專利名稱：印刷電路板及其制造方法和具有印刷電路板的電路模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷電路板，該印刷電路板具有焊接跡線，表面固定器件可與焊接跡線焊接，本發(fā)明還涉及一種電路模塊，表面固定器件與此印刷電路板焊接，本發(fā)明還涉及一種具有焊接跡線的印刷電路板的制造方法。
首先，制備好印刷電路板，此印刷電路板上具有安裝區(qū)和數(shù)個(gè)在安裝區(qū)制出的焊接跡線。其次，將焊料軟膏敷設(shè)在焊接跡線上，使形成覆蓋焊接跡線的焊料層。然后，使用部件安裝裝置將表面固定器件安裝在安裝區(qū)的所述位置。表面固定器件的端子于是與焊料層接觸。此后，將印刷電路板放入重熔爐并在其中將其加熱。由于印刷電路板被加熱，焊料層被熔化并分布覆蓋在焊接跡線上。最后，將印刷電路板冷卻，焊料層于是硬化。結(jié)果，端子與焊接跡線連接，包括電氣連接和機(jī)械連接兩者。表面固定器件于是固定在印刷電路板上。
設(shè)置在傳統(tǒng)印刷電路板上的焊接跡線是矩形條，各焊接跡線具有正比于其所保持的端子的尺寸。由于是矩形，每一個(gè)焊接跡線具有的面積大于其所需要的面積。不可避免地，敷設(shè)在每一個(gè)焊接跡線上的焊料量必然大于所需要的量。于是，當(dāng)印刷電路板在重熔爐中被加熱時(shí)，大量焊料在一個(gè)焊接跡線中流動(dòng)，從焊接跡線的中心部流向焊接跡線的每個(gè)角部。
由于熔融的焊料這樣流動(dòng)，即使此器件已經(jīng)設(shè)置在印刷電路板安裝區(qū)極為理想的位置，表面固定器件可能從所希望的位置運(yùn)動(dòng)或者可能轉(zhuǎn)動(dòng)。更準(zhǔn)確地說，熔融的焊料很可能流向焊接跡線的各個(gè)角部，因?yàn)橹苯堑慕遣课挥谒３侄俗拥耐膺叀Ｓ捎谌廴诤噶线@樣流動(dòng)，表面固定器件可能相對(duì)于焊接跡線轉(zhuǎn)動(dòng)。如果印刷電路板在這種情況下冷卻，表面固定器件被固定在印刷電路板上，相對(duì)于所希望的位置被轉(zhuǎn)動(dòng)了，就可能與設(shè)置在印刷電路板上的其它電路器件產(chǎn)生干涉或?qū)е掠∷㈦娐钒宥搪贰?br> 焊接之后，對(duì)印刷電路板進(jìn)行檢測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)任何表面固定器件已經(jīng)過量旋轉(zhuǎn)，必須將其從印刷電路板的安裝區(qū)移去，并在安裝區(qū)所希望的位置再次焊接。這種修復(fù)需要許多時(shí)間和勞動(dòng)，降低了器件在印刷電路板上的安裝效率。
日本專利申請(qǐng)No.2000-261131公開了一種經(jīng)過改進(jìn)的方法，此方法用于在印刷電路板上焊接表面固定式電子器件。這種方法使用這樣的焊接跡線，該焊接跡線的每一個(gè)焊接跡線包括彼此相距一段距離的兩部分。因此，電子器件的端子焊接在設(shè)置在印刷電路板上的焊接跡線上后，每一個(gè)端子跨立在焊接跡線的兩部分上。
文獻(xiàn)No.2000-261131公開的焊接方法是為減緩應(yīng)力而發(fā)明的，如果端子與焊接跡線焊接時(shí)使用無鉛焊料，即，焊料具有高剛度，這種應(yīng)力產(chǎn)生在焊接跡線和端子的接合部。文獻(xiàn)No.2000-261131并未提出避免表面固定器件離開所希望位置運(yùn)動(dòng)的技術(shù)。
在文獻(xiàn)No.2000-261131所公開的焊接跡線的兩部分都是矩形，每一個(gè)部分有四個(gè)直角的角。其焊接跡線與設(shè)置在傳統(tǒng)印刷電路板上的焊接跡線的形狀完全沒有不同。在重熔焊接的過程中，由于印刷電路板被加熱，熔融的焊料趨向于流向每一個(gè)焊接跡線任何一個(gè)部分的角部。因此，在將表面固定器件焊接在印刷電路板上的過程中，不可能避免該器件的運(yùn)動(dòng)。
發(fā)明綜述本發(fā)明的目的之一在于提供一種印刷電路板，當(dāng)表面固定器件焊接在這種印刷電路板上時(shí)，可避免該器件在此過程中運(yùn)動(dòng)，因此可使器件設(shè)置在希望的位置，并提供一種制造此種類型印刷電路板的方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種具有上述類型印刷電路板的電路模塊。
為了獲得第一條所述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的印刷電路板包括基片，具有安裝表面，表面固定器件將安裝在此安裝表面上；至少一個(gè)焊接跡線，設(shè)置在安裝表面上，與表面固定器件的端子對(duì)準(zhǔn)定位。焊接跡線包括數(shù)個(gè)成型部和數(shù)個(gè)分別在成型部上設(shè)置的焊料層。每一個(gè)成型部的形狀設(shè)置成這樣，使當(dāng)焊料層熔化時(shí)，焊接跡線的成型部限定一個(gè)區(qū)域，熔融焊料在此區(qū)域流動(dòng)。
為實(shí)現(xiàn)所述第一個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明第二方面的印刷電路板包括基片，具有安裝表面，一種表面固定器件安裝在此基片上，此表面固定器件具有以一定間距設(shè)置的數(shù)個(gè)引出線；數(shù)個(gè)焊接跡線，在基片的安裝表面并排設(shè)置，分別與相應(yīng)引出線對(duì)準(zhǔn)定位。每一個(gè)焊接跡線包括數(shù)個(gè)成型部和數(shù)個(gè)分別設(shè)置在成型部上的焊料層。成型部成列設(shè)置，沿引出線的長(zhǎng)度方向彼此相距一段距離，成型部的形狀設(shè)置成這樣，使當(dāng)焊料層熔化時(shí)，焊接跡線的成型部限定一個(gè)區(qū)域，熔融焊料在此區(qū)域流動(dòng)。
為實(shí)現(xiàn)所述第二個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明第三方面的電路模塊包括表面固定器件，具有至少一個(gè)端子；印刷電路板，具有安裝表面，表面固定器件焊接在此安裝表面上；至少一個(gè)焊接跡線，設(shè)置在安裝表面上，并與表面固定器件的端子對(duì)準(zhǔn)定位。焊接跡線包括數(shù)個(gè)成型部和數(shù)個(gè)分別設(shè)置在成型部上的焊料層。每一個(gè)成型部的形狀設(shè)置成這樣，使當(dāng)焊料層熔化時(shí)，焊接跡線的成型部限定一個(gè)區(qū)域，熔融焊料在此區(qū)域流動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，制造印刷電路板的一種方法包括在基片的安裝表面上制出至少一個(gè)焊接跡線，并使其對(duì)準(zhǔn)表面固定器件的一個(gè)端子，此焊接跡線包括數(shù)個(gè)成型部，此成型部的形狀從下列一組形狀中選擇，這組形狀包括圓形、具有圓角的矩形、具有至少五個(gè)角的多邊形；通過放置在基片安裝表面上的篩網(wǎng)模板，將焊料軟膏覆蓋在成型部，因此將這些成型部均覆蓋以焊料層；將焊料阻擋層設(shè)置在基片安裝表面上除設(shè)置了成型部以外的區(qū)域。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將在下述說明中提出，其中一部分從說明就顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實(shí)踐了解。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可通過各實(shí)施例和在下文特別指出的各種組合實(shí)現(xiàn)和獲得。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說明附圖與特征相結(jié)合并作為特征的一部分圖解說明了本發(fā)明的實(shí)施例，與上述總體說明以及對(duì)下面列舉的實(shí)施例的詳細(xì)說明一起，用于說明本發(fā)明的原理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜式電腦的剖視圖；圖2是一個(gè)電路模塊的透視圖，示出了芯片器件與具有焊接跡線的印刷電路板之間的相對(duì)位置，每一個(gè)焊接跡線覆蓋了焊料層；圖3是電路模塊的平面視圖，示出了焊接在印刷電路板安裝表面上的芯片器件；圖4是電路模塊的剖視圖，示出了焊接在印刷電路板上的芯片器件；圖5是電路模塊的分解圖，示出了四元組平直封裝器件(QFP)與具有焊接跡線的印刷電路板之間的相對(duì)位置，每一個(gè)焊接跡線覆蓋了焊料層；圖6是電路模塊的剖視圖，一方面示出了QFP的引出線間的位置關(guān)系，另一方面示出了設(shè)置在印刷電路板上的焊接跡線的位置關(guān)系；圖7是電路模塊的剖視圖，此電路模塊具有焊接在印刷電路板安裝表面上的引出線；圖8是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的焊接跡線的平面視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的焊接跡線的平面視圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的焊接跡線的平面視圖；圖11是平面視圖，示出了在本發(fā)明第五實(shí)施例中QFP的引出線與焊接跡線的成型部之間的位置關(guān)系；
圖12是平面視圖，示出了在本發(fā)明第六實(shí)施例中QFP的引出線與焊接跡線的成型部之間的位置關(guān)系；和圖13是透視圖，示出了在本發(fā)明第七實(shí)施例中，一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)與印刷電路板之間的位置關(guān)系，上述具有焊接跡線的印刷電路板的每一個(gè)焊接跡線均覆蓋了焊料層。
對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明的第一實(shí)施例將結(jié)合圖1至7給予說明。
圖1示出了一個(gè)便攜式筆記本電腦1或一種電子設(shè)備。便攜式電腦1包括主體2和支承在主體2上的顯示部件3。
主體2具有形狀類似扁平盒的外殼4。外殼4具有底壁4a和頂壁4b。頂壁4b的上表面具有鍵盤容座5。容座5保持鍵盤6。顯示部件3包括一個(gè)顯示器外殼7，此外殼裝有一個(gè)液晶顯示板(未示出)。顯示器外殼7與外殼4的后邊緣連接，并可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
外殼4容納電路模塊10和冷卻風(fēng)扇11。冷卻風(fēng)扇11是為冷卻電路模塊10而設(shè)置的。更具體說，風(fēng)扇11接受經(jīng)過外殼4上的進(jìn)氣孔12進(jìn)入外殼4的空氣，并將空氣即冷卻空氣送至電路模塊10。
電路模塊10包括一個(gè)印刷電路板13、一個(gè)芯片器件14、一個(gè)四元組平直封裝器件QFP15和某些其它電路元件(未示出)。印刷電路板13用螺釘緊固在凸臺(tái)16上。凸臺(tái)16從外殼4的底版4a向上突起。
芯片器件14和QFP15是表面固定器件。它們是焊接在印刷電路板13上。芯片器件14的尺寸例如長(zhǎng)1.0mm、寬0.5mm。如圖2所示，芯片器件14包括本體18和一對(duì)電極端子19a和19b。第一端子19a設(shè)置在本體18的一端，而第二端子19b設(shè)置在本體18的另一端。
QFP15包括封裝體21和數(shù)個(gè)引出線22。封裝體21是具有四個(gè)側(cè)邊的矩形。如圖5所示，引出線22即端子從封裝體21的四個(gè)側(cè)邊延伸，并彎曲成鷗翼形。每一個(gè)引出線22具有一個(gè)平直延伸的遠(yuǎn)端部22a。設(shè)置在封裝體21的任一側(cè)的引出線22，彼此相距一段距離地平行延伸。QFP15執(zhí)行的功能愈多，引出線22愈多。QFP15的引出線22愈多，引出線22彼此間的節(jié)距P愈短。
印刷電路板13包括一種多層基片25。基片25具有安裝表面25a，芯片器件14和QFP15均焊接在此表面上。安裝表面25a面對(duì)外殼4的底壁4a。如圖2至4所示，焊接跡線26設(shè)置在安裝表面25a上。焊接跡線26分別對(duì)準(zhǔn)芯片器件14的電極端子19a和19b。芯片器件14與基片25電氣連接。如圖5和6所示，其它焊接跡線27設(shè)置在安裝表面25a上。焊接跡線27與QFP15的引出線22對(duì)準(zhǔn)。它們使QFP15與基片25電氣連接。焊接跡線26和27均用銅箔制成，這就是眾所周知的“焊接區(qū)”。焊料阻擋層28覆蓋除焊接跡線26和27以外的整個(gè)安裝表面25a。
正如在圖2和3中最清楚地示出的，每一個(gè)焊接跡線26包括兩個(gè)成型部26a和26b。第一焊接跡線26的兩個(gè)成型部26a和26b與芯片器件14的第一電極端子19a對(duì)準(zhǔn)。第二焊接跡線26的兩個(gè)成型部26a和26b與芯片器件14的第二電極端子19b對(duì)準(zhǔn)。任一焊接跡線26的成型部26a和26b間相距的距離等于或小于電極端子(19a或19b)。焊料阻擋層28設(shè)置在成型部26a和26b之間。于是成型部26a與成型部26b彼此電氣絕緣。成型部26a和26b沒有角部。更準(zhǔn)確地說，成型部是圓形或橢圓形。成型部26a和26b的直徑D1略大于電極端子19a和19b的寬度W1。任一焊接跡線26的成型部26a和26b與設(shè)置在基片25安裝表面25a上的成形導(dǎo)電體29a和29b電氣連接。
任一焊接跡線26的成型部26a和26b均覆蓋一焊料層30。當(dāng)焊料層30熔化時(shí)，焊料沿電極端子19a和19b分布，充填在成型部26a與電極端子19a之間的間隙和在成型部26b與電極端子19b之間的間隙。焊料層30已經(jīng)用焊料軟膏通過印刷涂層而在成型部26a和26b形成。
焊料軟膏的印刷涂層使用一種現(xiàn)有形式的篩網(wǎng)模板。篩網(wǎng)模板具有開口，該開口具有與成型部26a和26b相同的尺寸。篩網(wǎng)模板設(shè)置在基片25的安裝表面上，并按需要在其上定位。通過使用一種涂刷器，將焊料軟膏穿過篩網(wǎng)模板的開口敷設(shè)在成型部26a和26b上。焊料層30因此在成型部26a和26b上形成。用于形成焊料層30的焊料軟膏的用量是篩網(wǎng)模板的厚度與篩網(wǎng)模板開口面積的乘積。焊料層30在成型部26a和26b上形成后，將篩網(wǎng)模板從基片25的安裝表面25a上移去。
篩網(wǎng)模板上的開口是圓形；此開口具有與成型部26a和26b相同的形狀。由于開口是圓形，這種開口就可以比不是圓形更容易在篩網(wǎng)模板上制造。由于不是多邊形，開口就沒有角部。這就帶來兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一，焊料軟膏就比開口不是圓形更容易敷設(shè)在成型部26a和26b。第二，篩網(wǎng)模板可以平緩地從基片25上移去。正如在圖4中虛線所表示的，通過在成型部26a和26b敷設(shè)焊料軟膏而形成的焊料層30幾乎是半球形。
如圖5和6所示，QFP15的每一個(gè)焊接跡線27包括三個(gè)成型部27a、27b和27c以及兩個(gè)橋路32a和32b。
每一個(gè)焊接跡線27的成型部27a、27b和27c成排設(shè)置，這排成型部與引出線22的遠(yuǎn)端22a對(duì)準(zhǔn)。成型部彼此相距一段距離，該距離小于引出線22遠(yuǎn)端22a的長(zhǎng)度。成型部27a、27b和27c沒有角。最好這些成型部是圓形或橢圓形。成型部27a、27b和27c的直徑D2接近等于引出線22遠(yuǎn)端22a的寬度W2。成型部27c與設(shè)置在安裝表面25a上的導(dǎo)體33電氣連接。
橋路32a和32b用銅箔制成。橋路32a與成型部27a和27b電氣連接，而橋路32b與成型部27b和27c電氣連接。橋路32a和32b沿成型部27a、27b和27c的中心連接線延伸。
橋路32a和32b的寬度W3小于成型部27a、27b和27c的直徑D2。希望寬度W3等于直徑D2的一半或更小。如圖6所示，橋路32a和32b均覆蓋以焊料阻擋層28。因此只有成型部27a、27b和27c曝露在基片25的安裝表面25a。
焊料層30覆蓋成型部27a、27b和27c的上表面。當(dāng)加熱時(shí)，焊料層熔化并分布在成型部27a、27b和27c以及引出線22的遠(yuǎn)端部22a。最后，焊料充填在以引出線22的遠(yuǎn)端部22a為一側(cè)和以成型部27a、27b和27c為另一側(cè)所形成的間隙內(nèi)。焊料層30已經(jīng)用焊料軟膏通過印刷涂層而在成型部27a、27b和27c形成。焊料軟膏的印刷涂層以與在焊接跡線26處覆蓋的相同方式進(jìn)行。
下面，對(duì)裝配電路模塊10的方法給予說明。
首先，制備印刷電路板10，該印刷電路板具有設(shè)置在基片25安裝表面25a上的焊接跡線26和焊接跡線27。其次，通過印刷涂層將焊料軟膏敷設(shè)在焊接跡線26的成型部26a和26b以及焊接跡線27的成型部27a、27b和27c上。幾乎成半球形的焊料層30因此在焊接跡線26的成型部26a和26b以及焊接跡線27的成型部27a、27b和27c上形成。然后，使用部件安裝裝置將芯片器件14和QFP15安裝在預(yù)定位置。芯片器件14的電極端子19a和19b于是設(shè)置在焊接跡線26上，每一個(gè)焊接跡線上已覆蓋了焊料層30。與此類似，使QFP15的引出線22的遠(yuǎn)端部22a設(shè)置在焊接跡線27上，每一個(gè)焊接跡線上也已覆蓋了焊料層30。
此后，將印刷電路板13放入重熔爐并在其中加熱。由于印刷電路板13被加熱，在每一個(gè)焊接跡線26的成型部26a和26b的焊料層30熔化。熔化了的焊料分布在圓形成型部26a和26b以及電極端子19a或19b上，充填成型部26a與電極端子之間的間隙和成型部26b與電極端子之間的間隙。與此類似，在焊接跡線27的成型部27a、27b和27c上的焊料30熔化。熔化了的焊料分布在圓形成型部27a、27b和27c以及引出線22的遠(yuǎn)端部22a，充填成型部27a、27b和27c為一側(cè)和遠(yuǎn)端部22a為另一側(cè)所形成的間隙。
最后，印刷電路板13被冷卻以使熔化的焊料固化變硬。結(jié)果，芯片器件14的電極端子19a和19b因此與焊接跡線26電氣連接。同時(shí)，QFP15的引出線22與焊接跡線27同時(shí)實(shí)現(xiàn)電氣連接和機(jī)械連接。芯片器件14和QFP15于是安裝在基片25的安裝表面25a上。這樣，電路模塊10完成了裝配。
在上述第一實(shí)施例中，與電極端子19a和19b焊接的兩個(gè)焊接跡線26，各包括兩個(gè)成型部26a和26b。成型部26a和26b的總面積小于在傳統(tǒng)印刷電路板上設(shè)置的單個(gè)成型部的面積。因此敷設(shè)在每一個(gè)焊接跡線26上的焊料量較小。
QFP15的一個(gè)引出線22與其焊接的每一個(gè)焊接跡線27包括三個(gè)成型部27a、27b和27c。27a、27b和27c的總面積小于在傳統(tǒng)印刷電路板上設(shè)置的單個(gè)成型部的面積。因此敷設(shè)在每一個(gè)焊接跡線27上的焊料量較小。
熔融的焊料流動(dòng)，但是只在每一個(gè)焊接跡線26的成型部26a和26b以及每一個(gè)焊接跡線27的成型部27a、27b和27c上流動(dòng)。由于成型部26a、26b、27a、27b和27c小，熔融焊料在其上流過的面積小且受到限制?；谙嗤睦碛桑廴诤噶仙倭吭诹鲃?dòng)。
如上所述，成型部26a、26b、27a、27b和27c是圓形。因此焊接跡線26沒有延伸出電極端子19a和19b之外的角部。焊接跡線27也沒有延伸出引出線22的遠(yuǎn)端部22a之外的角部。熔融焊料決不會(huì)流出至電極端子19a和19b或引出線22的遠(yuǎn)端部22a之外的任何區(qū)域，這使得熔融焊料可能流動(dòng)的面積最小。
這樣，可以避免芯片器件14從其相對(duì)于焊接跡線26所希望的位置旋轉(zhuǎn)，可以避免QFP15從其相對(duì)于焊接跡線27所希望的位置旋轉(zhuǎn)。換言之，芯片器件14和QFP15可以高精確度焊接在安裝表面25a上所希望的位置。
如上所述，每一個(gè)焊接跡線27的橋路32a和32b，沿成型部27a、27b和27c的中心連接線延伸，且其寬度W3小于成型部27a、27b和27c的直徑D2。這樣，由任一成型部的周邊所限定的角部和鄰近的橋路并不位于成型部之外。由于熔融焊料流向角部，它將引出線22的遠(yuǎn)端部22a拉向成型部27a、27b和27c的中心連線。引出線22于是運(yùn)動(dòng)以對(duì)準(zhǔn)此中心連線。這也防止QFP15從其相對(duì)于焊接跡線27的希望位置轉(zhuǎn)動(dòng)。
需要指出，橋路32a和32b均覆蓋了焊料阻擋層28。焊料阻擋層28防止熔融焊料(即在成型部27a、27b和27c上的焊料層30)散布在橋路32a和32b上。就是說，焊料阻擋層28使熔融焊料限制在成型部27a、27b和27c。焊料可能流動(dòng)的區(qū)域減小到最小。
橋路32a和32b電氣連接相鄰的成型部27a、27b和27c。雖然每一個(gè)焊接跡線包括三個(gè)成型部27a、27b和27c，只要將成型部27c與導(dǎo)體33連接就足夠了。即不必將全部三個(gè)部分27a、27b和27c與基片25電氣連接。換言之，不需要設(shè)置導(dǎo)體將成型部27a、27b與基片25連接。這有助于降低印刷電路板13的制造成本。
芯片器件14或QFP15，或者這兩者，在其焊接在基片25上之后進(jìn)行檢測(cè)后，可能發(fā)現(xiàn)其不合格。在這種情況下，芯片器件14或QFP15，或者兩者用高溫氣體局部加熱，使焊料熔化，因此可以將其從印刷電路板13上移去。
在此檢修過程中，焊料可以在短時(shí)間內(nèi)熔化，而芯片器件14和QFP15可以容易地從印刷電路板13上移去。這是因?yàn)槊恳粋€(gè)焊接跡線26和每一個(gè)焊接跡線27分別是由兩個(gè)小的成型部26a和26b以及三個(gè)小的成型部27a、27b和27c組成，因此芯片器件14和QFP15與基片25在小面積上接觸。這樣，只需要少量的焊料將芯片器件14和QFP15固定在基片25上。
由于用于將芯片器件14和QFP15固定在基片25上的焊料量小，芯片器件14和QFP15可以設(shè)置在相對(duì)于安裝表面25a較低的平面上。這使得電路模塊10變得更薄和更緊湊。因此電路模塊10容納在外殼4所提供的有限空間內(nèi)。
在本發(fā)明中，焊接跡線26和27的形狀和數(shù)量并不局限于第一實(shí)施例所采用的形狀和數(shù)量。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的焊接跡線41。焊接跡線41包括一對(duì)成型部41a和41b以及一個(gè)橋路41c。成型部41a和41b不是圓形，每一個(gè)成型部幾乎是正方形。每一個(gè)成型部具有四條側(cè)邊42a、42b、42c和42d和四個(gè)圓角43a、43b、43c和43d。圓角43a與43c處于對(duì)角彼此面對(duì)；圓角43b與43d處于對(duì)角彼此面對(duì)。就是說，每一個(gè)焊接跡線是正方形但沒有直角角部。成型部41a和41b的寬度W4略小于電極端子19a和19b的寬度W1和引出線22遠(yuǎn)端部22a的寬度W2。
橋路41c跨在成型部41a和41b上，將成型部41a和41b連接在一起。橋路41c沿成型部41a和41b中心連線延伸，橋路41c的寬度W5小于成型部41a和41b的寬度W4。最好，寬度W5是寬度W4的一半或更小。焊料阻擋層覆蓋橋路41c。
成型部41a和41b的各角部不處于在電極端子19a或19b或引出線22的遠(yuǎn)端部22a之外。這就避免了熔化了的焊料從電極端子19a或19b或從引出線22的遠(yuǎn)端部22a向外流。焊料可能流動(dòng)的區(qū)域被減至最小。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的焊接跡線51。焊接跡線51包括一對(duì)成型部51a和51b以及一個(gè)橋路51c。成型部51a和51b不是圓形，每一個(gè)成型部是六邊形。每一個(gè)成型部具有六個(gè)角52。成型部51a和51b具有對(duì)角寬度W6，此寬度本質(zhì)上等于電極端子19a和19b的寬度W1或引出線22的遠(yuǎn)端部22a的寬度W2。
橋路51c跨在成型部51a和51b上，將成型部51a和51b連接在一起。橋路51c沿成型部51a和51b中心連線延伸，橋路51c的寬度W7小于成型部51a和51b的寬度W6。最好，寬度W7是寬度W6的一半或更小。焊料阻擋層覆蓋橋路51c。
成型部51a和51b各具有六個(gè)角部52。不過，角部52為鈍角，即角度大于直角。角部52位于電極端子19a或19b之外，或位于引出線22的遠(yuǎn)端部22a之外。因此，熔化了的焊料難于向外流出電極端子19a或19b之外，或難于向外流出引出線22的遠(yuǎn)端部22a之外。
此外，角部52的角度愈大，可能突出于電極端子19a或19b之外或突出于引出線22的遠(yuǎn)端部22a之外的距離愈小。考慮到這一點(diǎn)，成型部51a和51b可以用八邊形替換。此外，成型部可以用多于八個(gè)角的成型部取代。每一個(gè)成型部的角度愈多，就愈接近于圓形。焊料可以流動(dòng)的區(qū)域于是可以減小。
分別在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中的橋路41c和51c，并不是絕對(duì)必須的。換言之，成型部41a和41b不需要連接，成型部51a和51b也不需要連接。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的焊接跡線61。焊接跡線61具有八個(gè)圓形成型部61a。成型部61a靠近電極端子19a或19b設(shè)置成四排兩列。任何兩個(gè)相鄰的成型部61a由橋路61b電氣連接。橋路61b沿成型部61a中心連線延伸。橋路61b的寬度W8小于成型部61a的直徑D2。最好寬度W8是直徑D2的一半或更小。焊料阻擋層覆蓋橋路61b。
圖11示出了本發(fā)明的第五實(shí)施例。更準(zhǔn)確地說，圖11示出了QFP的引出線22與焊接跡線27的成型部之間的位置關(guān)系。焊接跡線27的基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中所用焊接跡線的基本結(jié)構(gòu)一致。每一個(gè)焊接跡線27包括三個(gè)成型部27a、27b和27c以及兩個(gè)橋路32a和32b。
如圖11所示，任何兩個(gè)相鄰的焊接跡線27設(shè)置成這樣，使一個(gè)焊接跡線27的成型部27a、27b和27c與其它焊接跡線27的成型部，沿引出線22的遠(yuǎn)端部22a的長(zhǎng)度方向交錯(cuò)排列。這種對(duì)焊接跡線27特別的設(shè)置，帶來下述優(yōu)點(diǎn)。
即使在任何一個(gè)焊接跡線27的每一個(gè)成型部上熔化了的焊料，有少許從引出線22的遠(yuǎn)端部流出，焊接跡線27將不致與相鄰的焊接跡線短路。焊接跡線27可以小節(jié)距P并排設(shè)置。如果這樣設(shè)置，焊接跡線27可與具有許多以小間距設(shè)置的引出線22的QFP焊接。
圖12示出了本發(fā)明的第六實(shí)施例，第六實(shí)施例是第五實(shí)施例的變更。
第六實(shí)施例使用一個(gè)平面視圖，該視圖說明了在本發(fā)明的第六實(shí)施例中，QFP的引出線與焊接跡線的成型部之間的位置關(guān)系。
第六實(shí)施例使用了兩組焊接跡線27以將QFP15焊接在基片25上。第一組的每一個(gè)焊接跡線27包括三個(gè)成型部27a、27b和27c和兩個(gè)橋路32a和32b。第二組的每一個(gè)焊接跡線27包括兩個(gè)成型部27a、27b和一個(gè)橋路32a。第一組焊接跡線27和第二組焊接跡線27沿QFP15引出線22的方向交替設(shè)置。此外，第一組的任一個(gè)焊接跡線27的成型部27a、27b和27c，相對(duì)于相鄰的第二組焊接跡線的成型部27a和27b，沿引出線22遠(yuǎn)端部22a的長(zhǎng)度方向交錯(cuò)排列。
圖13示出了本發(fā)明的第七實(shí)施例。
第七實(shí)施例具有印刷電路板13和設(shè)置在印刷電路板13上的一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管FET71。此印刷電路板13的基本結(jié)構(gòu)類似于上述第一實(shí)施例的印刷電路板。
如圖13所示，F(xiàn)ET是一個(gè)矩形平行六面體，其尺寸例如為10×10×10mm。FET包括主體72和接地端子73。接地端子73設(shè)置在主體72的底面，且大到覆蓋整個(gè)底面。在FET71工作過程中，主體72輻射熱。接地端子73接受此熱并被加熱。
印刷電路板13包括一個(gè)基片25。基片25在其上表面25a具有正方形的安裝區(qū)74。焊接跡線75設(shè)置在安裝區(qū)74，使FET71與基片25電氣連接。焊接跡線75包括成型部75a和橋路75b。成型部75a成行和列設(shè)置以形成一個(gè)矩陣，在安裝區(qū)74內(nèi)每一個(gè)成型部與其它成型部相距一段距離。任何相鄰的成型部75a被橋路75b電氣連接。橋路75b由焊料阻擋層28覆蓋。成型部75a之一與設(shè)置在基片25上的導(dǎo)電體76電氣連接。
每一個(gè)成型部75a沒有角部。最好成型部是圓形或橢圓形。每一個(gè)成型部覆蓋以焊料層30。焊料層30已經(jīng)用與第一實(shí)施例相同的方法，通過印刷涂層將焊料軟膏覆蓋在成型部75a上而形成。
通過部件安裝裝置，可將FET71安裝在安裝區(qū)74。FET71的接地端子73于是放置在具有焊料層30的焊接跡線75上。當(dāng)印刷電路板13在重熔爐中加熱時(shí)，焊料層30熔化。熔化了的焊料分布在圓形成型部75a上，充填在每一個(gè)成型部75a與接地端子73之間的間隙內(nèi)。當(dāng)印刷電路板13冷卻時(shí)，焊料固化，使接地端子73與焊接跡線75電氣與機(jī)械連接。
如上所述，焊接跡線75包括數(shù)個(gè)成型部75a，該成型部成排成列設(shè)置。顯然，焊接跡線75的面積比與FET71接地端子73具有相同尺寸的單層焊接跡線的面積小。因此，分布在焊接跡線75上熔融焊料的量，小于可能分布在單層焊接跡線上的熔融焊料量，無論接地端子73的尺寸如何。
沒有一個(gè)成型部75a具有突出于接地端子73之外的角部。這就避免了熔化了的焊料從接地端子73流出。熔化了的焊料可能流動(dòng)，但很少。
如上所述，焊接跡線75的面積比FET71接地端子73的單層焊接跡線的面積小。于是，焊接跡線75可能不能有效地將熱從FET71的主體72傳導(dǎo)至印刷電路板13。
發(fā)明人因此進(jìn)行了一種實(shí)驗(yàn)，以便確定焊接跡線75的面積是如何影響熱從FET71的主體72傳導(dǎo)至印刷電路板13的熱傳遞效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)焊接跡線75的面積設(shè)置成為安裝區(qū)74面積的1/3至3/4時(shí)，焊接跡線75可以有效地將熱傳導(dǎo)至印刷電路板13。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示，將接地端子73焊接在基片25上的焊接跡線75足夠牢靠和堅(jiān)強(qiáng)。因此，焊接跡線75雖然包括數(shù)個(gè)成型部且具有較小的面積，但可保證表面安裝器件向印刷電路板的熱輻射。此外，焊接跡線75可以避免器件由于熔融焊料的流動(dòng)而從所希望的位置轉(zhuǎn)動(dòng)。
另外的優(yōu)點(diǎn)和更改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是容易發(fā)生的。因此。本發(fā)明就其更廣的范圍而言，并不局限于在此所述的實(shí)施例及其具體細(xì)節(jié)。相應(yīng)地，可進(jìn)行各種修改，而這些并不超出所附書及其等同替換所限定的本發(fā)明的總體概念的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種印刷電路板，具有至少一個(gè)端子(19a，19b，22，73)的表面固定器件(14，15，71)被焊接在此印刷電路板上，其特征在于，所述印刷電路板包括基片(25)，具有安裝表面(25a)，表面固定器件(14，15，71)安裝在此基片上；和至少一個(gè)焊接跡線(26，27，41，51，61，75)，設(shè)置在安裝表面(25a)上，并與表面固定器件(14，15，71)的端子(19a，19b，22，73)對(duì)準(zhǔn)定位，所述至少一個(gè)焊接跡線(26，27，41，51，61，75)包括數(shù)個(gè)成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)和數(shù)個(gè)分別在焊接跡線上敷設(shè)的焊料層30，每一個(gè)所述成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)的形狀設(shè)置成這樣，使當(dāng)焊料層(30)熔化時(shí)，焊接跡線的成型部可以限定一個(gè)區(qū)域，熔融焊料在此區(qū)域流動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于，成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)彼此相距一段距離。
3.如權(quán)利要求2所述的印刷電路板，其特征在于，成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)由橋路(32a，32b，41c，51c，61b，75b)電氣連接，且橋路(32a，32b，41c，51c，61b，75b)均覆蓋以焊料阻擋層(28)。
4.如權(quán)利要求3所述的印刷電路板，其特征在于，基片(25)具有導(dǎo)電體(33)，而成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)其中之一與導(dǎo)電體(33)電氣連接。
5.如權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于，成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)是圓形。
6.如權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于，成型部(41a，41b)具有由數(shù)條直線(42a，42b，42c，42d)限定的形狀，并具有數(shù)個(gè)連接直線(42a，42b，42c，42d)端點(diǎn)的圓弧(43a，43b，43c，43d)。
7.如權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于，成型部(51a，51b)具有多邊形，且每一個(gè)多邊形至少具有五個(gè)角。
8.如權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于，表面固定器件(71)的端子(73)是多邊形，而成型部(75a)成行成列設(shè)置。
9.如權(quán)利要求8所述的印刷電路板，其特征在于，表面固定器件(71)在其工作時(shí)產(chǎn)生熱。
10.一種印刷電路板，表面固定器件(15)被焊接在此印刷電路板上，該表面固定器件具有數(shù)個(gè)以一定間距設(shè)置的引出線(22)，其特征在于，所述印刷電路板包括基片(25)，具有安裝表面(25a)，表面固定器件(15)安裝在此基片上；和數(shù)個(gè)焊接跡線(27)，并排設(shè)置在基片(25)的安裝表面(25a)上，并分別與引出線(22)對(duì)準(zhǔn)定位，每一個(gè)所述焊接跡線(27)包括數(shù)個(gè)成型部(27a，27b，27c)，數(shù)個(gè)焊料層(30)分別設(shè)置在成型部(27a，27b，27c)上，所述成型部(27a，27b，27c)成列設(shè)置，沿引出線(22)的長(zhǎng)度方向彼此相距一段距離，其形狀設(shè)置成這樣，使當(dāng)焊料層(30)熔化時(shí)，焊接跡線的成型部可以限定一個(gè)區(qū)域，熔融焊料在此區(qū)域流動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的印刷電路板，其特征在于，成型部(27a，27b，27c)由橋路(32a，32b)電氣連接，且橋路(32a，32b)均覆蓋以焊料阻擋層(28)。
12.如權(quán)利要求10所述的印刷電路板，其特征在于，每一個(gè)焊接跡線(27)的成型部(27a，27b，27c)，相對(duì)于相鄰的焊接跡線的成型部，沿引出線(22)的長(zhǎng)度方向交錯(cuò)排列。
13.一種電路模塊，其特征在于，其包括表面固定器件(14，15，71)，具有至少一個(gè)端子(19a，19b，22，73)；印刷電路板(13)，具有一個(gè)安裝表面(25a)，表面固定器件(14，15，71)焊接在安裝表面上；和至少一個(gè)焊接跡線(26，27，41，51，61，75)，設(shè)置在安裝表面(25a)上，并沿表面固定器件(14，15，71)的端子(19a，19b，22，73)對(duì)準(zhǔn)定位，所述至少一個(gè)焊接跡線(26，27，41，51，61，75)包括數(shù)個(gè)成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)，數(shù)個(gè)焊料層(30)分別敷設(shè)在成型部上，所述成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)的每一個(gè)成型部的形狀設(shè)置成這樣，使當(dāng)焊料層(30)熔化時(shí)，焊接跡線的成型部可以限定一個(gè)區(qū)域，熔融焊料在此區(qū)域流動(dòng)。
14.如權(quán)利要求13所述的電路模塊，其特征在于，成型部(26a，26b，27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)彼此相距一段距離。
15.如權(quán)利要求14述的電路模塊，其特征在于，成型部(27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)由橋路(32a，32b，41c，51c，61b，75b)電氣連接，成型部(27a，27b，27c，41a，41b，51a，51b，61a，75a)其中之一，與在印刷電路板(13)上制出的導(dǎo)電體(33)電氣連接，而橋路(32a，32b，41c，51c，61b，75b)均覆蓋以焊料阻擋層(28)。
16.一種制造印刷電路板的方法，表面固定器件(14，15，)被焊接在此印刷電路板上，該表面固定器件具有至少一個(gè)端子(19a，19b，22)，其特征在于，所述方法包括在基片(25)的安裝表面(25a)上制出至少一個(gè)焊接跡線(26，27)，并使焊接跡線與表面固定器件(14，15)的端子(19a，19b，22)對(duì)準(zhǔn)，所述焊接跡線(26，27)包括數(shù)個(gè)成型部(26a，26b，27a，27b，27c)，該成型部的形狀從下列一組形狀中選擇，這組形狀包括圓形、具有圓角的矩形、具有至少五個(gè)角的多邊形；將焊料軟膏經(jīng)過設(shè)置在基片(25)安裝表面(25a)上的篩網(wǎng)模板，覆蓋在成型部(26a，26b，27a，27b，27c)上，因此，在成型部(26a，26b，27a，27b，27c)上覆蓋上焊料層(30)；和將焊料阻擋層(28)設(shè)置在基片(25)的安裝表面(25a)上除設(shè)置了成型部(26a，26b，27a，27b，27c)以外的區(qū)域。
17.一種裝配電路模塊的方法，此電路模塊包括一個(gè)表面固定器件(14，15)，此表面固定器件具有至少一個(gè)端子(19a，19b，22)，其特征在于，所述方法包括制備印刷電路板(13)，印刷電路板具有安裝表面(25a)，表面固定器件(14，15)將安裝在此安裝表面上；至少一個(gè)焊接跡線(26，27)，設(shè)置在安裝表面(25a上)，所述至少一個(gè)焊接跡線(26，27)包括數(shù)個(gè)成型部(26a，26b，27a，27b，27c)，此成型部的形狀從下列一組形狀中選擇，這組形狀包括圓形、具有圓角的矩形、具有至少五個(gè)角的多邊形；這些成型部均覆蓋以焊料層(30)；將所述至少一個(gè)表面固定器件(14，15)安裝在印刷電路板(13)的安裝表面(25a)上，使所述至少一個(gè)端子(19a，19b，22)與焊料層(30)接觸；和加熱印刷電路板(13)，使焊料層(30)熔化，因此實(shí)現(xiàn)重溶焊接，并使所述至少一個(gè)端子(19a，19b，22)與所述至少一個(gè)焊接跡線(26，27)連接。
全文摘要
一種印刷電路板(13),其包括一種基片(25),此基片具有安裝表面(25a),具有至少一個(gè)端子(19a,19b,22)的表面固定器件(14,15,71)安裝在此安裝表面上。在安裝表面(25a)上至少設(shè)置一個(gè)焊接跡線(26,27),并與端子(19a,19b,22)對(duì)準(zhǔn)定位。焊接跡線(26,27)包括數(shù)個(gè)成型部(26a,26b,27a,27b,27c),和分別在成型部上形成的焊料層(30)。每一個(gè)成型部(26a,26b,27a,27b,27c)的形狀設(shè)置成這樣,使當(dāng)焊料層(30)熔化時(shí),焊接跡線的成型部可以限定一個(gè)區(qū)域,熔融焊料在此區(qū)域流動(dòng)。
文檔編號(hào)H05K3/34GK1382010SQ0210775
公開日2002年11月27日 申請(qǐng)日期2002年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月23日
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