基于輕質(zhì)量微型smt元器件的pcb封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)，包括PCB板基材，至少為兩個(gè)并拉直均布在該P(yáng)CB板基材上、且設(shè)有方形焊盤開(kāi)窗的SMT阻焊層開(kāi)窗，以及設(shè)置在方形焊盤開(kāi)窗中的SMT焊盤，SMT焊盤為四條相等的長(zhǎng)邊和四條相等的斜邊首尾連接構(gòu)成的對(duì)稱八邊形結(jié)構(gòu)，其中，SMT焊盤的四條長(zhǎng)邊一一對(duì)應(yīng)緊貼方形焊盤開(kāi)窗的四條邊，SMT焊盤的四條斜邊與方形焊盤開(kāi)窗的四個(gè)邊角一一對(duì)應(yīng)，并且SMT焊盤的斜邊與長(zhǎng)邊之間的夾角大于90°；SMT阻焊層開(kāi)窗外邊緣的形狀和排列方式均與SMT焊盤相同。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，可有效防止電磁輻射源產(chǎn)生，并很好地解決了連錫短路和焊接不充分或假焊的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種PCB封裝結(jié)構(gòu)，具體涉及的是一種基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于輕質(zhì)量微小型SMT元器件(如0201、0402、0603、0805、1206、1210類)的
PCB封裝結(jié)構(gòu)，其在焊盤布局過(guò)程中存在著以下缺陷:
[0003](I)SMT阻焊層開(kāi)窗和SMT焊盤通常均是正四邊形或矩形設(shè)計(jì)，SMT焊盤設(shè)置在方形焊盤開(kāi)窗中，并且SMT焊盤四條邊緊貼方形焊盤開(kāi)窗對(duì)應(yīng)的四條邊(如圖1所示)，如此一來(lái)，PCB板本身的銅箔就會(huì)因?yàn)橛?lt;90°的尖銳或孤立區(qū)域的存在而導(dǎo)致敷銅區(qū)域產(chǎn)生電磁輻射源(如圖2中的黑點(diǎn)所示)，進(jìn)而發(fā)生電磁干擾(EMI)。
[0004](2)由于PCB板本身的體積和面積限制，以及SMT焊盤采用正四邊形或矩形設(shè)計(jì)，因而當(dāng)有多個(gè)SMT焊盤并排布局時(shí)，過(guò)大的物理外形會(huì)容易造成相鄰SMT焊盤之間出現(xiàn)連錫短路現(xiàn)象，從而影響產(chǎn)品的功能和外形。
[0005](3)由于SMT焊盤采用正四邊形或矩形設(shè)計(jì)，因而在涂布錫膏并發(fā)生溢流時(shí)，由于SMT焊盤外形和邊角過(guò)大，錫膏容易向SMT焊盤的邊角分散，并且分散度過(guò)高，從而導(dǎo)致焊盤中間缺錫，進(jìn)而造成SMT焊接不充分或發(fā)生假焊，出現(xiàn)焊接不良的問(wèn)題，而且還浪費(fèi)了錫膏,增加了生產(chǎn)成本。
[0006]綜上所述，有必要對(duì)現(xiàn)有的輕質(zhì)量微小型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)，主要解決現(xiàn)有輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝在焊盤布局過(guò)程中存在連錫短路、焊接不良和容易產(chǎn)生電磁輻射源的問(wèn)題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)，包括PCB板基材，至少為兩個(gè)并拉直均布在該P(yáng)CB板基材上、且設(shè)有方形焊盤開(kāi)窗的SMT阻焊層開(kāi)窗，以及設(shè)置在方形焊盤開(kāi)窗中的SMT焊盤，所述SMT焊盤為四條相等的長(zhǎng)邊和四條相等的斜邊首尾連接構(gòu)成的對(duì)稱八邊形結(jié)構(gòu)，其中，SMT焊盤的四條長(zhǎng)邊一一對(duì)應(yīng)緊貼方形焊盤開(kāi)窗的四條邊，SMT焊盤的四條斜邊與方形焊盤開(kāi)窗的四個(gè)邊角一一對(duì)應(yīng)，并且SMT焊盤的斜邊與長(zhǎng)邊之間的夾角大于90° ;所述SMT阻焊層開(kāi)窗外邊緣的形狀和排列方式均與SMT焊盤相同。
[0010]進(jìn)一步地，所述SMT焊盤四條斜邊與方形焊盤開(kāi)窗對(duì)應(yīng)的四個(gè)邊角之間的空隙中均設(shè)有銅網(wǎng)。
[0011]再進(jìn)一步地，所述銅網(wǎng)鋪滿SMT焊盤與方形焊盤開(kāi)窗之間的空隙。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013](I)本實(shí)用新型將SMT焊盤設(shè)計(jì)為對(duì)稱八邊形結(jié)構(gòu)，相比現(xiàn)有的正四邊形或矩形SMT焊盤，其體積和面積有所縮小，因而在不影響SMT焊盤功能情況下，如此設(shè)計(jì)不僅節(jié)約了制作的材料，降低了制作成本，而且也增加了相鄰SMT焊盤四個(gè)邊角之間的距離，由此帶來(lái)的直接好處是降低了連錫的風(fēng)險(xiǎn)，并且也為PCB板基材騰出了更多的空間，由于輕質(zhì)量微小型器件，其PCB板本身面積較小，因此，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠很好地為焊盤及其他元器件在PCB板基材上進(jìn)行布局和設(shè)計(jì)，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率，改善產(chǎn)品的外觀和功能。
[0014](2)本實(shí)用新型采用對(duì)稱八邊形結(jié)構(gòu)的SMT焊盤，由于其斜邊與長(zhǎng)邊之間的夾角大于90°，因而可以有效避免PCB敷銅時(shí)產(chǎn)生< 90°的尖銳或孤立區(qū)域，進(jìn)而避免銅箔產(chǎn)生電磁輻射源，防止電子產(chǎn)品內(nèi)部元器件及其外界的電磁干擾。
[0015](3)本實(shí)用新型采用對(duì)稱八邊形結(jié)構(gòu)的SMT焊盤，通過(guò)縮小SMT焊盤的面積，并去除了方形邊角的存在，因而在涂布錫膏時(shí)，既可以防止錫膏向邊角過(guò)度分散，又可以限制錫膏在SMT焊盤中的流動(dòng)空間，使錫膏更好地集中在焊盤中心，從而令焊盤與元器件能夠更加充分地焊接在一起，避免出現(xiàn)SMT焊接不充分或假焊的現(xiàn)象，造成焊料和錫膏的浪費(fèi)。
[0016](4)本實(shí)用新型在SMT焊盤與方形焊盤開(kāi)窗之間的空隙中鋪滿銅網(wǎng)，其在具有良好的散熱性的同時(shí)，可以有效減小地線阻抗，進(jìn)一步提高PCB板的抗電磁干擾能力。
[0017](5)本實(shí)用新型有效解決了現(xiàn)有SMT焊盤因外形過(guò)大和存在邊角的因素而導(dǎo)致連錫短路和焊接不良的問(wèn)題，其不僅大幅優(yōu)化了 PCB板電路的性能，而且節(jié)約了焊料和錫膏，降低了生產(chǎn)成本，并避免錫膏由于處理不當(dāng)而對(duì)插件弓I腳造成污染。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為現(xiàn)有焊盤結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0019]圖2為SMT阻焊層開(kāi)窗中電磁信號(hào)輻射源的位置示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為現(xiàn)有焊盤結(jié)構(gòu)涂布錫膏時(shí)的原理示意圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型涂布錫膏時(shí)的原理示意圖。
[0023]其中，附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的零部件名稱為:
[0024]1-PCB板基材，2-SMT阻焊層開(kāi)窗，3_方形焊盤開(kāi)窗，4-SMT焊盤，41-長(zhǎng)邊，42-斜邊,5-銅網(wǎng)。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0026]如圖3所示，本實(shí)用新型主要針對(duì)0201、0402、0603、0805、1206、1210類型的輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝，其包括PCB板基材1、SMT阻焊層開(kāi)窗2和SMT焊盤4。所述SMT阻焊層開(kāi)窗至少為兩個(gè)，并且拉直均布在PCB板基材I上，每個(gè)SMT阻焊層開(kāi)窗2中均設(shè)有方形焊盤開(kāi)窗3。所述SMT焊盤4設(shè)置在方形焊盤開(kāi)窗3中，并且SMT焊盤4為四條相等的長(zhǎng)邊41和四條相等的斜邊42首尾連接構(gòu)成的對(duì)稱八邊形結(jié)構(gòu)，其中，SMT焊盤4的四條長(zhǎng)邊一一對(duì)應(yīng)緊貼方形焊盤開(kāi)窗3的四條邊，并且SMT焊盤的斜邊與長(zhǎng)邊之間的夾角大于90°。所述SMT阻焊層開(kāi)窗2外邊緣的形狀和排列方式均與SMT焊盤4相同。
[0027]由于SMT焊盤的四條長(zhǎng)邊緊貼方形焊盤開(kāi)窗3的四條邊，因而SMT焊盤四條斜邊與方形焊盤開(kāi)窗3對(duì)應(yīng)的四個(gè)邊角之間均會(huì)存在一個(gè)直角三角形的空隙，而本實(shí)用新型則在該空隙中鋪滿有銅網(wǎng)5。
[0028]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，下面以原理的方式闡述本實(shí)用新型技術(shù)方案所帶來(lái)的效果，本實(shí)用新型同時(shí)解決了電磁輻射源產(chǎn)生、連錫短路、SMT焊接不充分或假焊等問(wèn)題，分別如下所述:
[0029]電磁輻射源:
[0030]上述提到，在PCB板電路中，電磁輻射源主要集中在尖銳(< 90° )或孤立的敷銅區(qū)域，而本實(shí)用新型從SMT焊盤形狀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，由于其對(duì)稱八邊形的斜邊與長(zhǎng)邊之間的夾角大于90°，因此本實(shí)用新型可以有效避免PCB敷銅時(shí)產(chǎn)生<90°的尖銳或孤立區(qū)域，進(jìn)而避免銅箔產(chǎn)生電磁輻射源，防止電磁干擾，并且結(jié)合銅網(wǎng)的設(shè)置，可以進(jìn)一步提高PCB板基材的抗電磁干擾能力。
[0031 ] 連錫短路及SMT焊接不充分或假焊:
[0032]如圖4、5所示，圖中實(shí)心箭頭為風(fēng)險(xiǎn)連錫區(qū)域，空心箭頭為錫膏的溢流區(qū)域。傳統(tǒng)SMT焊盤在PCB元件并排布局時(shí)，由于0201、0402、0603、0805、1206等此類輕質(zhì)量微小型器件的PCB板本身的體積和面積限制，以及SMT焊盤物理外形大、相鄰焊盤四個(gè)邊角之間距離短的原因，會(huì)大幅增加連錫短路的可能性，而采用本實(shí)用新型的焊盤設(shè)計(jì)則可以有效減少連錫短路的不良現(xiàn)象，很大程度上避免此類風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)SMT焊盤在輕質(zhì)量微小型器件的PCB元件上的有效布局和設(shè)計(jì)。并且，在輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝中，傳統(tǒng)四邊形SMT焊盤在涂布錫膏后，經(jīng)過(guò)回流高溫時(shí)，錫膏會(huì)充分融化，而由于過(guò)高溫的熔點(diǎn)以及SMT焊盤過(guò)大的物理外形，因此在一些外在因素(如氣流或震動(dòng))的影響下，融化的錫膏會(huì)很容易溢流到焊盤的四邊和邊角(圖4)，造成焊盤中間缺錫，導(dǎo)致SMT焊接不充分或發(fā)生假焊。
[0033]本實(shí)用新型的焊盤設(shè)計(jì)縮小了 SMT焊盤的物理外形，使得錫膏過(guò)熔點(diǎn)后可以更好地融化在SMT焊盤中心(圖5)，解決了錫膏因震動(dòng)和氣流等因素而過(guò)分分散的問(wèn)題，使得元器件與SMT焊盤能更有效地焊接在一起，充分減少了焊接不充分或假焊的不良現(xiàn)象。
[0034]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但是由于體積和面積較小，因而其設(shè)計(jì)和實(shí)踐并不容易，只有準(zhǔn)確把握焊盤的大小、形狀和位置，并巧鋪銅網(wǎng)進(jìn)行阻隔，才能有效降低連錫風(fēng)險(xiǎn)，并避免PCB板出現(xiàn)電磁輻射、干擾，確保產(chǎn)品功能，并改善產(chǎn)品外觀。本實(shí)用新型細(xì)節(jié)上的設(shè)計(jì)緊密性非常強(qiáng)，由細(xì)節(jié)構(gòu)成的整體大幅優(yōu)化了 PCB封裝的性能，為SMT焊盤的布局帶來(lái)了明顯的好處。試驗(yàn)表明，采用本實(shí)用新型的PCB封裝結(jié)構(gòu)，其在布局SMT焊盤時(shí)幾乎沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)連錫短路和電磁干擾的現(xiàn)象，因此，本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，具有實(shí)質(zhì)性的特點(diǎn)和進(jìn)步。
[0035]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例，不應(yīng)當(dāng)用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，但凡在本實(shí)用新型的主體設(shè)計(jì)思想和精神下所作出的任何毫無(wú)實(shí)質(zhì)意義的改動(dòng)和潤(rùn)色，或是進(jìn)行等同置換的技術(shù)方案，其所解決的技術(shù)問(wèn)題實(shí)質(zhì)上與本實(shí)用新型一致的，也應(yīng)當(dāng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)，包括PCB板基材(I)，至少為兩個(gè)并拉直均布在該P(yáng)CB板基材(I)上、且設(shè)有方形焊盤開(kāi)窗(3)的SMT阻焊層開(kāi)窗(2)，以及設(shè)置在方形焊盤開(kāi)窗(3)中的SMT焊盤(4)，其特征在于:所述SMT焊盤(4)為四條相等的長(zhǎng)邊(41)和四條相等的斜邊(42)首尾連接構(gòu)成的對(duì)稱八邊形結(jié)構(gòu)，其中，SMT焊盤(4)的四條長(zhǎng)邊一一對(duì)應(yīng)緊貼方形焊盤開(kāi)窗(3)的四條邊，SMT焊盤的四條斜邊與方形焊盤開(kāi)窗(3)的四個(gè)邊角——對(duì)應(yīng)，并且SMT焊盤的斜邊(42)與長(zhǎng)邊(41)之間的夾角大于90° ;所述SMT阻焊層開(kāi)窗(2)外邊緣的形狀和排列方式均與SMT焊盤(4)相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述SMT焊盤(4)四條斜邊與方形焊盤開(kāi)窗(3)對(duì)應(yīng)的四個(gè)邊角之間的空隙中均設(shè)有銅網(wǎng)(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于輕質(zhì)量微型SMT元器件的PCB封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述銅網(wǎng)(5)鋪滿SMT焊盤(4)與方形焊盤開(kāi)窗(3)之間的空隙。
【文檔編號(hào)】H05K1/18GK203942698SQ201420307345
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】朱福林 申請(qǐng)人:深圳市磊科實(shí)業(yè)有限公司