CN209526940U - 一种电路板组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电路板组件，该电路板组件包括：第一电路板和第二电路板，所述第一电路板上分布有若干个第一焊盘，所述第二电路板上分布有数量相同的第二焊盘；所述第一电路板位于所述第二电路板的上方，所述第一电路板上开设有至少两个通孔，所述第二电路板上具有至少两个定位点，所述通孔和所述定位点的数量相同；每个所述通孔的内径尺寸大于所述定位点的外径尺寸，所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接连接，在所述第一电路板和所述第二电路板位置对应时，所述定位点相对于所述通孔的偏移量小于或等于预定距离。本实用新型的一个技术效果在于，有助于检测焊盘的焊接质量，筛选提出不良品，避免破坏性测试影响电路板的功能。

Description

一种电路板组件

技术领域

本实用新型涉及电路板技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种电路板组件。

背景技术

随着电子技术发展以及人们对电子产品移动性、便携性要求不断提高。FPCB(Flexible Printed Circuit Board，柔性印刷电路板)、PCB板(Printed Circuit Board，印制电路板)等已作为电子产品的中不可或缺的部件，用于电子产品中。电路板上通常具有连接导线、电子元件等的焊盘，两个焊盘通过焊接的方式连接。焊接是使金属连接的一种方法，它利用加热手段，在金属的接触面，通过焊接材料的原子或分子的相互扩散作用，使两种金属间形成一种永久的牢固结合，从而将两个焊盘实现电路连接。

现有的电路板多采用回流焊的方式对电路板上的焊盘进行焊接，焊接前，两个焊盘需要收件进行对准，涂覆锡膏，最后再进行焊接。但两个焊盘在对准的过程中，由于操作误差、锡膏涂覆均匀性等问题，可能会使原本应该完全重合的两个焊盘的相对位置出现偏差，影响焊盘的焊接质量。

如果两个焊盘的焊接位置不准确，或者两个焊盘的接触面积较小，都会影响焊盘连接的稳定性，会对电路板的导电能力产生影响，还有可能导致两个电路板电连接失效。

因此，有必要提出一种新型的电路板组件，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种电路板组件的新的技术方案。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电路板组件，该电路板组件包括：第一电路板和第二电路板，所述第一电路板上分布有若干个第一焊盘，所述第二电路板上分布有数量相同的第二焊盘；

所述第一电路板位于所述第二电路板的上方，所述第一电路板上开设有至少两个通孔，所述第二电路板上具有至少两个个定位点，所述通孔和所述定位点的数量相同；

每个所述通孔的内径尺寸大于所述定位点的外径尺寸，所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接连接，在所述第一电路板和所述第二电路板位置对应时，所述定位点相对于所述通孔的偏移量小于或等于预定距离。

可选地，所述偏移量为所述定位点的中心与所述通孔的中心在平行于所述第二电路板方向上的距离。

可选地，所述通孔和所述定位点的数量分别是三个，三个所述通孔的连线呈三角形。

可选地，多个所述通孔包括至少两个内径尺寸不同的通孔。

可选地，每个所述通孔的开口面积占所述第一电路板表面积的0.5％-2％。

可选地，所述通孔开口的边沿形成有一圈识别环。

可选地，所述识别环和所述定位点是通过电镀工艺成型在所述第一电路板和所述第二电路板上的金属层。

可选地，所述第一电路板的轮廓尺寸大于所述第二电路板的轮廓尺寸。

可选地，所述通孔是圆形，所述定位点与所述通孔的形状相同。

可选地，所述通孔的内径尺寸与所述定位点的外径尺寸之差是0.5mm-5mm。

本实用新型的一个技术效果在于，通过在电路板上设置用于辅助检测焊盘对准精度的结构，该结构可以辅助分析、计算出两个焊接焊盘之间的偏移距离，有助于检测焊盘的焊接质量，筛选提出不良品，避免破坏性测试影响电路板的功能。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型具体实施方式提供的电路板组件的示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的电路板组件的俯视图；

图3是图2的局部放大图；

图4是应用状态下的检测图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出了本实用新型电路板组件的示意图，图2示出了该电路板组件的俯视图，图3是图2的局部放大图，该局部放大图示出了通孔和定位点在对准状态下，即第一焊盘和第二焊盘完全重合连接的示意图，图4是具体应用状态下的示意图，对通孔与定位点配合检测第一焊盘和第二焊盘相对距离进行了示意。现以图1至图4为例，对本实用新型电路板组件的结构、原理等进行详尽的描述。

本实用新型提供一种电路板组件，该电路板组件能够检测电路板上焊盘焊接的对准精度，辅助检测焊盘的焊接质量。通常情况下，电路板上焊盘的尺寸较小，两块电路板通过焊盘焊接的方式实现电连接，因此，焊盘焊接面积是否对准，对电路板电连接的稳定性有着重要的影响。本实施例中，所述电路板组件包括：第一电路板10和第二电路板20，通过在第一电路板和第二电路板上设置用于辅助监测焊盘对准精度的结构，以检测第一电路板和第二电路板上焊盘的焊接质量，避免两个电路板上焊接的焊盘没有完全对准，影响焊接的质量。

本实施例中，所述第一电路板10上分布有若干个第一焊盘11，所述第二电路板20上分布有数量相同的第二焊盘21。其中，第一焊盘11和第二焊盘21数量相同、位置相对，将第一焊盘11和第二焊盘21对准后，通过在焊盘上涂覆锡膏，再采用回流焊的方式，即可实现焊盘的焊接。其中，第一电路板10和第二电路板20可以是FPCB板(Flexible PrintedCircuit Board，柔性印刷电路板)，或PCB板(Printed Circuit Board，印制电路板)等。另外，第一焊盘11和第二焊盘21是的数量可以是一个或多个，第一焊盘11与第二焊盘21的位置一一对应。本实施例对电路板的类型、尺寸以及焊盘的数量等均不做限定，本领域技术人员可根据需要选择不同规格的电路板、设置不同数量的焊盘。

进一步地，所述第一电路板10位于所述第二电路板20的上方，这样，位于第一电路板10上的第一焊盘11与第二电路板20上的第二焊盘21正对。如图1所示，所述第一电路板10上开设有至少两个通孔12，所述第二电路板20上具有至少两个定位点22，所述通孔21和所述定位点22的数量相同。其中，通孔和定位点可以是圆形或其他形状。优选地，所述通孔和所述定位点均为圆形。

具体地，每个所述通孔12的内径尺寸大于所述定位点22的外径尺寸，所述第一焊盘和所述第二焊盘焊接连接，在所述第一电路板和所述第二电路板位置对应时，所述定位点相对于所述通孔的偏移量小于或等于预定距离。例如，圆形的通孔与定位点位置正对，具有同一个圆心。所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接连接，所述定位点相对于所述通孔的偏移量即为所述第一焊盘和所述第二焊盘中焊接位置的偏差。通过计算定位点到通孔的偏移距离或偏移角度，可以计算出第一焊盘和第二焊盘之间的位置偏差，以实现对第一焊盘和第二焊盘焊接对准精度的检测，筛选提出不合格的焊接产品。

本实施例提供的电路板组件，可应用于电路板的焊接技术中。通过在电路板上设置用于辅助检测焊盘对准精度的结构，该结构可以辅助分析、计算出两个焊接焊盘之间的偏移距离。相比于传统的检测装置，这种电路板组件不会对电路板的功能产生影响，可以节约成本。将该电路板组件应用到焊接流水线上，还能显著提高自动化生产的效率。

本实施例中，所述偏移量为所述定位点的中心与所述通孔的中心在平行于所述第一电路板方向上距离。例如，以通孔的圆心为中心建立笛卡尔直角坐标系，当所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接连接后，所述定位点的圆心到X轴和Y轴的距离即为定位点相对于通孔的偏移量。或者，以通孔的圆心为中心建立极坐标系，当所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接连接后，可以通过定位点的圆心到通孔的圆心连线距离、该连线距离与X轴之间的夹角等参数分析、计算定位点与通孔之间的偏移量，进一步检测第一焊盘与第二焊盘之间的焊接的对准精度。当定位点相对于通孔的偏移量小于或等于预定距离时，即可筛选出焊接不良的电路板组件。

在一种可能的实施方式中，两个所述通孔12在所述第一电路板10上位于同一条直线上。如图1和图2所示，第一焊盘11分布在第一电路板10上，在所述第一电路板10的一侧排布，两个所述通孔12开设在第一电路板10上，位于第一焊盘11的一侧。同样地，在第二电路板20的第二焊盘21的一侧也分布有两个定位点22。当位于第二电路板20上的第二焊盘21与所述第一焊盘11对准焊接，由于所述通孔与所述定位点的尺寸不同，可以通过定位点在通孔中的位置来判别第一焊盘和第二焊盘的相对距离。

如图3所示，若定位点22与通孔12同轴，即定位点22位于通孔12的中心位置，说明第一焊盘11与第二焊盘20的焊接位置重合。如图4所示，若定位点22的圆心偏离通孔12的圆心，即所述第一焊盘11与第二焊盘21的焊接位置发生了偏离，第一焊盘11和第二焊盘21没有完全对准，第一焊盘11和第二焊盘21的焊接点仅是部分连接。本实用新型通过定位点和通孔的相对位置，即可检测第一焊盘和第二焊盘焊接的位置是否重合；同时，可以以此建立容许偏移量的范围值，以实现快速检测偏移量的目的。

进一步地，在微电子加工领域，电路板和焊盘的尺寸较小。此时，需要借助工业相机来进一步识别、测量、计算第一焊盘和第二焊盘的焊接位置的偏移量。例如，可以采用CCD相机或者CMOS相机辅助进行检测。工业相机通常是安装在流水线上代替人眼来做测量和判断，通过数字图像摄取目标转换成图像信号，把该图像信号传送给图像处理系统，图像处理系统对这些信号进行运算，进而分析出通孔和定位点之间的相对距离，以此计算出第一焊盘和第二焊盘的对准精度。

具体地，本领域技术人员可将工业相机对准已焊接完成的电路板组件，将设置有通孔和定位点的一面朝向工业相机的镜头。工业相机通过对通孔和定位点的进行识别，拍摄高清照片，通过对照片像素、尺寸等参数的测定，最终确定第一焊盘和第二焊盘之间的偏移量。这种检测方式效率高，可直接应用到焊接流水线上，有利于实现自动化连续生产。

在另一种可能的实施方式中，所述通孔和所述定位点的数量分别是三个，三个所述通孔的连线呈三角形。也就是说，任意两个通孔连接构成一条直线，第三个通孔位于另外两个通孔中心连线的一边，三个通孔的连线可以构成锐角、直角或钝角三角形。同样地，位于第二电路板上的三个定位点与通孔一一对应，同轴设置。在这种实施方式中，增加了用于检测焊盘连接精确度的通孔和定位点，第一焊盘与第二焊盘焊接位置的偏移量可通过多个通孔和定位点示出，有助于提高检测的准确度。

如图4所示，定位点22的圆心偏离了通孔12的圆心，即说明第一电路板10与第二电路板20在水平方向和/或竖直方向发生了偏离。第一电路板10和第二电路板20上焊盘的相对位置都是固定的，定位点22和通孔12的位置偏差可以反映出焊盘焊接位置的偏差。从图中可以看出，第一焊盘11和第二焊盘21的焊接位置在水平方向和竖直方向均有偏移量，其中，水平方向的偏移量为x’，竖直方向的偏移量为y’。技术人员根据测量出的偏移量，可以进一步计算出第一焊盘和第二焊盘焊接位置的偏移量，从而判定该电路板是否合格。这种检测方式简单、易操作，不会损坏焊盘结构，为筛选剔除不合格的产品提供了依据。

另外，第一电路板和第二电路板除了在水平和竖直方向出现偏移外，还存有两块电路板存在偏转角度的可能性。当焊盘为矩形、多边形等非圆形结构时，电路板之间的偏转角度也会对焊盘的焊接质量。本实用新型提供的电路板组件针对这种情况，也有较好的检测效果。

例如，当第一电路板和第二电路板存在水平和/或竖直方向偏移量，也出现偏转角度的时候。选择两个通孔和定位点，分别将两个通孔和两个定位点的圆心连线，这两条连线之间的夹角即为第一电路板和第二电路板之间的偏转角度。

在其它实施方式中，多个所述通孔包括至少两个内径尺寸不同的通孔。由于定位点的外径尺寸总是小于通孔的内径尺寸，在上述实施例的基础上，可以增大其中一个通孔的内径尺寸，这样，该通孔的内径尺寸与定位点外径尺寸之差增大，有助于扩大电路板组件的检测范围。对于第一焊盘和第二焊盘偏移量较大的情况，内径尺寸较大的通孔的定位点可以较好的反映出第一焊盘和第二焊盘之间的偏移量。

进一步地，每个所述通孔12的开口面积占所述第一电路板10表面积的0.5％-2％。由于电路板厚度薄、强度低，在电路板上开设尺寸过大的通孔会对电路板的强度产生不利的影响。本领域技术人员经过反复、多次的实验测定，将通孔的开口面积控制在占第一电路板表面积的0.5％-2％这个范围内，对电路板结构强度的影响最小。

特别地，同样出于对电路板结构强度的考虑。所述第一电路板10的轮廓尺寸大于所述第二电路板20的轮廓尺寸。选择将通孔设置在轮廓尺寸较大的电路板的上，可以降低通孔对电路板结构强度的影响。

可选地，所述通孔开口的边沿形成有一圈识别环。如图3所示，所述识别环121环绕在所述通孔12的开口边沿。将带有识别环121的通孔12和定位点22朝向工业相机的镜头，识别环121和定位点22均采用相同的材质制成，工业相机可以对识别环121和定位点22进行识别、测定，从而确定第一焊盘和第二焊盘之间的偏移量。

具体地，所述识别环121和所述定位点22是通过电镀工艺成型在所述第一电路板10和所述第二电路板20上的金属层。实际应用中，通常会对电路板的表面做处理，以提高电路板表面的可接合性。例如，可以采用镀铜、镀金、喷锡等方式。本实施例中识别环和定位点在制造电路板时，可以随电路板一次成型，简单、快捷。例如，可以将金属铜电镀在所述通孔开口边沿，定位点也采用镀铜的工艺成型在第二电路板上。或者，也可以采用涂覆油墨的方式。这种方式也可以在制造电路板的过程中，同时形成。本实施例对识别环和定位点的材质不做限制，采用相同的成型工艺和材质可以提高工业相机的识别率，同时还能提高生产效率。

可选地，所述识别环121的内径尺寸与所述定位点22的外径尺寸之差是0.5mm-5mm。由于电路板的尺寸各有差别，不同电路板上开设通孔的尺寸也存在差异。本实用新型提供的电路板组件，将识别环的内径尺寸与定位点的外径尺寸之差控制在0.5mm-5mm这个范围内，对于不同的焊盘结构都可以直接或间接的测定出两个焊盘焊接位置的偏移量。

优选地，所述通孔是圆形，所述定位点与所述通孔的形状相同。如图1和图2所示，通孔和定位点均为圆形，圆心到圆形各点的距离均相等，通过直角坐标系，可以较好的体现出两个焊盘在水平和竖直方向的偏移量。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种电路板组件，其特征在于，包括：第一电路板和第二电路板，所述第一电路板上分布有若干个第一焊盘，所述第二电路板上分布有数量相同的第二焊盘；

所述第一电路板位于所述第二电路板的上方，所述第一电路板上开设有至少两个通孔，所述第二电路板上具有至少两个定位点，所述通孔和所述定位点的数量相同；

每个所述通孔的内径尺寸大于所述定位点的外径尺寸，所述第一焊盘与所述第二焊盘焊接连接，在所述第一电路板和所述第二电路板位置对应时，所述定位点相对于所述通孔的偏移量小于或等于预定距离。

2.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述偏移量为所述定位点的中心与所述通孔的中心在平行于所述第二电路板方向上的距离。

3.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述通孔和所述定位点的数量分别是三个，三个所述通孔的连线呈三角形。

4.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，多个所述通孔包括至少两个内径尺寸不同的通孔。

5.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，每个所述通孔的开口面积占所述第一电路板表面积的0.5％-2％。

6.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述通孔开口的边沿形成有一圈识别环。

7.根据权利要求6所述的电路板组件，其特征在于，所述识别环和所述定位点是通过电镀工艺成型在所述第一电路板和所述第二电路板上的金属层。

8.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述第一电路板的轮廓尺寸大于所述第二电路板的轮廓尺寸。

9.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述通孔是圆形，所述定位点与所述通孔的形状相同。

10.根据权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述通孔的内径尺寸与所述定位点的外径尺寸之差是0.5mm-5mm。