專(zhuān)利名稱(chēng)：一種pcb組件及實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及元器件與電路板裝配技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PCB組件及實(shí)現(xiàn) 方法。
背景技術(shù)：
MELF (Metal Electrode Face,金屬電極表面)器件，主視圖如圖la所示， 包括具有絕緣外表面的本體和焊端(具有焊錫，能夠焊接到焊盤(pán))，長(zhǎng)度為L(zhǎng), 直徑為D3，焊端長(zhǎng)度為C。其中，MELF本體為具有絕緣外表面的圓形，焊 端可以為兩端均為圓形或一端圓形一端方形。當(dāng)焊端都為圓形時(shí)，側(cè)視圖如 圖lb所示，MELF本體直徑為D2，圓形焊端直徑為Dl。
現(xiàn)有技術(shù)中，將MELF器件焊接到電路板上采用普通焊盤(pán)設(shè)計(jì)，如圖2a 所述，電路板210上設(shè)置兩個(gè)焊盤(pán)220和230，實(shí)線(xiàn)條表示焊盤(pán)外形，虛線(xiàn)表 示鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)外形。MELF器件焊接到電路板后示意圖如圖2b所示，MELF器 件240的兩個(gè)焊端分別焊接到焊盤(pán)220和焊盤(pán)230上。
由于MELF器件為圓形，存在較大的不穩(wěn)定因素，在貼片過(guò)程中，如果 發(fā)生貼偏，即器件沒(méi)有正好貼到焊盤(pán)上，則容易導(dǎo)致焊接后的器件進(jìn)一步偏 位導(dǎo)致焊接不良；另外，在回流焊過(guò)程中，軌道傳送電路板不穩(wěn)定同樣會(huì)導(dǎo) 致電路板上器件的嚴(yán)重偏位導(dǎo)致焊接不良。
為了克服上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中在焊盤(pán)上進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，如圖3a所示， 在焊盤(pán)320和焊盤(pán)330上的分別增加一個(gè)凹槽340,兩個(gè)凹槽340對(duì)稱(chēng)設(shè)置， 凹槽340和MELF器件的圓形輪廓匹配。MELF器件焊接到電路板310上的 示意圖如圖3b所示，凹槽340對(duì)MELF器件350的圓形外形進(jìn)行支撐以達(dá)到 防止器件滾動(dòng)、偏位的目的。
然而，該種設(shè)計(jì)方案是在貼片準(zhǔn)確的前提下，具備一定的可行性；但是 實(shí)際的貼片過(guò)程中無(wú)法做到非常準(zhǔn)確，如果貼片不準(zhǔn)確或者在回流焊過(guò)程中器件偏位，由于焊料表面張力被分散在兩個(gè)分割(被凹槽340分開(kāi)的焊盤(pán)) 的面上，當(dāng)器件焊端偏離到其中某一個(gè)面時(shí)，則該面產(chǎn)生的表面張力會(huì)大于 另一個(gè)面產(chǎn)生的表面張力，會(huì)使偏位更加嚴(yán)重。因此，本種設(shè)計(jì)方案對(duì)器件 的公差、焊盤(pán)的加工公差要求比較苛刻，不實(shí)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了 一種PCB組件及實(shí)現(xiàn)方法，解決圓柱形器件在加工過(guò)程中 的滾動(dòng)及偏位問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種PCB組件，包括圓柱形器件和電路板，所述圓柱形 器件中間為具有絕緣外表面的本體，兩端為焊端；所述電路板包括第一焊盤(pán) 和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)用于分別與所述圓柱形器件的兩個(gè)焊 端焊接，所述電路板還包括至少 一對(duì)位于所述圓柱形器件兩側(cè)的防偏位焊盤(pán)， 所述防偏位焊盤(pán)上具有焊料，所述防偏位焊盤(pán)間距和圓柱形器件的外形匹配， 在焊接過(guò)程中所述圓柱形器件發(fā)生偏移時(shí)，通過(guò)所述防偏位焊盤(pán)上的焊料的 表面張力對(duì)所述圓柱形器件位置進(jìn)行糾正。
所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)上分別設(shè)有對(duì)稱(chēng)的凹槽，位于所述第一焊盤(pán)和 第二焊盤(pán)相對(duì)一側(cè)，與所述圓柱形器件的輪廓匹配，對(duì)所述圓柱形器件的輪 廓進(jìn)行支撐。
所述防偏位焊盤(pán)為至少一對(duì)，對(duì)稱(chēng)位于所述圓柱形器件兩側(cè)；當(dāng)所述防
偏位焊盤(pán)為一對(duì)時(shí)，位于所述圓柱形器件中部。
所述防偏位焊盤(pán)為矩形，其長(zhǎng)方向與所述圓柱形器件長(zhǎng)方向平行。 所述防偏位焊盤(pán)在所述圓柱形器件沒(méi)有偏移時(shí)不接觸所述圓柱形器件 所述防偏位焊盤(pán)中心距D>SQRT ((所述防偏位焊盤(pán)距所述圓柱形器件底
部高度H+所述圓柱形器件半徑R) 2-R2)。
所述防偏位焊盤(pán)中心距D大于SQRT ((H+R) 2-R2) +4mil,小于SQRT ((H+R) 2-R2) +8mil。
本發(fā)明提供了一種PCB組件的實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于包括圓柱形器件和電路板的結(jié)構(gòu)中，所述圓柱形器件中間為具有絕緣外表面的本體，兩端為焊端； 所述電路板包括第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)用于分別與 所迷圓柱形器件的兩個(gè)焊端焊接，所述方法包括以下步驟
在所述電路板上設(shè)置至少 一對(duì)位于所述圓柱形器件兩側(cè)的防偏位焊盤(pán)， 所述防偏位焊盤(pán)上具有焊料，所述防偏位焊盤(pán)間距和圓柱形器件的外形匹酉己；
當(dāng)焊接過(guò)程中所述圓柱形器件發(fā)生偏移時(shí)，通過(guò)所述防偏位焊盤(pán)上的焊 料的表面張力對(duì)所述圓柱形器件位置進(jìn)行糾正。
還包括
在所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)上分別設(shè)置對(duì)稱(chēng)的凹槽，位于所述第一焊盤(pán) 和第二焊盤(pán)相對(duì)一側(cè)，并與所述圓柱形器件的輪廓匹配，對(duì)所述圓柱形器件 的輪廓進(jìn)行支撐。
還包括
使所述防偏位焊盤(pán)在所述圓柱形器件沒(méi)有偏移時(shí)不接觸所述圓柱形器 件，具體為進(jìn)行以下設(shè)置
所述防偏位焊盤(pán)中心距D>SQRT ((所述防偏位焊盤(pán)距所述圓柱形器件底 部高度H+所述圓柱形器件半徑R) 2-R2)。
進(jìn)一步
所述防偏位焊盤(pán)中心距D大于SQRT ((H+R) 2-R2) +4mil，小于SQRT ((H+R) 2-R2) +8mil。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明中，解決圓柱形器件在加工過(guò)程中的滾動(dòng)及偏位問(wèn)題，且具備 MELF器件偏位后的自動(dòng)校正能力，從而達(dá)到規(guī)避焊接缺陷的目的。因此， 可以對(duì)圓柱形器件進(jìn)行良好加工，實(shí)用效果良好。


圖la是現(xiàn)有技術(shù)中MELF正視圖； 圖lb是現(xiàn)有技術(shù)中MELF側(cè)視6圖2a是現(xiàn)有技術(shù)中將MELF器件焊接到電路板上采用的普通焊盤(pán)示意
圖2b是現(xiàn)有技術(shù)中MELF器件焊接到電路板后示意圖； 圖3a是現(xiàn)有技術(shù)中改進(jìn)的焊盤(pán)示意圖； 圖3b是現(xiàn)有技術(shù)中MELF器件焊接到改進(jìn)的焊盤(pán)示意圖； 圖4a和圖4b是本發(fā)明中PCB組件示意圖5a和圖5b是本發(fā)明中在電路板上設(shè)有凹槽的圓柱形PCB組件示意圖； 圖6是本發(fā)明中防偏位焊盤(pán)不工作時(shí)的剖視圖7是本發(fā)明中圓柱形器件發(fā)生偏移后防偏位焊盤(pán)作用效果的剖視圖8是本發(fā)明中計(jì)算原理圖9是本發(fā)明中一種PCB組件的實(shí)現(xiàn)方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中提供了一種PCB組件，如圖4a和4b所示，包括圓柱形器件 460和電路板410，圓柱形器件460中間為具有絕緣外表面的本體，兩端為焊 端；電路板410包括第一焊盤(pán)420和第二焊盤(pán)430，第一焊盤(pán)420和第二焊盤(pán) 430用于分別與圓柱形器件460的兩個(gè)焊端焊接，電路板410還包括至少兩個(gè) 防偏位焊盤(pán)450,防偏位焊盤(pán)450上設(shè)計(jì)鋼網(wǎng)開(kāi)窗，防偏位焊盤(pán)450間距和圓 柱形器件460的外形匹配，在焊接過(guò)程中圓柱形器件460發(fā)生偏移時(shí)，通過(guò) 防偏位焊盤(pán)450上的焊料的表面張力對(duì)圓柱形器件460位置進(jìn)行糾正。
在本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例中，為了增強(qiáng)防偏效果，可以在第一焊盤(pán)420和 第二焊盤(pán)430上分別設(shè)有凹槽440，如圖5a和5b所示，凹槽440位于第一焊 盤(pán)420到第二焊盤(pán)430相對(duì)一側(cè)，與圓柱形器件460的輪廓匹配，對(duì)圓柱形 器件460的輪廓進(jìn)行支撐。當(dāng)然，第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)除了常規(guī)焊盤(pán)設(shè)計(jì)， 也可以為其他形狀。防偏位焊盤(pán)也可以設(shè)置為多對(duì)，對(duì)稱(chēng)位于所述圓柱形器 件兩側(cè)；當(dāng)所述防偏位焊盤(pán)為一對(duì)時(shí)，位于所述圓柱形器件中部。
本發(fā)明中的圓柱形器件以MELF器件為例進(jìn)行說(shuō)明，但其他具有相同屬 性(中間本體為圓形，兩端為焊端)的器件同樣適用。當(dāng)然，如果有些器件如果中間為焊端，而兩端為具有絕緣外表面的本體，則可以將防偏位焊盤(pán)設(shè) 計(jì)到器件兩端。
在正常加工的情況下，圓柱形器件460不發(fā)生偏位時(shí)，防偏位焊盤(pán)450 不工作，如圖6所示，圓弧形表示為焊料。
當(dāng)圓柱形器件460發(fā)生偏位時(shí)，如圖7所示，在回流焊過(guò)程中(焊料熔 融并收縮在焊盤(pán)上，其作用時(shí)，焊料為液態(tài))，防偏位焊盤(pán)450上的焊料熔融 并推擠在焊盤(pán)上，和偏位后的圓柱形器件460接觸，由于圓柱形器件460本 體的封裝為陶瓷基材，不會(huì)和焊料發(fā)生潤(rùn)濕，此時(shí)液態(tài)焊料由于表面張力的 存在，會(huì)將圓柱形器件460向偏位的反方向推，A^而達(dá)到糾正偏位的目的。
在防偏位焊盤(pán)設(shè)計(jì)中，如圖8所示，應(yīng)該-使防偏位焊盤(pán)與所述圓柱形器 件輪廓匹配
即D〉SQRT ((H+R) 2-R2)。
其中，MELF器件的半徑為R,焊料的抬高為H,防偏位焊盤(pán)中心距離器 件設(shè)計(jì)中心的值為D。
在鋼網(wǎng)開(kāi)窗控制的情況下，可以假定焊料凸形狀為規(guī)則的圓弧，防偏位 焊盤(pán)在不做用時(shí)以不接觸MELF器件為準(zhǔn)；根據(jù)實(shí)際允許的偏位情況及經(jīng)驗(yàn) 數(shù)值，對(duì)D進(jìn)行修正，建議D值為
SQRT ((H+R) 2-R2)十4mil 8mil;
上述實(shí)施例以防偏位焊盤(pán)為 一對(duì)，對(duì)稱(chēng)位于所述圓柱形器件兩側(cè)為例進(jìn) 行說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中，可以使用多對(duì)防偏位焊盤(pán)。另外，防偏位焊盤(pán)也可以 采用不對(duì)稱(chēng)方式設(shè)置，例如， 一側(cè)為一個(gè)防偏位焊盤(pán)，另一側(cè)為兩個(gè)防偏位 焊盤(pán)，呈等腰三角形分布；或兩側(cè)各有兩個(gè)防偏位焊盤(pán)，程梯形分布等。
所述防偏位焊盤(pán)為矩形時(shí)，起到防偏位作用更加明顯，其長(zhǎng)方向與圓柱 形器件長(zhǎng)方向平行。但防偏位焊盤(pán)也可以是其他形狀，例如圓形等。
本發(fā)明提供了 一種PCB組件的實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于包括圓柱形器件和電路 板的結(jié)構(gòu)中，所述圓柱形器件中間為具有絕緣外表面的本體，兩端為焊端； 所述電路板包括第 一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第 一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)用于分別與所述圓柱形器件的兩個(gè)焊端焊接，所述方法如圖9所示，包括以下步驟
步驟901,在所述電路板上設(shè)置至少一對(duì)位于所述圓柱形器件兩側(cè)的防偏 位焊盤(pán)，所述防偏位焊盤(pán)上具有焊料，所述防偏位焊盤(pán)間距和圓柱形器件的 外形匹配。
為了增加圓柱形器件的穩(wěn)定性，還可以在所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)上分 別設(shè)置對(duì)稱(chēng)的凹槽，位于所述第一焊盤(pán)和所述第二焊盤(pán)相對(duì)一側(cè)，并與所述 圓柱形器件的輪廓匹配，對(duì)所述圓柱形器件的輪廓進(jìn)行支撐。
步驟902，當(dāng)焊接過(guò)程中所述圓柱形器件發(fā)生偏移時(shí)，通過(guò)防偏位焊盤(pán)上 的焊料的表面張力對(duì)所述圓柱形器件位置進(jìn)行糾正。由于所述防偏位焊盤(pán)上 的焊料在所述圓柱形器件沒(méi)有偏移時(shí)不接觸所述圓柱形器件，不會(huì)對(duì)圓柱形 器件造成影響；當(dāng)圓柱形器件發(fā)生偏移時(shí)與所述防偏位焊盤(pán)上的焊料接觸， 被阻止偏移。為了達(dá)到上述效果，需要進(jìn)行以下設(shè)置所述防偏位焊盤(pán)中心 距D>SQRT ((所述防偏位焊盤(pán)距所述圓柱形器件底部高度H+所述圓柱形器 件半徑R)、R2)。例如，可以將所述防偏位焊盤(pán)中心距D設(shè)置為大于SQRT ((H+R) 2-R2)十4mil，小于SQRT ((H+R) 2-R2 )十8mil。
本發(fā)明中，解決圓柱形器件在加工過(guò)程中的滾動(dòng)及偏位問(wèn)題，且具備 MELF器件偏位后的自動(dòng)校正能力，從而達(dá)到規(guī)避焊接缺陷的目的。因此， 可以對(duì)圓柱形器件進(jìn)行良好加工，實(shí)用效果良好。
以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是，本發(fā)明并非局限于此， 任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種PCB組件，包括圓柱形器件和電路板，所述圓柱形器件中間為具有絕緣外表面的本體，兩端為焊端；所述電路板包括第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)用于分別與所述圓柱形器件的兩個(gè)焊端焊接，其特征在于，所述電路板還包括至少一對(duì)位于所述圓柱形器件兩側(cè)的防偏位焊盤(pán)，所述防偏位焊盤(pán)上具有焊料，所述防偏位焊盤(pán)間距和圓柱形器件的外形匹配，在焊接過(guò)程中所述圓柱形器件發(fā)生偏移時(shí)，通過(guò)所述防偏位焊盤(pán)上的焊料的表面張力對(duì)所述圓柱形器件位置進(jìn)行糾正。
2、 如權(quán)利要求1所述的PCB組件，其特征在于，所述第一焊盤(pán)和第二焊 盤(pán)上分別設(shè)有對(duì)稱(chēng)的凹槽，位于所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)相對(duì)一側(cè)，與所述 圓柱形器件的輪廓匹配，對(duì)所述圓柱形器件的輪廓進(jìn)行支撐。
3、 如權(quán)利要求1所述的PCB組件，其特征在于，所述防偏位焊盤(pán)為至少 一對(duì)，對(duì)稱(chēng)位于所述圓柱形器件兩側(cè)；當(dāng)所述防偏位焊盤(pán)為一對(duì)時(shí)，位于所 述圓柱形器件中部。
4、 如權(quán)利要求1所述的PCB組件，其特征在于，所述防偏位焊盤(pán)為矩形， 其長(zhǎng)方向與所述圓柱形器件長(zhǎng)方向平行。
5、 如權(quán)利要求1所述的PCB組件，其特征在于，所述防偏位焊盤(pán)在所述 圓柱形器件沒(méi)有偏移時(shí)不接觸所述圓柱形器件所述防偏位焊盤(pán)中心距D〉SQRT ((所述防偏位焊盤(pán)距所述圓柱形器件底 部高度H+所述圓柱形器件半徑R) 2-R2)。
6、 如權(quán)利要求5所述的PCB組件，其特征在于，所述防偏位焊盤(pán)中心距 D大于SQRT ((H+R) 2-R2) +4mil,小于SQRT (( H+R) 2-R2 ) +8mil。
7、 一種PCB組件的實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用于包括圓柱形器件和電路板的結(jié)構(gòu)中， 所述圓柱形器件中間為具有絕緣外表面的本體，兩端為焊端；所述電路板包 括第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)用于分別與所述圓柱形器 件的兩個(gè)焊端焊接，其特征在于，所述方法包括以下步驟在所述電路板上設(shè)置至少 一對(duì)位于所述圓柱形器件兩側(cè)的防偏位焊盤(pán)，所述防偏位焊盤(pán)上具有焊料，所述防偏位焊盤(pán)間距和圓柱形器件的外形匹配； 當(dāng)焊接過(guò)程中所述圓柱形器件發(fā)生偏移時(shí)，通過(guò)所述防偏位焊盤(pán)上的焊 料的表面張力對(duì)所述圓柱形器件位置進(jìn)行糾正。
8、 如權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，還包括 在所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)上分別設(shè)置對(duì)稱(chēng)的凹槽，位于所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)相對(duì)一側(cè)，并與所述圓柱形器件的輪廓匹配，對(duì)所述圓柱形器件 的輪廓進(jìn)行支撐。
9、 如權(quán)利要求7所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，還包括 使所述防偏位焊盤(pán)在所述圓柱形器件沒(méi)有偏移時(shí)不接觸所述圓柱形器件，具體為進(jìn)行以下設(shè)置所述防偏位焊盤(pán)中心距D>SQRT ((所述防偏位焊盤(pán)距所述圓柱形器件底 部高度H+所述圓柱形器件半徑R) 2-R2)。
10、 如權(quán)利要求9所述的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，進(jìn)一步 所述防偏位焊盤(pán)中心距D大于SQRT ((H+R) 2-R2) +4mil，小于SQRT((H+R) 2-R2)十8mil。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種PCB組件，包括圓柱形器件和電路板，所述圓柱形器件中間為具有絕緣外表面的本體，兩端為焊端；所述電路板包括第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)，所述第一焊盤(pán)和第二焊盤(pán)用于分別與所述圓柱形器件的兩個(gè)焊端焊接，所述電路板還包括至少兩個(gè)防偏位焊盤(pán)，所述防偏位焊盤(pán)上具有焊料，所述防偏位焊盤(pán)間距和圓柱形器件的外形匹配，在所述圓柱形器件發(fā)生偏移時(shí)，通過(guò)所述防偏位焊盤(pán)上的焊料的表面張力對(duì)所述圓柱形器件位置進(jìn)行糾正。本發(fā)明中，解決圓柱形器件在加工過(guò)程中的滾動(dòng)及偏位問(wèn)題，且具備MELF器件偏位后的自動(dòng)校正能力，從而達(dá)到規(guī)避焊接缺陷的目的。
文檔編號(hào)H05K1/18GK101616544SQ20091016209
公開(kāi)日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者義 李 申請(qǐng)人:杭州華三通信技術(shù)有限公司