專(zhuān)利名稱(chēng)：一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法、焊盤(pán)結(jié)構(gòu)及印刷電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提升表面貼裝(Surface Mounted Technology, SMT)電子元器件封裝的技術(shù)，尤其涉及防止貼片元器件滑動(dòng)或偏移的貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法以及焊盤(pán)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前電子元器件的的封裝技術(shù)發(fā)展非常迅速，封裝的趨勢(shì)是越來(lái)越小，但為了解決芯片散熱，很多元器件的封裝設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的散熱焊盤(pán)，如圖1-圖3所示的三種封裝， SOT (Small OutLine Transistor，小外形晶體管)，QFP (Quad Flat Package，小型方塊平面封裝)，QFN(Quad Flat Non-leaded package，四側(cè)無(wú)引腳扁平封裝)封裝。由于封裝的焊盤(pán)越來(lái)越多，間距越來(lái)越小，其散熱焊盤(pán)所占面積也越來(lái)越大，如圖1-圖3中所示封裝中的大焊盤(pán)。在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到最佳的散熱性能，設(shè)計(jì)的散熱焊盤(pán)大多盡量大，這樣設(shè)計(jì)雖說(shuō)有效的解決了散熱問(wèn)題，但卻對(duì)回流焊工藝帶來(lái)了工藝問(wèn)題。器件在回流焊接時(shí)由于散熱焊盤(pán)過(guò)大，在SMT回流焊時(shí)焊盤(pán)上吸附的焊錫量就過(guò)多，當(dāng)焊錫融化時(shí)候，由于元器件自身體積及重量原因，容易使器件處于懸浮狀態(tài)，故極易發(fā)生偏移或滑動(dòng)，導(dǎo)致元器件對(duì)位不準(zhǔn)確，焊接不可靠，偏移嚴(yán)重時(shí)候會(huì)導(dǎo)致虛焊或者短路。而在現(xiàn)有的回流焊接工藝中，主要是通過(guò)焊錫在焊盤(pán)上的的厚度來(lái)控制焊接質(zhì)量，避免器件偏移，但對(duì)不同的封裝器件很難控制不同的焊錫厚度，對(duì)工藝也提出了很大的挑戰(zhàn)。一旦器件出現(xiàn)偏移錯(cuò)位，很容易導(dǎo)致器件焊接短路或者虛焊，給后續(xù)產(chǎn)品檢驗(yàn)及其可靠性帶來(lái)嚴(yán)重錯(cuò)誤，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此目前貼片元器件封裝的焊盤(pán)設(shè)計(jì)和回流焊工藝之間造成技術(shù)沖突是亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中貼片元器件在回流焊接工藝處理時(shí)產(chǎn)生偏移或滑動(dòng)的問(wèn)題，同時(shí)滿(mǎn)足芯片的散熱需要。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中貼片元器件在回流焊接工藝處理時(shí)產(chǎn)生偏移或滑動(dòng)的問(wèn)題，同時(shí)滿(mǎn)足芯片的散熱需要。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟修改所述貼片元器件中心的散熱焊盤(pán)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)貼片元器件散熱焊盤(pán)的大小，把焊盤(pán)阻焊層進(jìn)行N等分，等分后的焊盤(pán)阻焊層的長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間；并在各等分的焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。優(yōu)選地，所述N大于等于2。優(yōu)選地，所述等分后的焊盤(pán)阻焊層可以為長(zhǎng)方形、正方形或圓形。優(yōu)選地，所述通孔陣列中各通孔的直徑在0. 3-0. 6mm之間，通孔的焊盤(pán)直徑在 0. 6-0. 9mm 之間。
優(yōu)選地，所述焊盤(pán)阻焊層通過(guò)通孔的焊盤(pán)進(jìn)行連接。一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于貼片元器件散熱焊盤(pán)的設(shè)計(jì)，包括長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間的焊盤(pán)阻焊層陣列，且各焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。優(yōu)選地，所述焊盤(pán)阻焊層陣列中的每個(gè)焊盤(pán)相同，可以為長(zhǎng)方形、正方形或圓形。優(yōu)選地，所述通孔陣列中各通孔直徑在0. 3-0. 6mm之間，通孔的焊盤(pán)大小在 0. 6-0. 9mm 之間。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種印刷電路板，該印刷電路板上包括一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，所述貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間的焊盤(pán)阻焊層陣列， 且各焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。綜上所述，利用本發(fā)明所提供的焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)，能夠解決貼片元器件在回流焊接工藝處理時(shí)產(chǎn)生偏移或滑動(dòng)的問(wèn)題，同時(shí)滿(mǎn)足芯片的散熱需要。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中貼片元器件SOT封裝的示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中貼片元器件QFP封裝的示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)中貼片元器件QFN封裝的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例1的焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例1的焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在進(jìn)行回流焊接工藝處理時(shí)焊錫流向示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例2的QFP封裝設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并結(jié)合實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明實(shí)施例提供一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法，其核心思想是，修改貼片元器件中心的散熱焊盤(pán)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)貼片元器件散熱焊盤(pán)的大小，把焊盤(pán)阻焊層進(jìn)行等分處理，等分后的各焊盤(pán)阻焊層的長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間；并在各等分的焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。通孔陣列中通孔的數(shù)量根據(jù)貼片元器件中心的散熱焊盤(pán)的大小決定，且焊盤(pán)阻焊層通過(guò)通孔的焊盤(pán)連接。等分后的焊盤(pán)阻焊層可以為長(zhǎng)方形、正方形或圓形。所述通孔陣列中各通孔的直徑在0. 3-0. 6mm之間，通孔的焊盤(pán)直徑在0. 6-0. 9mm之間。實(shí)施例1參見(jiàn)圖4，為本發(fā)明實(shí)施例1的貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖；所述散熱焊盤(pán) (焊盤(pán)表層銅)41為IOX 10mm，可進(jìn)行9等分，等分后的焊盤(pán)阻焊層(solder mask)42-共為9塊，每塊大小為3X3mm;焊盤(pán)表層鋼網(wǎng)(pastmask)43 —共為9塊，每塊大小為 2.8X2. 8mm ；焊盤(pán)阻焊層之間設(shè)有通孔44，共40個(gè)，每個(gè)通孔的直徑為0. 3mm，通孔的焊盤(pán) 45直徑為0. 6mm。焊盤(pán)表層銅的大小滿(mǎn)足電氣性能要求，完成信號(hào)的連通；同時(shí)由于銅的面積夠大，可以有效的滿(mǎn)足芯片散熱要求。焊盤(pán)阻焊層1分為9 ±夬，是在焊盤(pán)表層銅的基礎(chǔ)上9等分，除中心之外的8塊焊盤(pán)阻焊層分別由焊盤(pán)表層銅向外延長(zhǎng)0. 1mm，這樣可以避免印制板加工時(shí)候綠油上焊盤(pán)。每一塊阻焊層的目的主要是使表層焊盤(pán)完全與器件的引腳充分接觸，保證散熱。焊盤(pán)表層鋼網(wǎng)3主要分為9塊，其在回流焊接時(shí)，每一塊分別上焊錫，焊錫均勻分布到9塊區(qū)域內(nèi)，當(dāng)過(guò)高溫回流爐時(shí)，焊錫溶化，其分別在9個(gè)區(qū)域與器件引腳焊接，增加了引腳焊接的均勻性和可靠性，同時(shí)避免焊錫大量在焊盤(pán)中間集中，使器件浮起來(lái)。參見(jiàn)圖5，為本發(fā)明實(shí)施例1的焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在進(jìn)行回流焊接工藝處理時(shí)焊錫流向示意圖。在相鄰的焊盤(pán)阻焊層之間設(shè)計(jì)均勻分布的通孔及通孔的焊盤(pán)，通孔的焊盤(pán)邊緣與每一塊焊盤(pán)阻焊層的邊緣靠近，印制板加工時(shí)這些通孔均不做塞孔處理，保證其通孔通透。當(dāng)回流焊接時(shí)，一旦每一小塊區(qū)域內(nèi)焊錫過(guò)多，在高溫熔化時(shí)，多余的焊錫就流到通孔中去，避免焊錫將器件浮起來(lái)，當(dāng)印制板在回流焊接的傳送帶上傳送時(shí)，器件引腳緊緊的吸附在焊盤(pán)的9個(gè)區(qū)域上，避免了器件偏移。同時(shí)，其過(guò)孔也增強(qiáng)了散熱性能，增加了散熱通道。實(shí)施例2本發(fā)明實(shí)施例2以長(zhǎng)X寬分別為18 X 18mm的散熱焊盤(pán)為例，參見(jiàn)圖6，為實(shí)施例 2實(shí)施本發(fā)明的焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法后的QFP封裝設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖，其中61為貼片元器件四周引腳焊裝焊盤(pán)，其間距為0. 5mm，共144個(gè)引腳，62為本發(fā)明等分后的焊盤(pán)阻焊層，根據(jù)元器件散熱焊盤(pán)大小(18 X 18mm)，等分后每一塊焊盤(pán)阻焊層長(zhǎng)χ寬為3 X 3mm，一共25塊，63為每一塊焊盤(pán)阻焊層對(duì)應(yīng)的焊盤(pán)鋼網(wǎng)，64為相鄰焊盤(pán)阻焊層之間的通孔，直徑為0. 5mm,65為通孔的焊盤(pán)，直徑為0. 9mm，一共使用了 120個(gè)通孔焊盤(pán)。當(dāng)回流焊接時(shí)，本發(fā)明焊盤(pán)的各個(gè)分區(qū)緊與器件中心的散熱管腳接觸，而多余的焊錫則順著通孔64流向底面，保證器件在回流焊接時(shí)元器件不會(huì)在傳送時(shí)發(fā)生移位或滑動(dòng)，確保器件管腳與焊裝焊盤(pán)準(zhǔn)確對(duì)位，保證焊接質(zhì)量。同時(shí)器件工作時(shí)，良好的接觸也有利于散熱。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括修改所述貼片元器件中心的散熱焊盤(pán)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)貼片元器件散熱焊盤(pán)的大小，把焊盤(pán)阻焊層進(jìn)行N等分，等分后的焊盤(pán)阻焊層的長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間；并在各等分的焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述N大于等于2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述等分后的焊盤(pán)阻焊層可以為長(zhǎng)方形、 正方形或圓形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述通孔陣列中各通孔的直徑在 0. 3-0. 6mm之間，通孔的焊盤(pán)直徑在0. 6-0. 9mm之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述焊盤(pán)阻焊層通過(guò)通孔的焊盤(pán)進(jìn)行連接。
6.一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，應(yīng)用于貼片元器件散熱焊盤(pán)的設(shè)計(jì)，包括長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間的焊盤(pán)阻焊層陣列，且各焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述焊盤(pán)阻焊層陣列中的每個(gè)焊盤(pán)相同，可以為長(zhǎng)方形、正方形或圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔陣列中各通孔直徑在0. 3-0. 6mm之間，通孔的焊盤(pán)大小在0. 6-0. 9mm之間。
9.一種印刷電路板，其特征在于，所述印刷電路板上包括一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，所述貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)包括長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間的焊盤(pán)阻焊層陣列，且各焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種貼片元器件焊盤(pán)設(shè)計(jì)方法，包括如下步驟修改所述貼片元器件中心的散熱焊盤(pán)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)貼片元器件散熱焊盤(pán)的大小，把焊盤(pán)阻焊層進(jìn)行N等分，等分后的焊盤(pán)阻焊層的長(zhǎng)或?qū)捲?-3mm之間；并在各等分的焊盤(pán)阻焊層的相鄰位置設(shè)置通孔陣列。利用本發(fā)明所提供的方法，能夠解決貼片元器件在回流焊接工藝處理時(shí)產(chǎn)生偏移或滑動(dòng)的問(wèn)題，同時(shí)滿(mǎn)足芯片的散熱需要。
文檔編號(hào)H01L23/488GK102543765SQ20121001164
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者胡現(xiàn)輝 申請(qǐng)人:邁普通信技術(shù)股份有限公司