常，长期运行会失效。图1所示即为市场返回的失效焊点状态。

为了保证焊接质量，需要在PCBA(印制线路装配板)加工过程中针对不同引脚接触铜皮的层数不同而选用不同的烙铁或机器，并设置不同的温度参数。但目前没有一个有效的手段将研发设计的引脚大面积接触铜皮的层数信息传递给生产过程。如果生产时需要这些信息也只能靠人工查询，人工记录，人工传递。具体操作过程如下：研发人工查询PCB设计文件，将插件接地层数信息进行记录，然后人工将这些信息通过某种方式例如邮件、加工指导书等传递给生产，生产再根据获取的信息采取相应的对策，选择合适功率的烙铁和焊接时间。很明显，这种人工方式检查、传递数据不仅费时费力，而且很难保证数据的完善和准确，如果有一个遗漏就会出现影响整个设备正常工作的问题，在单板返修时也有同样的问题，所以上述方法在生产中很少使用，实际上也很少有研发人员这样做。通常情况是：研发并不传递接地层数信息给生产，生产也不区分接地层数多和少的引脚，因此经常会出现一些接地层数较多的引脚难以焊接或者虚焊的情况。

发明内容

本发明提供一种印制线路板及其制造方法，以避免现有技术中在焊接插件时出现的难以焊接和虚焊问题。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种印制线路板，其特征在于，包括：

印制线路，敷设在所述印制线路板的表层和/或夹层，用于实现所述印制线路板上所需元件之间的布线和电气连接；

过孔，分布于所述印制线路上，用于连接不同层的所述印制线路；

焊点，分布于所述印制线路上，用于焊接所述印制线路板上所需元件；

装配标识层，分布于所述焊点周围，用于指示所述焊点的焊接条件。

所述装配标识层包括：具有特定标志图案和/或文字代号的丝印。

所述装配标识层还包括：特定标志形状的所述印制线路板上所需元件引脚大面积接触铜皮的焊盘。

一种印制线路板的制造方法，其特征在于，包括：

A、在设计印制线路板时获取元件引脚大面积接触铜皮的信息；

B、将所述元件引脚大面积接触铜皮的信息生成在印制线路板设计文件中；

C、根据所述印制线路板设计文件中的元件引脚大面积接触铜皮的信息生成带有元件大面积接触铜皮信息对应标识的印制线路板。

所述元件引脚大面积接触铜皮的信息包括：元件编号、元件引脚号、实连接接地层数、热连接接地层数。

所述印制线路板设计文件包括：印制线路板文件、光绘文件、生产用装配图、生产/测试编程文件；所述印制线路板文件用于提供所述印制线路的分布信息，所述光绘文件用于提供制板信息，所述生产用装配图用于在印制线路板装配时提供查阅信息，所述生产/测试编程文件用于提供印制线路板开发、生产及焊接编程接口。

所述步骤B具体包括：

B1、在所述生产用装配图中生成单板接地层数列表，所述单板接地层数列表包括以下信息：元件编号、元件引脚号、实连接接地层数、热连接接地层数；

B2、在所述生产/测试编程文件中增加所述元件引脚大面积接触铜皮的信息。

其它印制线路板开发及生产相关软件通过所述步骤B2中增加的元件引脚大面积接触铜皮的信息获取印制线路板元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息。

所述方法还包括：

根据所述生产/测试编程文件获取元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息；

根据所述获取的元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息生成印制线路板生产焊接作业指导书。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过PCB设计流程自动将印制线路板的装配信息传递给PCB加工流程，在PCB加工时在PCB板上生成对应的装配标识层，使焊接人员通过PCB板就可以直观地看出每个元件管脚的不同焊接条件，从而根据不同的标识选择对应的焊接工具及焊接时间，避免在焊接时接触铜皮层数多的焊点因散热过速造成的无法焊接或虚焊的现象，保证焊接质量，从而提高单板运行的可靠性。另外，本发明还将设计PCB时获取的装配信息增加到生产/测试编程文件中，通过该文件向不同生产线及软件供应商的开发软件提供PCB板中元件引脚焊盘接触铜皮层数信息接口，使得开发人员可以根据实际需要，选用不同的开发软件，生成不同形式的作业指导书，方便在生产焊接中对不同焊接设备、人员及参数等工序的配置，提高了生产效率。

附图说明

图1是现有技术中存在的失效焊点的示意图；

图2是本发明PCB设计中的装配标识层示例；

图3是利用本发明实际加工成的一个PCB板上的装配标识层示意图；

图4是图2及图3中装配标识层标示含义示意图；

图5是另一种装配标识层标示图案；

图6是本发明印制线路板的剖视图；

图7是本发明方法的流程图；

图8是本发明方法中在PCB设计输出文件中生成的单板接地层数列表。

具体实施方式

本发明的核心在于通过将印制线路板上的装配信息自动传递给PCB加工流程，制作出带有装配标识层的PCB板，在PCB装配时根据装配标识层标示的焊接条件对不同的焊点选择合适的焊接工具和焊接时间，保证元件焊接质量。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图2示出了本发明PCB设计中的装配标识层示例，图3是利用本发明实际加工成的一个PCB板上的装配标识层。

参照图2和图3，本发明提供的印制线路板包括以下几部分：

印制线路，敷设在印制线路板的表层和/或夹层，用于实现所述印制线路板上所需元件之间的布线和电气连接，通常为细铜线或铜片，如图3中的印制线路30；

过孔，分布于所述印制线路上，用于连接不同层的印制线路，如图3中的过孔31；

焊点，分布于所述印制线路上，用于焊接印制线路板上所需元件，如图3中的焊点32；

装配标识层，分布于焊点周围，用于指示焊点的焊接条件。如图3中的装配标识层33。图2中JP3及JP4左边方框中焊盘周围的丝印标记、图3中的三个接地管脚焊点周围的丝印标记，其标示的焊接条件含义如图4所示，通过不同位置及数量的直角形丝印层标示了焊点接触的铜皮层数信息。根据该层数信息，在PCB板装配时，就可以选择合适的焊接工具和焊接温度，进而保证焊接质量。

当然，本发明并不局限于图4所示的标记图案，还可以采用其它图案或用文字代号来标记。比如，还可以采用图5所示的不同位置及数量弧线形丝印层标示焊点接触的铜皮层数信息。

为了更好地理解本发明，还可以参照图6所示的PCB板的剖视图，由该图可以看出，连接有多个铜层的焊点会与铜皮的接触面积较大，因此对该点需要选择功率较大的焊接工具并设置较高的焊接温度。通过图4或图5所示的装配标识层(丝印标识)即可清楚地识别需要注意的焊点，并根据该标识层方便地选择合适的焊接工具及温度。

为了方便PCB设计，还可以直接通过元件接触大面积铜皮的引脚的不同焊盘形状来区分焊点的不同接铜层数，当然也可以采用上述不同标示方法的组合。总之，一切在PCB板上可以直接识别的、用于区分焊点的不同接触铜层数的图案及文字均涵盖在本发明所保护的范围之内。

通常，为了便于PCB装配，还在印制线路板的上下两表面附有元件信息标识层，用于提供一些元件插装、检查、维修所需的信息。通常用一些标志图案和文字代号来标示。例如元件标号和标称值、元件外廓形状和厂家标志、生产日期等等。这些元件信息标识层可以采用与装配标识层同样的材料。比如图3中的丝印标记C169、R345及其旁边的图形标记，其中，C169表示在该位置需要焊接编号为169的电容，R345表示在该位置需要焊接编号为345的电阻。

对于上述本发明提供的印制线路板，本发明主要通过在设计PCB板时获取元件引脚大面积接触铜皮的信息，然后将这些信息生成在PCB设计文件中，即将PCB板上的元件引脚大面积接触铜皮的信息通过设计文件自动传递给生产加工流程，生产出带有元件引脚大面积接触铜皮的信息标识层的PCB板。

下面参照图7所示的流程对本发明方法作详细说明。

步骤701：在设计印制线路板PCB时获取元件引脚大面积接触铜皮的信息，所述元件引脚大面积接触铜皮的信息包括：元件编号、元件引脚号、实连接接地层数、热连接接地层数。

步骤702：将获取的元件引脚大面积接触铜皮的信息生成在PCB设计文件中，即在PCB设计过程中，在软件提供商提供的软件平台上，依托该平台提供的接口和数据，在PCB设计即将完成时，将获取的元件引脚大面积接触铜皮的信息生成在设计文件中。所述PCB设计文件包括：PCB文件、光绘文件、生产用装配图、生产/测试编程文件；所述PCB文件用于提供所述印制线路的分布信息，所述光绘文件用于提供制板信息，所述生产用装配图用于在PCB板装配时提供查阅信息，所述生产/测试编程文件用于提供PCB开发、生产及焊接编程接口。

比如，根据预定的规范及标示规则，在PCB板元件引脚周围设计表示一定接触铜皮层数含义的丝印，即前面所述的装配标识层。比如，可以参照图4或图5所示的标识方法及图案。这些标识体现在PCB文件和光绘文件中，在加工时根据该文件即可加工出具有这些装配标识层的PCB板。

步骤703：在制作PCB板时根据光绘文件中的元件引脚大面积接触铜皮的信息在PCB板上生成对应的标识。

步骤704：在生产用装配图中生成单板接地层数列表，所述单板接地层数列表包括以下信息：元件编号、元件引脚号、实连接接地层数、热连接接地层数。

为了方便研发控制接地层数在合理范围内与生产查阅以进行适当的加工设备选择以及工序设置，本发明还在PCB设计输出的生产用装配图中生成单板接地层数列表，如图7所示。其中，components为元件位置号，pin number表示引脚的编号，shape connect表示实连接接地的层数，thermal connect表示热连接接地的层数。实连接接地的定义为，引脚连接焊盘与地(通常为大块铜皮)完全连接，没有分支。热连接接地的定义为，引脚连接焊盘与地(通常为大决铜皮)不完全连接，有分支，目的是为了减慢热的传递。shape connect与thermalconnect之和为总接地层数。为了简化设计，可以不针对接地形式进行区分，只要插件引脚与地有电气上的连接，一律算入总接地层数。当然，为了保证更好的焊接质量，也可以针对实连接接地和热连接接地的情况进行不同的标示。

步骤705：在生产/测试编程文件中增加元件引脚大面积接触铜皮的信息。因为分析PCB数据输出生产需求的程控、参数等信息以获取生产线完成生成的直接信息的软件有多种多样。各生产线、各供应商的软件均不同，很多大公司都是自行开发的软件，因此，将元件引脚大面积接触铜皮的信息添加到生产/测试编程文件中，为其它相关开发提供PCB板元件引脚焊盘接触铜皮层数信息接口，方便了研发人员选用不同软件对PCB的开发。

步骤706：根据所述生产/测试编程文件获取元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息。

步骤707：根据获取的元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息生成PCB生产焊接作业指导书。通过该PCB生产焊接作业指导书指导工作人员进行合理的设备及参数配置，并提供查阅资料，方便PCB板故障查找、保证返修质量。

在上述本发明方法中，所述的生产焊接作业指导书利用PCB设计输出，应该知道，稍加变化，不通过上述添加了相关接触铜皮层数信息的生产/测试编程文件，或未直接读取此文件中的接触铜皮层数信息，以及利用其它PCB设计输出文件，输出接触铜皮层数信息，进而指导生产加工，这些均应包括在本发明所涵盖的范围之内。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (9)

1、一种印制线路板，其特征在于，包括：

印制线路，敷设在所述印制线路板的表层和/或夹层，用于实现所述印制线路板上所需元件之间的布线和电气连接；

过孔，分布于所述印制线路上，用于连接不同层的所述印制线路；

焊点，分布于所述印制线路上，用于焊接所述印制线路板上所需元件；

装配标识层，分布于所述焊点周围，用于指示所述焊点的焊接条件。

2、如权利要求1所述的印制线路板，其特征在于，所述装配标识层包括：具有特定标志图案和/或文字代号的丝印。

3、如权利要求1所述的印制线路板，其特征在于，所述装配标识层还包括：特定标志形状的所述印制线路板上所需元件引脚大面积接触铜皮的焊盘。

4、一种制造权利要求1所述的印制线路板的方法，其特征在于，包括：

A、在设计印制线路板时获取元件引脚大面积接触铜皮的信息；

B、将所述元件引脚大面积接触铜皮的信息生成在印制线路板设计文件中；

C、根据所述印制线路板设计文件中的元件引脚大面积接触铜皮的信息生成带有元件大面积接触铜皮信息对应标识的印制线路板。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述元件引脚大面积接触铜皮的信息包括：元件编号、元件引脚号、实连接接地层数、热连接接地层数。

6、如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述印制线路板设计文件包括：印制线路板文件、光绘文件、生产用装配图、生产/测试编程文件；所述印制线路板文件用于提供所述印制线路的分布信息，所述光绘文件用于提供制板信息，所述生产用装配图用于在印制线路板装配时提供查阅信息，所述生产/测试编程文件用于提供印制线路板开发、生产及焊接编程接口。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、在所述生产用装配图中生成单板接地层数列表，所述单板接地层数列表包括以下信息：元件编号、元件引脚号、实连接接地层数、热连接接地层数；

B2、在所述生产/测试编程文件中增加所述元件引脚大面积接触铜皮的信息。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，其它印制线路板开发及生产相关软件通过所述步骤B2中增加的元件引脚大面积接触铜皮的信息获取印制线路板元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息。

9、如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述生产/测试编程文件获取元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息；

根据所述获取的元件引脚焊盘大面积接触铜皮的层数信息生成印制线路板生产焊接作业指导书。

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