專利名稱：一種可快速拼接的印制電路板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路板及其制作方法，特別涉及到具有廣泛用途的印制電路板，即PCB板及其制作方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，伴隨著半導(dǎo)體器件的出現(xiàn)，電子設(shè)備中為了實(shí)現(xiàn)電子元器件的裝配而廣泛使用了印制電路板(即PCB板)，例如，電視機(jī)中的機(jī)芯板、計(jì)算機(jī)的主板等。
電視機(jī)的機(jī)芯板又叫主板，在它上面集中了實(shí)現(xiàn)電視功能的主要電路及其元器件，現(xiàn)在，這些電路板可能需要采用不同類型的零件、不同的工藝加工而成。例如，一般有穿孔插裝或表面貼裝(SMD)等類型的零件及對應(yīng)的加工工藝。計(jì)算機(jī)的主板等印制電路板也都是類似的結(jié)構(gòu)和制作工藝。
因?yàn)楸砻尜N片元件和一般元器件對于制作的要求不同，所以這些主板在加工制作時(shí)有兩個(gè)制作工藝，需要運(yùn)用不同的機(jī)器設(shè)備來完成，即貼片裝配和插接器的組裝。其中貼片設(shè)備的價(jià)格非常昂貴，一條表面貼裝生產(chǎn)線的價(jià)格大約為數(shù)百萬至上千萬元，因此，要求每個(gè)印制電路板的生產(chǎn)廠家都具有表面貼裝的生產(chǎn)設(shè)備顯然是不現(xiàn)實(shí)的。為了綜合利用資源和提高生產(chǎn)效率，多數(shù)印制電路板的生產(chǎn)廠家都將表面貼裝部分集中到具有一定生產(chǎn)能力的表面貼裝生產(chǎn)廠家加工。對于那些只有穿孔插裝設(shè)備而缺少表面貼裝設(shè)備的生產(chǎn)廠商，要生產(chǎn)包括上述兩種元器件的印制電路板時(shí)，只能先在其它具有表面貼裝設(shè)備的廠家生產(chǎn)貼裝部分的電路板或制成模塊，再以插接方式實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)的接插器與電路板上的其它電路進(jìn)行聯(lián)結(jié)。這樣，由于接插器的使用，不但增加了成本，而且還可能因?yàn)榻佑|不良而降低電路的可靠性，還會(huì)因?yàn)榻硬迤鞯奈恢冒才哦鴮?dǎo)致接線的距離變長，進(jìn)而影響電路特性。
另外，還需要為單元電路板的結(jié)構(gòu)支撐而增加特制支架，這不僅造成零部件增多，也是裝配變得復(fù)雜，最終降低了產(chǎn)品的性價(jià)比，增加了印制電路板的生產(chǎn)成本和降低了質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的是提供一種可快速拼接的印制電路板及其制作方法，該印制電路板及其方法能夠提供一種新型的電路板結(jié)構(gòu)，并利用該電路板結(jié)構(gòu)提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，提高印制電路板的安全可靠性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種可快速拼接的印制電路板及其制作方法，該電路板及其方法能夠?qū)㈦娐钒甯鶕?jù)不同制作工藝單獨(dú)設(shè)置不同區(qū)域，并將所劃分的區(qū)域有機(jī)地結(jié)合起來，能夠快速拼接，加工方便，且提高電路板的線路安全可靠性能。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是解決印制電路板拼接起來以后彼此電路之間聯(lián)通的接線問題；提供一種可快速拼接的印制電路板及其制作方法。
本發(fā)明還有一個(gè)目的則是解決拼接電路板之間聯(lián)接的可靠性問題，提供一種可快速拼接的印制電路板及其制作方法。
為此，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種可快速拼接的印制電路板的制作方法，其特征在于將印制電路板按照其制作工藝，分為表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元，并將表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元分開制作。
所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其具體步驟是a首先將電路板按照貼片元件和插裝元器件的分布劃分為表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元；b然后將表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元分離；c再將表面貼裝電路單元采用表面貼裝工藝進(jìn)行制作，或者同時(shí)將穿孔插裝電路單元按照穿孔插裝工藝進(jìn)行制作；d將制作后的表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元進(jìn)行拼接。
e拼接前未完成穿孔插裝的，拼接后再進(jìn)行穿孔插裝的制作和焊接。
所述的制作方法，表面貼裝單元與穿孔插裝單元的拼接部位設(shè)置定位孔，采用插銷配合定位孔進(jìn)行定位拼接，以能夠?qū)⒈砻尜N裝單元按照正確的位置準(zhǔn)確地與穿孔插裝單元拼接起來。
所述的制作方法，表面貼裝單元可采用不規(guī)則的幾何形狀進(jìn)行定位拼接，也可以達(dá)到準(zhǔn)確拼接的目的。
所述的制作方法，當(dāng)一塊電路板的不同之處上存在有多個(gè)的表面貼裝單元時(shí)，不同的表面貼裝單元可采用不同的形狀進(jìn)行分離，這樣不同的表面貼裝單元具有不同的形狀，使得表面貼裝單元變得非常容易區(qū)分，同時(shí)根據(jù)其形狀也很便于拼接。
上述的制作方法采用的表面貼裝單元，其可采用特定的幾何形狀，也可采用非幾何形狀，非幾何形狀一般是在幾何形狀的基礎(chǔ)上，使其邊緣或者角部具有突出或者凹進(jìn)的部位，這樣便于對應(yīng)拼接。
所述的制作方法，其在拼接部位采用裝訂針穩(wěn)固拼接后，再進(jìn)行焊接，可大大提高其拼接的穩(wěn)定性和可靠性。
所述的制作方法，其拼接部位的電路連接采用跳線，即單芯裸銅線實(shí)現(xiàn)電路連接，且該跳線也能起到加固拼接的作用。
一種可快速拼接的印制電路板，其特征在于其包括有表面貼裝單元和穿孔插裝單元，表面貼裝單元與穿孔插裝單元可分離，制作時(shí)將二者分開，先制作表面貼裝單元，再將二者拼接，制作穿孔插裝單元電路。
所述的電路板的表面貼裝單元設(shè)置有定位孔，以便于定位拼接。拼接時(shí)采用拼接專用模板，模板上的定位銷插進(jìn)定位孔，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確快速地拼接。
上述的定位孔，分別設(shè)置于表面貼裝單元的四周及其對應(yīng)的穿孔插裝單元的拼接邊緣部。
所述的表面貼裝單元和穿孔插裝單元上還設(shè)置有裝訂插孔，表面貼裝單元的裝訂插孔和穿孔插裝單元的裝訂插孔一一對應(yīng)，拼接后將裝訂針穿過該對應(yīng)的插孔，將二者緊固地拼接起來，增加拼接的穩(wěn)固性。
上述的裝訂插孔，其位于表面貼裝單元和穿孔插裝單元背部的位置具有一擴(kuò)大部，為裝訂針焊盤，以將裝訂針的尾部焊接在電路板上，即防止其劃傷外部元器件，也使裝訂針由此成為一個(gè)導(dǎo)體，必要時(shí)還可以用它聯(lián)通所拼接的電路板之間的公共地線，或者作為一個(gè)導(dǎo)通回路使用。
上述的裝訂插孔，其設(shè)置于拼接處，在每一接縫處至少有一對裝訂插孔，最好是兩對以上，以能夠形成非常堅(jiān)固地拼接。
所述的可快速拼接的印制電路板，其拼接部位的電路連接中，設(shè)置有用以連接電路的跳線，即單芯裸銅線，該單芯裸銅線能夠避免插接器帶來的影響電路特性的問題，而且其也能夠增加拼接的穩(wěn)固性。
上述的單芯裸銅線，其位于表面貼裝單元和穿孔插裝單元背部的位置具有一擴(kuò)大部，為跳線焊盤，以此將跳線(單芯裸銅線)焊接在印制電路板上，形成穩(wěn)定的電路回路，同時(shí)也防止跳線焊接時(shí)在電路板背部形成的尖刺對人或者外部器件的傷害。
本發(fā)明將電路板分割設(shè)置，而且使所分割部分能夠獨(dú)立加工制作，這樣從電路布局上把印制電路板(PCB)上安裝的表面貼片(SMD)部分，在設(shè)計(jì)時(shí)就與機(jī)芯板(或主板)的其他部分分割開來，使之成為一塊獨(dú)立小板(即上述的表面貼裝單元電路板)，在結(jié)構(gòu)上，這塊小板與上述其他部分拼接起來之后又成為一塊完整的機(jī)芯板。這樣就可以集中在一間工廠的一條貼片生產(chǎn)上完成SMD的貼裝，然后再發(fā)往各地所需要的電路板工廠，由當(dāng)?shù)毓S把裝有SMD器件的獨(dú)立小板和上述其他部分拼接起來，作為一塊完整的機(jī)芯板裝備整機(jī)，便于印制電路板的快速加工、及大規(guī)模生產(chǎn)。
印制電路板的裝配經(jīng)過這么拼接，就大大的減少了企業(yè)投資，提高了設(shè)備利用率，提高了產(chǎn)品的性價(jià)比，從而增加產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢，給企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
針對具有上述工藝特點(diǎn)的單元電路板之間的聯(lián)接，本公司還采用以穿孔自插機(jī)插入的跳線代替接插器，實(shí)現(xiàn)位于不同單元電路板上的電路之間的聯(lián)結(jié)，這樣由于不用接插器而節(jié)省了成本，簡化了結(jié)構(gòu)，致使產(chǎn)品的材料成本、生產(chǎn)成本得以降低的同時(shí)，還提高了可靠性。


圖1為本發(fā)明印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明印制電路板的背面結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
附圖中，1為印制電路板裝有貼片元件的部分，是表面貼裝單元，2為印制電路板裝有其他元器件的部分，是元器件單元，3為二者之間的接縫，4為裝訂針，5為裝訂針插孔，6為單芯裸銅線，7為裸銅線焊盤，8為裝訂針焊盤，9為定位孔。
圖1、圖2所示，整個(gè)的印制電路板分為表面貼裝單元1和元器件單元2兩個(gè)部分，這兩個(gè)部分拼接成一個(gè)整體，拼接處的接縫3通過裝訂針4穿過裝訂針插孔5固定連接在一起。為了二者的能夠準(zhǔn)確地固定，表面貼裝單元1和元器件單元2上都設(shè)置有定位孔9，以方便定位拼接。
裝訂針4和裝訂針插孔5一般在接縫3的每個(gè)方向上設(shè)置兩對以上，在本實(shí)施方式中，該裝訂針插孔5設(shè)置三對，并間隔有單芯裸銅線6及其裸銅線穿孔，以便于電路的連接及元器件的設(shè)置。
從印刷電路板的背面看，裝訂針4所穿過的裝訂針插孔5具有裝訂針焊盤8，將裝訂針4的尾部焊接在電路板上，即防止其劃傷外部元器件，也使裝訂針由此成為一個(gè)導(dǎo)體，必要時(shí)還可以用它聯(lián)通所拼接的電路板之間的公共地線；單芯裸銅線6的穿孔也具有裸銅線焊盤7，以此將單芯裸銅線6焊接在印制電路板上，形成穩(wěn)定的電路回路。
圖3所示，表面貼裝單元1在制作時(shí)一般是從元器件單元2上分割下來的，其分割的形狀可以是任意的幾何形狀，為了便于定位拼接，表面貼裝單元1的形狀可在其銜接的角部形成尖狀的凸條10，這樣在定位時(shí)能夠通過該凸條10的位置對應(yīng)將表面貼裝單元1準(zhǔn)確地定位，與元器件單元2準(zhǔn)確拼接。
該凸條10與定位孔9共同作用，使得印制電路板能夠快速、準(zhǔn)確地拼接。
本發(fā)明的制作是這樣實(shí)現(xiàn)的在印制該電路板制造的時(shí)候，按照電路的預(yù)先設(shè)計(jì)，將表面貼裝單元和元器件單元在設(shè)計(jì)時(shí)分開制作，先在準(zhǔn)備拼接的兩塊印制板上鉆有保證拼接正確的定位孔，同時(shí)沿接縫方向鉆出至少兩對紙箱裝訂針孔；再加工表面貼裝單元，將表面貼片設(shè)置于該表面貼裝單元并固定住；然后再進(jìn)行拼接，拼接時(shí)，把已經(jīng)裝好元器件和/或未裝好元器件的兩塊印制板按拼接狀態(tài)擺放，用紙箱裝訂機(jī)將裝訂針訂入上述孔中實(shí)現(xiàn)拼接；用單芯裸銅線插入焊盤經(jīng)焊接實(shí)現(xiàn)電路聯(lián)結(jié)，這樣的聯(lián)結(jié)同時(shí)也在結(jié)構(gòu)上起到加固拼接的作用。
把已經(jīng)裝好貼片元件的印制板1和尚未安裝元件的印制板2上的定位孔分別插進(jìn)拼接專用模板的定位銷，按拼接狀態(tài)擺放好，用類似紙箱裝訂機(jī)將裝訂針4訂入上述孔5中實(shí)現(xiàn)拼接。為使拼接牢靠，每一接縫的方向上至少應(yīng)該有兩對孔，訂兩個(gè)裝訂針，而且裝訂針的寬度至少為2mm。還有，容納裝訂針的兩孔孔距應(yīng)該同裝訂針的長短相匹配，孔徑與裝訂針的粗細(xì)相匹配。
為使拼接更牢靠，可以在印制板的銅箔面給裝訂針孔做一個(gè)焊盤，將已經(jīng)折彎回頭的裝訂針與焊盤焊接起來。
因?yàn)檠b訂針跟印制電路板上的導(dǎo)線相比是一個(gè)粗大的導(dǎo)體，所以在必要時(shí)還可以用它來聯(lián)通所拼接的兩板電路板之間的公共地線。
將拼接好的印制電路板送去插件工序安裝貼片元件之外的元器件，包括聯(lián)結(jié)電路用的單芯裸銅線。
采用單芯裸銅線插入焊盤經(jīng)焊接實(shí)現(xiàn)電路聯(lián)結(jié)這種方式，具有下述的優(yōu)點(diǎn)1、種聯(lián)結(jié)方式對拼接有加固作用；
2、它比線束走線距離短而且更加靈活，不像集中走線那樣容易產(chǎn)生線間干擾；3、它比采用插頭座聯(lián)接的可靠性高。前者是焊接成一體，后者只是接觸聯(lián)結(jié)，接觸不良的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，二者之間可靠性的差別是很明顯的；4、它比采用有絕緣層的軟導(dǎo)線聯(lián)結(jié)節(jié)省成本，而且比其它所有聯(lián)結(jié)方式成本都低。
所以本發(fā)明在印制電路板的制作上提供了一種非常簡便的、快捷的加工制作方法，能大大提高加工效率，降低生產(chǎn)制作成本，非常適合于現(xiàn)在的印制電路板的生產(chǎn)、制作，且能夠綜合利用現(xiàn)有的生產(chǎn)資源。
權(quán)利要求
1 一種可快速拼接的印制電路板的制作方法，其特征在于將印制電路板按照其制作工藝分為表面貼裝單元和穿孔插裝電路單元，并將表面貼裝單元和穿孔插裝電路單元分開制作。
2 如權(quán)利要求1所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于其具體步驟是a 首先將電路板按照貼片元件和插裝元器件的分布劃分為表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元；b 然后將表面貼裝電路單元和穿孔插件電路單元分離；c 再將表面貼裝電路單元采用貼片制作工藝進(jìn)行制作，或者同時(shí)將穿孔插裝電路單元按照其制作工藝進(jìn)行制作；d制作后的表面貼裝電路單元與穿孔插裝電路單元進(jìn)行拼接。e 拼接前未加工穿孔插件的，拼接后再進(jìn)行穿孔插裝的制作和焊接。
3 如權(quán)利要求1或2所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于表面貼裝電路單元與穿孔插裝的電路單元的拼接部位設(shè)置定位孔，拼接時(shí)采用拼接專用模板，模板上的定位銷插進(jìn)定位孔。
4 如權(quán)利要求1或2所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于表面貼裝電路單元可采用不規(guī)則的幾何形狀進(jìn)行定位拼接。
5 如權(quán)利要求1或2所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于當(dāng)一塊電路板的不同之處上存在有多個(gè)的表面貼裝電路單元時(shí)，不同的表面貼裝電路單元可采用不同的形狀進(jìn)行分離。
6 如權(quán)利要求5所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于表面貼裝電路單元，可制作成特定的幾何形狀。
7 如權(quán)利要求5所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于表面貼裝電路單元可制作成非幾何形狀，非幾何形狀一般是在幾何形狀的基礎(chǔ)上，使其邊緣或者角部具有突出或者凹進(jìn)的部位。
8 如權(quán)利要求1或2所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元的拼接部位采用裝訂針穩(wěn)固拼接后，再進(jìn)行焊接。
9 如權(quán)利要求1或2所述的可快速拼接的印制電路板制作方法，其特征在于表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元的拼接部位的電路連接采用跳線，即單芯裸銅線實(shí)現(xiàn)電路連接。
10 一種可快速拼接的印制電路板，其特征在于其包括有表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元，表面貼裝電路單元與穿孔插裝電路單元可分離。
11 如權(quán)利要求10所述的可快速拼接的印制電路板，其特征在于電路板的表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元設(shè)置有定位孔。
12 如權(quán)利要求11所述的可快速拼接的印制電路板，其特征在于上述的定位孔，分別設(shè)置于表面貼裝電路單元的四周及其對應(yīng)的穿孔插裝電路單元的拼接邊緣部。
13 如權(quán)利要求10所述的可快速拼接的印制電路板，其特征在于所述的表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元上還設(shè)置有裝訂插孔，表面貼裝電路單元的裝訂插孔和穿孔插裝電路單元的裝訂插孔一一對應(yīng)。
14 如權(quán)利要求13所述的可快速拼接的印制電路板，其特征在于上述的裝訂插孔，其位于表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元背面的位置具有一擴(kuò)大部，為裝訂針焊盤。
15 如權(quán)利要求14所述的可快速拼接的印制電路板，其特征在于述的裝訂插孔，其設(shè)置于拼接處，在每一接縫處至少有一對裝訂插孔。
16 如權(quán)利要求10所述的可快速拼接的印制電路板，其特征在于表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元的拼接部位的電路連接，設(shè)置有用以連接電路的跳線，即單芯裸銅線。
17 如權(quán)利要求16所述的可快速拼接的印制電路板，其特征在于上述的單芯裸銅線，其位于表面貼裝電路單元和穿孔插裝電路單元背面的位置具有一擴(kuò)大部，為跳線焊盤。
全文摘要
本發(fā)明是一種可快速拼接的印制電路板及其制作方法，該印制電路板其包括有表面貼裝單元和穿孔插裝單元，表面貼裝單元與穿孔插/裝單元可分離，制作時(shí)將二者分開，先制作表面貼裝單元，再將二者拼接，制作穿孔插裝單元電路，該電路板結(jié)構(gòu)可提高生產(chǎn)效率，降低加工成本，提高印制電路板的安全可靠性。
文檔編號(hào)H05K3/30GK1705425SQ20041002742
公開日2005年12月7日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者黃凱華 申請人:Tcl王牌電子(深圳)有限公司