CN218851034U - 一种应用于波峰焊的pcb板布线结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应用于波峰焊的PCB板布线结构，包括用于容纳插件元器件的插件孔、以及设于PCB板上插件孔处的焊盘，还包括多个设于所述PCB板内的布线层，所述布线层包括至多两层与所述插件孔直接连接的第一布线层、以及至少一层设于所述PCB板内且不与所述插件孔直接连接的第二布线层。与现有技术相比，本实用新型减少了与插件孔直连的布线层，从而减少了插件焊接区域内层线路散发的热量，使得焊料有足够的热量往上爬升，提高了焊料的垂直填充率。
Description
技术领域
本实用新型涉及波峰焊，特别是一种应用于波峰焊的PCB板布线结构。
背景技术
随着电子工业的迅猛发展，电子产品逐渐往轻、薄、短、小、大功率等方向发展，使得PCB板上的贴片元器件、插件元器件摆放空间越来越密集，导致插件引脚焊接区域的热量不足以达到产品所需焊料垂直填充率的热量(因为焊接区域的热量是影响垂直填充率的最关键参数之一)，最终导致插件引脚的垂直填充率不满足产品接收标准。
根据IPC-A-610H标准，对应的1、2、3级都对应了不同的焊料垂直填充率接收标准，依据此标准，插件元器件的焊料垂直填充率如何提升至满足此标准一直是业界的难题，并且随着电子产品的发展趋势，某些行业的电子产品的此问题更加突出，如航天航空、医疗、汽车电子等。
因此，如何提高波峰焊中插件元器件的垂直填充率，是业界亟待解决的技术问题。
实用新型内容
针对现有技术中，焊料垂直填充率不满足标准插件元器件需求的问题，本实用新型提出了一种应用于波峰焊的PCB板布线结构。
本实用新型的技术方案为，提出了一种应用于波峰焊的PCB板布线结构，包括用于容纳插件元器件的插件孔、以及设于PCB板上插件孔处的焊盘，还包括多个设于所述PCB板内的布线层，所述布线层包括至多两层与所述插件孔直接连接的第一布线层、以及至少一层设于所述PCB板内且不与所述插件孔直接连接的第二布线层。
进一步，所述第一布线层包括与所述PCB板正面插件孔处的焊盘连接的顶层布线层、以及与所述PCB板背面插件孔处的焊盘连接的底层布线层，所述顶层布线层和/或所述底层布线层中的导线铜箔与所述插件孔直接连接。
进一步，还包括设于所述焊盘上的导通孔，所述导通孔连接所述顶层布线层和/或底层布线层与所述插件孔，以用于所述第一布线层中的导线铜箔对所述插件孔的电连接。
进一步，还包括多个设于所述焊盘上的导热孔，所述导热孔排布在所述插件孔周侧，且所述导热孔的数量根据所述插件孔的孔径确定。
进一步，所述第二布线层与所述导热孔连接，所述导热孔与所述插件孔通过所述PCB板上的锡焊电连接。
进一步，所述第二布线层设有四层，每层所述第二布线层均与所述导热孔连接，且四层所述第二布线层之间互不连接。
进一步，所述插件孔的孔径越大，所述导热孔设置数量越多。
进一步，所述导热孔的孔径小于所述插件孔的孔径，且所述导热孔的深度小于所述PCB板的厚度。
进一步，所述插件孔的形状为圆形、椭圆形、四边形中的一种。
与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：
本实用新型针对实际生产中存在焊料垂直填充率不足的插件元器件，将位于PCB板内部的布线层通过导热孔与插件孔连接，使插件孔只与第一布线层连接，不与其他布线层连接，减少了导线铜箔对插件孔的散热，保证了插件孔内的温度，使得焊料有足够的热量往上爬升，提高了焊料的垂直填充率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个视角下布线结构的示意图；
图2为本实用新型布线结构的整体示意图；
其中，1为PCB板、2为导线、3为焊盘、4为插件孔、5为导热孔、61为顶层布线层、62～65为第二布线层、66为底层布线层。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。
现有的PCB板多采用多层布线结构，传统的布线结构中插件元器件对应的插件孔与PCB板内层的布线层连接，会使得插件孔的温度被与插件孔直接连接的导线铜箔连接散热，使得插件孔内的温度不足，焊料的垂直填充率不满足产品接收标准。本实用新型的思路在于，将PCB板内的布线层通过导热孔与插件孔连接，避免了导向铜箔与插件孔的直接连接，使得插件孔最多只连接两层布线层，减少了插件孔的散热，从而保证插件孔内的温度，提高焊料的垂直填充率。
请参见图1及图2，本实用新型提出的PCB板布线结构，包括用于容纳插件元器件的插件孔4、以及设于PCB板1上位于插件孔4处的焊盘3，其中，插件孔4洞穿整个PCB板1，焊盘3分别设置在PCB板1上的正面插件孔4处以及背面插件孔4处，PCB板1可以采用双面板或单面板，在波峰焊时能够将插件元器件插接入插件孔4内进行焊接。
为保证插件元器件与PCB板1之间的电连接，本实用新型中设置有多层布线层，其包括至多两层与插件孔4直接连接的第一布线层、以及至少一层设于PCB板1内但不与插件孔4直接连接的第二布线层。
其中，第一布线层分别设置在PCB板1的顶层和底层，对单面PCB板来说，可以使PCB板1正面的第一层为顶层，背面的第一层为底层，该第一布线层对处于PCB板1内部的插件孔4部分的散热影响最小，因此可以设置第一布线层与插件孔4直接连接；
第二布线层为设置在PCB板1内的多层布线层，在一些需要高密布局应用场合中，第二布线层的数量甚至会超过10层，由于布线层中是通过导线铜箔进行电连接，而导线铜箔与插件孔4连接会产生较高的散热，会影响插件孔4内的温度，为此，本实用新型中设置第二布线层通过导热孔5与插件孔4连接，导热孔5在外层与插件孔4通过焊盘3导通，第二布线层与导热孔5电连接后，能够通过外层的连接实现与插件孔4的电连接，从而避免了插件孔4内温度的散失，保证了插件元器件的垂直填充率。
请参见图2，本实用新型在焊盘3上还设有至少一个导通孔(图中未示出)，其PCB板1内的顶层布线层61以及底层布线层66均与该导通孔连接，在连接后顶层布线层61与底层布线层66中的导线铜箔可以通过该导通孔与插件孔4内的插件元器件直接连接，从而实现PCB板1与元器件的电连接。
在本实用新型的应用中，插件孔4可以仅连接顶层布线层61或底层布线层中66的一层，在保证PCB板1与元器件正常的电连接情况下，进一步降低导线铜箔对插件孔4的散热。
请参见图1及图2，本实用新型还包括多个设于焊盘上的导热孔5，其导热孔5排布在插件孔4的周侧，能用于增加焊盘内的孔内聚热，进而改善插件孔4内的爬锡高度，提高垂直填充率。为达到最佳的聚热效果，本实用新型中导热孔5的数量根据插件孔4设置，其中，插件孔4的孔径越大，导热孔5设置的数量越多。
具体的，插件孔4的孔径处于1.0～1.7mm时，导热孔5的数量设置为6个，插件孔4的孔径处于1.8～2.5mm时，导热孔5的数量设置为8个，插件孔4的孔径处于2.6～3.3mm时，导热孔5的数量设置为10个，插件孔4的孔径处于3.4～4.1mm时，导热孔5的数量设置为12个。
在布置导热孔5时，本实用新型将导热孔5分布在插件孔4的周侧，并以插件孔4的圆心中心对称布置，以保证插件孔4内各处温度的均匀。
请参见图2，本实用新型中设置第二布线层与导热孔5连接，导热孔5与插件孔4通过PCB板1上的锡焊电连接，既保证了第二布线层与插件孔4的电连接，又避免了直连导致的散热问题。
具体的，本实用新型中第二布线层设置有四层，每层第二布线层均与导热孔4连接，且四层第二布线层之间互不连接，以避免线束冗杂的问题。
如图2中，第二布线层分别设置为布线层62、布线层63、布线层64、以及布线层65，且布线层62、布线层63、布线层64、以及布线层65之中任意两个布线层之间均不连接，避免线束连接混乱导致短路的问题，每个第二布线层均只设置到导热孔5处，并与导热孔5连接，用于实现第二布线层与插件孔4的连接。
请参见图1，导热孔5的孔径设置为小于插件孔4的孔径，且导热孔5的深度小于PCB板1的厚度。
进一步的，本实用新型提出的布线结构，还可以用于喷嘴选择焊(选择性波峰焊)、模组焊、手工焊接、机械手焊接中。其插件孔4的形状也可以根据实际需要设置为圆形、椭圆形、四边形中的一种。
需要指出的是，本实用新型中插件元器件对应的插件孔4的形状、数量、分布不局限于上述实施例，只要插件孔4不与内层的导线铜箔直接连接均应处于本实用新型的保护范围。
与现有技术相比，本实用新型在相同条件下，插件孔直接连接的导线层数比传统更少，最多直接连接两层导线铜箔，大大减少了在波峰焊过程中因插件孔直接连接多层铜箔而被导线铜箔散发的热量，保证了插件孔内的热量，从而提高了焊料的爬升高度，提高了焊料的垂直填充率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种应用于波峰焊的PCB板布线结构，包括用于容纳插件元器件的插件孔、以及设于PCB板上插件孔处的焊盘，其特征在于，还包括多个设于所述PCB板内的布线层，所述布线层包括至多两层与所述插件孔直接连接的第一布线层、以及至少一层设于所述PCB板内且不与所述插件孔直接连接的第二布线层。
2.根据权利要求1所述的PCB板布线结构，其特征在于，所述第一布线层包括与所述PCB板正面插件孔处的焊盘连接的顶层布线层、以及与所述PCB板背面插件孔处的焊盘连接的底层布线层，所述顶层布线层和/或所述底层布线层中的导线铜箔与所述插件孔直接连接。
3.根据权利要求2所述的PCB板布线结构，其特征在于，还包括设于所述焊盘上的导通孔，所述导通孔连接所述顶层布线层和/或底层布线层与所述插件孔，以用于所述第一布线层中的导线铜箔对所述插件孔的电连接。
4.根据权利要求1所述的PCB板布线结构，其特征在于，还包括多个设于所述焊盘上的导热孔，所述导热孔排布在所述插件孔周侧，且所述导热孔的数量根据所述插件孔的孔径确定。
5.根据权利要求4所述的PCB板布线结构，其特征在于，所述第二布线层与所述导热孔连接，所述导热孔与所述插件孔通过所述PCB板上的锡焊电连接。
6.根据权利要求5所述的PCB板布线结构，其特征在于，所述第二布线层设有四层，每层所述第二布线层均与所述导热孔连接，且四层所述第二布线层之间互不连接。
7.根据权利要求4所述的PCB板布线结构，其特征在于，所述插件孔的孔径越大，所述导热孔设置数量越多。
8.根据权利要求4所述的PCB板布线结构，其特征在于，所述导热孔的孔径小于所述插件孔的孔径，且所述导热孔的深度小于所述PCB板的厚度。
9.根据权利要求1所述的PCB板布线结构，其特征在于，所述插件孔的形状为圆形、椭圆形、四边形中的一种。
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