專利名稱：表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法及其表面粘著型態(tài)的電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電路板的焊墊布局方法及其電路板結(jié)構(gòu)，特別是一種表面粘 著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法及其表面粘著型態(tài)的電路板，以避免表面粘著元件及電路 板發(fā)生彎曲變形。
背景技術(shù)：
塑料原料大致可分為熱塑性塑料(Thermoplastic)及熱固性塑料 (Thermosetting)。而目前電連接器產(chǎn)業(yè)所使用的塑料材料多為熱塑性塑料，其特性在常溫 下通常為顆粒狀，加熱到一定溫度后變成熔融的狀態(tài)，將其冷卻后則射出固化成型，若再次 加熱則又會軟化變成熔融的狀態(tài)，而可進行再次的塑化成型。因此，熱塑性塑料可經(jīng)由加熱 熔融而反復(fù)固化成型。然而，一般較為長形的電連接器，例如應(yīng)用于雙行內(nèi)存模塊(dual in-linememory module，DIMM)的電連接器，或是應(yīng)用單直插內(nèi)存模塊(single in-linememory module, SIMM)的電連接器，在進行表面粘著技術(shù)(Surface MountTechnology, SMT)時，由于內(nèi)存模 塊連接器的尺寸長度較長，將其放在電路板上經(jīng)過一熱風(fēng)機(fan convection)或是一紅外 線回焊爐(IR-reflow)的烘烤后，會使得內(nèi)存模塊連接器呈現(xiàn)一軟化的現(xiàn)象。換句話說，在表面粘著技術(shù)中，通常熱風(fēng)機(fan convection)或紅外線加熱設(shè)備 所釋出的熱氣位于內(nèi)存模塊連接器的上方，導(dǎo)致連接器的塑料本體上方受熱的溫度較高， 相對的，塑料本體下方所受熱的溫度則較低。由于塑料本體的上、下半部所受的溫度各不相 同，所以容易造成塑料本體在上半部的熱膨脹速度會比下半部的熱膨脹速度還要來的快， 或者是下半部的熱膨脹速度會比上半部的熱膨脹速度還要來的快，導(dǎo)致塑料本體的中央部 位向上或是向下拱起，進而造成連接器結(jié)構(gòu)的彎曲變形。如此一來，塑料本體因受熱不均勻，容易產(chǎn)生膨脹程度不一致的現(xiàn)象，而在結(jié)構(gòu)上 產(chǎn)生變形(即塑料本體彎曲成正υ型或是倒us)，使得塑料本體所插設(shè)的接腳端子離開電 路板上的焊墊(pad)。換句話說，原本已對正的接腳端子及電路板上的焊墊，因塑料本體各 部的熱膨脹情形不同，而造成接腳端子無法與焊墊確實接觸甚至產(chǎn)生錯位現(xiàn)象，使得焊墊 無法準確焊固接腳端子，而導(dǎo)致發(fā)生空焊或是吃錫不足等問題。且焊接的固持強度也不足， 甚至有接腳端子焊錯電路板的焊墊位置而造成短路等嚴重問題。因此，有必要尋求一防制 方式來解決此種熱膨脹不一的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本發(fā)明提供一種表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法及其表 面粘著型態(tài)的電路板，以改良慣用電連接器的塑料本體因受熱不均勻，而導(dǎo)致塑料本體彎 曲變形，并以此防止電連接器的接腳端子與電路板的焊墊產(chǎn)生錯位，而造成接腳端子空焊 或是吃錫不足等問題。
本發(fā)明所公開表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法，首先取得電路板的熱膨 脹系數(shù)CTCa及表面粘著元件的熱膨脹系數(shù)CTCb，且電路板上具有多個預(yù)定布局位置。接 著，決定表面粘著元件結(jié)合在電路板的工作溫度Ts，并量測得到環(huán)境室溫Tr。根據(jù)d = (CTEa-CTEb) X (Ts-Tr)決定電路板上的多個實際布局位置，而d為實際布局位置與預(yù)定布 局位置之間的偏移距離。最后，布局多個焊墊在實際布局位置上，使焊墊形成在電路板上。本發(fā)明所公開表面粘著型態(tài)的電路板，其電路板具有多個預(yù)定布局位置，以供至 少一表面粘著元件電性設(shè)置在電路板上。本發(fā)明的電路板包括有一基板及多個焊墊，其中 基板具有多個實際布局位置，焊墊分別設(shè)置在實際布局位置上，而實際布局位置與預(yù)定布 局位置之間具有一偏移距離，此一偏移距離根據(jù)d= (CTEa-CTEb) X (Ts-Tr)決定。其中，d 為實際布局位置與預(yù)定布局位置之間的偏移距離；CTCa為基板的熱膨脹系數(shù)；CTCb為表面 粘著元件的熱膨脹系數(shù)；Ts為表面粘著元件結(jié)合在電路板的工作溫度；Tr為環(huán)境室溫。本發(fā)明的效果在，根據(jù)上述的方程式計算電路板的實際布局位置與預(yù)定布局位置 之間的偏移距離，以些微改變焊墊設(shè)置在電路板上的布局位置，有效補償因表面粘著元件 與電路板的熱膨脹系數(shù)不同所產(chǎn)生的變形量，避免電路板或是表面粘著元件受熱不勻而導(dǎo) 致彎曲、變形，進而防止表面粘著元件的接腳端子自電路板的焊墊脫離的現(xiàn)象發(fā)生，大幅提 高工序的穩(wěn)定性。以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實施方式的說明用以說明與解釋本發(fā)明 的原理，并且提供本發(fā)明的專利申請范圍更進一步的解釋。


圖1為本發(fā)明的步驟流程圖；以及圖2A至圖2F為本發(fā)明的焊墊布局方法的步驟示意圖。附圖標(biāo)記說明步驟110取得電路板的熱膨脹系數(shù)步驟120取得表面粘著元件的熱膨脹系數(shù)步驟130決定表面粘著元件結(jié)合在電路板的工作溫度步驟140量測環(huán)境室溫步驟150決定電路板的實際布局位置步驟160布局多個焊墊在實際布局位置上200電路板210 基板211預(yù)定布局位置212實際布局位置220 焊墊300表面粘著元件310接腳端子400印刷鋼板410 開孔
具體實施例方式圖1為本發(fā)明一實施例的步驟流程圖，以及圖2A至圖2F為本發(fā)明一實施例的分 解步驟示意圖。如圖1所示，并請配合圖2A及圖2B—并參考，本發(fā)明所公開的表面粘著型態(tài)的電 路板的焊墊布局方法，步驟110，首先提供一電路板200，并且根據(jù)電路板200所選用的制造 材質(zhì)，以取得電路板200的熱膨脹系數(shù)CTEa，且通過例如計算機程序計算方法而在電路板 200的一表面上先行設(shè)計有多個預(yù)定布局位置211。這些預(yù)定布局位置211為電路板200上 的原始設(shè)計布局位置，其屬于虛擬位置的設(shè)定，而慣用電路板200的各個預(yù)定布局位置211 之間以等間距排列。本實施例的電路板200為表面粘著型態(tài)(Surface Mount)的電路基板，以后續(xù)進 行表面粘著技術(shù)(Surface Mount Technology，SMT)，并且本實施例的電路板200的材質(zhì)為 環(huán)氧樹脂材料(FR4)，其熱膨脹系數(shù)約為CTOa = 18. 8ppm/°C，然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，也 可選用不同材質(zhì)的電路板200，并不以本實施例所公開的電路板種類為限。步驟120，接著，提供一表面粘著元件300 (surface mounted component)，并且根 據(jù)表面粘著元件300所選用的制造材質(zhì)，以取得表面粘著元件300的熱膨脹系數(shù)CTCb。表 面粘著元件300具有多個接腳端子310。本實施例的表面粘著元件300的熱膨脹系數(shù)約為 CTEa= 12. 8ppm/°C，然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，也可根據(jù)實際需求而選用不同材質(zhì)的表面 粘著元件300，并不以本實施例為限。步驟130，接著，根據(jù)表面粘著技術(shù)(SMT)的實際工序參數(shù)，以決定表面粘著元件 300結(jié)合在電路板200上的工作溫度Ts。本實施例所采用的工作溫度(或稱焊接溫度)約 為攝氏220度O20°C)，但并不以此一工作溫度為限。并且，步驟140，量測環(huán)境室溫Tr，而 此一環(huán)境室溫指工作環(huán)境場所的溫度，較佳的室溫約為攝氏25度(25°C )。步驟150，如圖1所示，并請配合圖2C —并參考。根據(jù)d = (CTEa-CTEb) X (Ts-Tr) 決定電路板200的多個實際布局位置212，其中d為實際布局位置212與預(yù)定布局位置211 之間的偏移距離。以本實施例的表面粘著技術(shù)參數(shù)進行詳細說明，將各制程參數(shù)代入上述 的方程式，(18. 8ppm,C -12. 8ppm,C ) X (220°C -25°C )，即得到實際布局位置212與預(yù)定 布局位置211之間的偏移距離d = 1170ppm = 1. 17毫米(mm)，使電路板200的焊墊布局位 置為最佳的設(shè)計位置。上述的參數(shù)數(shù)據(jù)可依據(jù)實際使用的基板210的材質(zhì)、表面粘著元件 300的種類、或是實際回焊溫度設(shè)定等情況而對應(yīng)改變，并不以本實施例為限。值得注意的是，若所求得的實際布局位置212與預(yù)定布局位置211之間的偏移距 離d為正值時，實際布局位置212即朝向電路板200的外側(cè)方向偏移；若所求得的實際布局 位置212與預(yù)定布局位置211之間的偏移距離d為負值時，實際布局位置212即朝向電路 板200的內(nèi)側(cè)方向偏移。另外，也可選擇僅調(diào)整部分的實際布局位置212偏離于預(yù)定布局位置211，僅須將 所計算得到的總偏移距離d除以表面粘著元件300的總接腳端子310數(shù)量(如圖2B所示)， 再乘以所欲偏移的實際布局位置212的數(shù)量，即可得到部分偏移的實際布局位置212的定 位。如圖1所示，并請配合圖2D及圖2E—并參考。步驟160，接著，布局多個焊墊220 在實際布局位置上，使焊墊220形成在基板210的一表面，而焊墊220與預(yù)定布局位置211之間的距離為上述所計算得到的偏移距離d。然而，焊墊220的位置仍位于如圖2B所示的 表面粘著元件300的各接腳端子310的尺寸范圍內(nèi)本實施例的布局多個焊墊220的制程步驟，其以具有多個開孔410的印刷鋼板 400，通過網(wǎng)版印刷(screen printing)的方式將焊墊220形成在基板210上，以形成電路 板200。其中，印刷鋼板400的多個開孔410的開設(shè)位置根據(jù)實際布局位置212而決定，使 焊墊220得以準確的形成在實際布局位置212上。請參閱圖2F所示，最后表面粘著元件300以表面粘著技術(shù)(SMT)固設(shè)在基板210 上，且表面粘著元件300的各接腳端子310分別與焊墊220粘著，使表面粘著元件300與電 路板200之間構(gòu)成電性接觸的連接關(guān)系。本發(fā)明所公開的表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法及其表面粘著型態(tài)的電 路板，根據(jù)上述的方程式d = (CTEa-CTEb) X (Ts-Tr)，以計算得知焊墊設(shè)置在電路板上的 實際布局位置，有效補償因表面粘著元件與電路板的熱膨脹系數(shù)不同所產(chǎn)生的變形量，避 免電路板或是表面粘著元件受熱不勻而導(dǎo)致彎曲、變形現(xiàn)象，進而防止表面粘著元件的接 腳端子自電路板的焊墊脫離的現(xiàn)象發(fā)生，大幅提高表面粘著元件于進行回焊制程時的穩(wěn)定 性。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟 悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變 和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法，包括以下步驟取得一電路板的熱膨脹系數(shù)CTEa，且該電路板上具有多個預(yù)定布局位置；取得一表面粘著元件的熱膨脹系數(shù)CTCb ；決定該表面粘著元件結(jié)合在該電路板的工作溫度Ts ；量測一環(huán)境室溫Tr ；根據(jù)d = (CTEa-CTEb) X (Ts-Tr)決定該電路板的多個實際布局位置，而d為該實際布 局位置與該預(yù)定布局位置之間的偏移距離以及布局多個焊墊在該實際布局位置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法，其特征在于，布局 該焊墊的步驟通過一印刷鋼板以網(wǎng)版印刷方式形成在該電路板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法，其特征在于，該印 刷鋼板具有多個開孔，根據(jù)該實際布局位置而對應(yīng)開設(shè)。
4.一種表面粘著型態(tài)的電路板，該電路板具有多個預(yù)定布局位置，以供至少一表面粘 著元件電性設(shè)置在其上，該電路板包括有一基板，該基板具有多個實際布局位置；以及多個焊墊，分別設(shè)置在該實際布局位置上，且該實際布局位置與該預(yù)定布局位置之間 具有一偏移距離，該偏移距離根據(jù)一下式?jīng)Q定d = (CTEa-CTEb)X (Ts-Tr)其中，d為該實際布局位置與該預(yù)定布局位置之間的該偏移距離；CTCa為該基板的熱 膨脹系數(shù)；CTCb為該表面粘著元件的熱膨脹系數(shù)；Ts為該表面粘著元件結(jié)合在該電路板的 工作溫度；Tr為環(huán)境室溫。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面粘著型態(tài)的電路板，其特征在于，該焊墊通過一印刷鋼 板以網(wǎng)版印刷方式形成在該基板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的表面粘著型態(tài)的電路板，其特征在于，該印刷鋼板具有多個 開孔，且該開孔的位置分別對應(yīng)于該實際布局位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種表面粘著型態(tài)的電路板的焊墊布局方法及其表面粘著型態(tài)的電路板，其布局方法的步驟首先取得電路板及表面粘著元件的熱膨脹系數(shù)，而電路板上已預(yù)設(shè)有多個預(yù)定布局位置。接著決定表面粘著元件結(jié)合在電路板的工作溫度，并量測取得環(huán)境室溫。根據(jù)d＝(CTEa-CTEb)×(Ts-Tr)決定電路板上的多個實際布局位置，d為實際布局位置與預(yù)定布局位置的間的偏移距離。最后，布局多個焊墊在實際布局位置上，使焊墊形成在電路板上。
文檔編號G06F17/50GK102054059SQ20091020775
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者吳仲揚, 黃弘道 申請人:英業(yè)達股份有限公司