CN1838857A - 一种印制电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板，尤其提供一种印制电路板及其制造方法，以提高印制电路板走线的载流能力。所述电路板包括：走线和覆盖在该走线上的阻焊层，所述阻焊层中，沿至少一条走线的长度方向上设置有至少一条阻焊开窗，所述阻焊开窗中填充有焊料，所述焊料与该走线电性结合。所述走线为多条并分别布置在所述印制电路板的两面时，所述阻焊开窗相应设置在该印制电路板的两面。在一条走线上设置多条所述阻焊开窗时，该多条阻焊开窗相互平行。所述阻焊开窗的长度和设置该阻焊开窗的走线的长度相同。所述制造方法包括：沿至少一条走线的长度方向，设置至少一条阻焊开窗；在所述阻焊开窗中填充焊料，并使该焊料与所述走线形成电性结合。

Description

一种印制电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及电路板，尤其提供一种提高走线载流能力的印制电路板及其制造方法。

背景技术

走线是PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)上的印制线路，走线的载流能力直接影响PCB板可承载的功率。导体的电阻值取决于导体的长度、横截面积和电阻率。印制电路板上的走线也是如此，以一横截面为长方形的走线为例，当走线的长度为L、厚度为T、宽度为W、电阻率为ρ时，其电阻通过公式1确定，其能承载的功率P通过公式2确定：

$R=\mathrm{\ρ}\frac{L}{S}=\mathrm{\ρ}\frac{L}{\mathrm{WT}}---\left(1\right)$

    P＝I²R            (2)

PCB走线的载流能力与走线的宽度、厚度和走线的材料特性有关，在走线材料不变的情况下，当ρ和L一定时，增大W或T都可以减小这段走线的电阻，有效降低所承载的功率P，减少走线的发热量，从而提高其载流能力。

现有技术正是通过增加走线宽度和厚度的方法来提升PCB走线的载流能力，但是对于器件密度、走线密度较高的PCB，已没有足够的空间增大走线的宽度和厚度。而且增大走线厚度就需要先增加PCB的导电层厚度，不管是选用厚导电层的PCB材料、还是对PCB上的导电层进行二次处理，都会极大提升PCB成本。并且在导电层处于一定厚度的情况制作PCB上宽度较小的细走线时，工艺难度很高，制作质量很难保证。

发明内容

本发明提供一种印制电路板及其制造方法，以解决现有技术中通过增大走线宽度和厚度的来提高PCB走线载流能力时受限制、成本高的问题。

一种印制电路板，包括：走线和覆盖在该走线上的阻焊层，所述阻焊层中，沿至少一条走线的长度方向上设置有至少一条阻焊开窗，所述阻焊开窗中填充有焊料，所述焊料与该走线电性结合。

所述走线为多条并分别布置在所述印制电路板的两面时，所述阻焊开窗相应设置在该印制电路板的两面。

在一条走线上设置多条所述阻焊开窗时，该多条阻焊开窗相互平行。

所述阻焊开窗的长度和设置该阻焊开窗的走线的长度相同。

一种印制电路板的制造方法，包括下列步骤：

a、沿至少一条走线的长度方向，设置至少一条阻焊开窗；

b、在所述阻焊开窗中填充焊料，并使该焊料与所述走线形成电性结合。

根据该方法，在所述步骤b中：

通过手工方式在所述阻焊开窗中填充所述焊料，并熔化该焊料与所述走线形成电性结合；

通过印刷方式在所述阻焊开窗中填充所述焊料，该焊料在所述印制电路板回流焊接组装器件时熔化与所述走线形成电性结合；或者

所述焊料所述印制电路板波峰焊接组装器件时直接填充到所述阻焊开窗中与所述走线形成电性结合。

使用本发明所述技术方案的有益效果在于：

1、本发明所述技术方案在不增加PCB走线宽度和厚度的情况下，利用焊料的导电性，将PCB走线的载流能力提高了20％左右；

2、在同等载流能力的条件下，使用本技术方案的PCB走线的宽度和厚度较小，因此可以提升PCB上器件布局、布线密度；

3、由于使用本发明所述技术方案，只需对PCB阻焊层做适当修改，因此设计简单、实现方便；

4、使用本发明所述技术方案，在同等载流能力的情况下，降低了PCB的制造成本、缩短了制造周期，并保证PCB上细走线的制作质量。

附图说明

图1为PCB走线上方的阻焊开窗横截面示意图；

图2为在阻焊开窗中填充焊料后的横截面示意图；

图3为一条走线上同时设置三条阻焊开窗的横截面示意图；

图4为PCB双面布线时，双面都设计有阻焊开窗的结构示意图。

具体实施方式

本发明所述PCB板的结构如图1所示，在PCB设计时，对需要承载大电流的PCB走线，在该段走线上方设计一定宽度的阻焊开窗，然后在PCB上组装器件时，在阻焊开窗中填充焊料，当焊料熔化后与走线电性结合，如图2所示，相当于增大了走线的横截面积，提高了走线的载流能力。根据PCB的结构、焊料的特性以及焊接工艺等方面要求，阻焊开窗的设计具有下列特点：

1、阻焊开窗的形状、数量不限，由PCB板上承载大电流的走线的数量和形状决定；

2、阻焊开窗的走向和走线的走向保持一致，沿该走线的长度方向不间断分布，长度和走线相同时效果最好，类似于一个长条形焊盘；

3、阻焊开窗宽度均匀，一般小于或等于走线的宽度，横截面一般为长方形结构的工艺要求较为简单，其他如梯形结构也可以满足本发明的目的；

4、如果在一条较宽的走线上设计阻焊开窗，如图3所示，可以并行设计为多条，之间尽量保持平行，这样即可以保持阻焊层本身的作用，又可以使焊料凝固后尽量保持平整；

5、当PCB走线为双面分布时，如图4所示，阻焊开窗根据需要分布在上下两个面上。

在设计有阻焊开窗的PCB板上组装器件的过程中，需要在阻焊开窗填充焊料，并熔化焊料使其与走线电性结合，具体方法与PCB板组装器件的工艺相关，常用的有下列三种方法：

1、如果PCB采用回流焊的方式组装器件，可采用自动印刷的方式在阻焊开窗中填充一层焊料，焊料在PCB过回流炉时熔化与走线结合；

2、如果PCB采用波峰焊的方式组装器件，焊料在PCB过锡波的同时在阻焊开窗中与走线结合；

3、如果PCB采用手工焊接的方式组装器件，则可以手工在阻焊开窗中加上一层焊料，然后将焊料熔化与走线结合。

上述三种方法中，前两种为自动方式，第三种为手工方式，通常情况下单独使用，也可以相互配合使用，如图3所示，当PCB板双面走线时，两面分别采用不同的方式组装器件时，相应的会需要其中两种方法结合在一起使用。

焊料厚度根据需要设定，一般高于阻焊层，当焊料和走线电性结合后，相当于增大了走线的横截面积，从而提高了走线的载流能力。选择何种焊料与具体的工艺方法和该焊料的电阻率有关，焊料的电阻率越小，走线的载流能力提高的越多，焊料种类并不影响本发明技术方案的实施。

本发明所述利用填充焊料提高走线载流能力的技术方案可以单独采用，也可以结合增加走线宽度、厚度或改进走线材料三种方法中的任何一种、两种或三种同时使用，可以更好的达到提升PCB走线载流能力的目的。

综上所述，本发明所述制造印制电路板的方法分为下列两个步骤：

a、沿至少一条走线的长度方向，设置至少一条阻焊开窗；

b、在所述阻焊开窗中填充焊料，并使该焊料与所述走线形成电性结合。

使用本发明所述技术方案的有益效果在于：

1、本发明所述技术方案在不增加PCB走线宽度和厚度的情况下，利用焊料的导电性，将PCB走线的载流能力提高了20％左右；

2、在同等载流能力的条件下，使用本技术方案的PCB走线的宽度和厚度较小，因此可以提升PCB上器件布局、布线密度；

3、由于使用本发明所述技术方案，只需对PCB阻焊层做适当修改，因此设计简单、实现方便；

4、使用本发明所述技术方案，在同等载流能力的情况下，降低了PCB的制造成本、缩短了制造周期，并保证PCB上细走线的制作质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1、一种印制电路板，包括：走线和覆盖在该走线上的阻焊层，其特征在于：所述阻焊层中，沿走线的长度方向上设置有至少一条阻焊开窗，所述阻焊开窗中填充有焊料，所述焊料与该走线电性结合。

2、如权利要求1所述的电路板，其特征在于：所述走线为多条并分别布置在所述印制电路板的两面时，所述阻焊开窗相应设置在该印制电路板两面的走线上。

3、如权利要求1或2所述的电路板，其特征在于：在一条走线上设置多条所述阻焊开窗时，该多条阻焊开窗互相平行。

4、如权利要求1所述的电路板，其特征在于：所述阻焊开窗的长度和设置该阻焊开窗的走线的长度相同。

5、一种印制电路板的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

a、沿至少一条走线的长度方向，设置至少一条阻焊开窗；

b、在所述阻焊开窗中填充焊料，并使该焊料与所述走线形成电性结合。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤b中：

通过手工方式在所述阻焊开窗中填充所述焊料，并熔化该焊料与所述走线形成电性结合；

通过印刷方式在所述阻焊开窗中填充所述焊料，该焊料在所述印制电路板回流焊接组装器件时熔化与所述走线形成电性结合；或者

所述焊料在所述印制电路板波峰焊接组装器件时，直接填充到所述阻焊开窗中与所述走线形成电性结合。

7、如权利要求5或6所述的电路板，其特征在于：所述走线为多条并分别布置在所述印制电路板的两面时，相应在该印制电路板的两面设置所述阻焊开窗。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于：在一条走线上设置多条所述阻焊开窗时，平行布置该多条阻焊开窗。

9、如权利要求5所述的电路板，其特征在于：所述阻焊开窗的长度和设置该阻焊开窗的走线的长度相同。

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