敏捷化電熱自焊接電路板的制作方法
【專利摘要】一種敏捷化電熱自焊接電路板，涉及一種多層電路板。本發(fā)明的敏捷化電熱自焊接電路板為由外層和內(nèi)層組成的多層電路板，在所述內(nèi)層中增加一層電熱層，該電熱層在設(shè)計(jì)中盡量靠近頂層（元器件焊接面）。本發(fā)明的特點(diǎn)就是只需一個(gè)可調(diào)電源，甚至一塊蓄電池即可完成電路板的焊接。其應(yīng)用敏捷靈活，無(wú)需復(fù)雜、昂貴、專業(yè)的再流焊、波峰焊機(jī)，對(duì)場(chǎng)地場(chǎng)合的要求也降到最低。也正是這一特點(diǎn)，使其具有廣闊的應(yīng)用前景，低端從電子業(yè)余愛好者，難以獲得便捷技術(shù)保障的偏遠(yuǎn)、野外等地區(qū)。高端可應(yīng)用于軍隊(duì)?wèi)?zhàn)場(chǎng)快速保障和航天空間實(shí)驗(yàn)室的空間焊接研究。
【專利說(shuō)明】敏捷化電熱自焊接電路板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種多層電路板，具體涉及一種電熱自焊接電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電路板焊接工藝主要有再流焊、波峰焊、手工焊等。再流焊和波峰焊設(shè)備不僅價(jià)格昂貴，且體積、重量都很大、電負(fù)荷高，只適用于專業(yè)工廠；手工焊只需一把電烙鐵，但效率低，只能逐點(diǎn)焊接，焊點(diǎn)質(zhì)量控制難，且不適用于高密度微焊點(diǎn)和BGA倒裝焊點(diǎn)。
[0003]一般每塊電路板上有一個(gè)或幾個(gè)主要大規(guī)模集成芯片，不僅價(jià)值高，同時(shí)從概率角度上說(shuō)，也常常是故障率最高的器件，因?yàn)樗顝?fù)雜，內(nèi)部元件、引線、焊點(diǎn)都數(shù)十倍、數(shù)百倍于一般電阻、電容類的元件。它們的維修同樣需要專業(yè)的設(shè)備。
[0004]多層印制電路是電子技術(shù)向高速度、多功能、大容量、小體積方向發(fā)展的產(chǎn)物。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的廣泛深入應(yīng)用，多層印制電路正迅速向高密度、高精度、高層數(shù)化方向發(fā)展。
[0005]多層板(Mult1-Layer Boards):為了增加可以布線的面積，多層板用上了更多單或雙面的布線板。用一塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層或二塊雙面作內(nèi)層、二塊單面作外層的印刷線路板，通過(guò)定位系統(tǒng)及絕緣粘結(jié)材料交替在一起且導(dǎo)電圖形按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行互連的印刷線路板就成為四層、六層印刷電路板了，也稱為多層印刷線路板。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種敏捷化電熱自焊接電路板，與普通多層電路板相比，只是多了一層特別設(shè)計(jì)的電熱層。
[0007]本發(fā)明提供的敏捷化電熱自焊接電路板為由外層和內(nèi)層組成的多層電路板，在所述內(nèi)層中增加一層電熱層，該電熱層在設(shè)計(jì)中盡量靠近頂層(元器件焊接面)，電熱層與頂層之間只隔著一層絕緣板，即位于第二層覆銅面上。
[0008]本發(fā)明將多層電路板中的一個(gè)內(nèi)層設(shè)計(jì)為電熱層，(不能再做引線層)也就是假如設(shè)計(jì)一個(gè)電路原先用雙面板就夠了，要將它變成電熱自焊接電路板，則需改用四層電路板，其中一層為電熱層，焊接后，這個(gè)電熱層就被閑置起來(lái)，與整個(gè)電路毫不相干，除非需要維修需解焊，這時(shí)再次通電，移除故障元件，貼好新元件，再次通電焊接。
[0009]本發(fā)明中，電熱層電路圖案一般為均勻的回字形，以保證整個(gè)電路板溫度場(chǎng)均勻，同時(shí)需避開電路板中的通孔和盲孔。該電熱層一般的直接利用常規(guī)的覆銅層印刷，蝕刻而成，好處是與常規(guī)電路板制作工藝一致，只需設(shè)計(jì)好電熱層，任何電路板制作企業(yè)都可制作。另一種是專門的高電阻電熱合金箔，需要特殊定制，好處是熱效率高，升溫快，對(duì)電路板影響小，焊接電源要求低，可依電源情況設(shè)計(jì)。
[0010]本發(fā)明的特點(diǎn)就是只需一個(gè)可調(diào)電源，甚至一塊蓄電池即可完成電路板的焊接。其應(yīng)用敏捷靈活，無(wú)需復(fù)雜、昂貴、專業(yè)的再流焊、波峰焊機(jī)，對(duì)場(chǎng)地場(chǎng)合的要求也降到最低。也正是這一特點(diǎn)，使其具有廣闊的應(yīng)用前景，低端從電子業(yè)余愛好者，難以獲得便捷技術(shù)保障的偏遠(yuǎn)、野外等地區(qū)。高端可應(yīng)用于軍隊(duì)?wèi)?zhàn)場(chǎng)快速保障和航天空間實(shí)驗(yàn)室的空間焊接研究。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為電熱自焊接電路板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為電熱自焊接電路板焊接方法示意圖；
圖3為局部電熱自焊接板結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中，I為電路板上元器件；2為焊接電極(由金屬化孔與下面電熱層相連通);3為第一層電路板；4為電熱層引線(經(jīng)金屬化孔與頂層焊接電極相連通);5為電熱層電路板；6為第三層電路板；7為加工好待焊接的電路板；8為焊接用直流可調(diào)電源；9為鋰電池；10為第二層電路板；11為BGA芯片；12為第二層電路板上的局部電熱引線回路。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不局限如此，凡是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。
[0013]【具體實(shí)施方式】一:如圖1和2所示，本實(shí)施方式提供的電熱自焊接電路板為四層板，自上而下依次由第一層電路板3、電熱層電路板5和第三層電路板6組成，所述第一層電路板3和第三層電路板6為單面板，電熱層電路板5為雙面板，兩面都有覆銅層，靠近第一層電路板3這一面設(shè)計(jì)為電熱層。
[0014]制作時(shí)，首先在電熱層電路板5的正面經(jīng)印刷蝕刻等工藝制作出如圖1所示的電熱層，同時(shí)依常規(guī)在第一層電路板3和第三層電路板6兩個(gè)單面板覆銅面和電熱層電路板5背面覆銅面上制作出所需電路，將它們經(jīng)熱壓合就形成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電熱焊接電路板。
[0015]本實(shí)施方式提供的電熱自焊接電路板為常規(guī)電路板，只是在設(shè)計(jì)時(shí)將靠近待焊接面(即第一層電路板3)的下一層覆銅電路設(shè)計(jì)為電熱層，并將其兩電極通過(guò)盲孔連接到第一層電路板3表面焊接電極2。電熱層3電路圖案一般為均勻的回字形，以保證整個(gè)電路板溫度場(chǎng)均勻，同時(shí)需避開其他層中的通孔和盲孔。該電路板的焊接參數(shù)與電路板的面積、弓丨線寬、長(zhǎng)、板厚及材質(zhì)有關(guān)，可經(jīng)計(jì)算和樣板實(shí)驗(yàn)測(cè)量得知；在應(yīng)用時(shí)只需在焊接電極2間接入電源，通上已知的電流電壓η分鐘后即可完成焊接。
[0016]本方法的優(yōu)點(diǎn)是不改變?cè)须娐钒迳a(chǎn)工藝，利用現(xiàn)有電路板就可以，簡(jiǎn)單便宜。
[0017]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式提供了一種特制電路板，其電熱層使用高電阻合金箔，發(fā)熱效率高，節(jié)能，對(duì)電源要求低。對(duì)于以高電阻電熱合金為電熱層的，需特制，將電熱合金箔熱壓合在雙面板的一側(cè)，另一側(cè)為常規(guī)覆銅層；蝕刻時(shí)需專用蝕刻液。
[0018]【具體實(shí)施方式】三:如圖3所示，本實(shí)施方式提供了一種局部電熱自焊接板，其與電熱自焊接電路板不同的是電熱層只設(shè)計(jì)在大規(guī)模集成電路芯片位置下，(其它部分可空白也可設(shè)置電路引線)。
[0019]本實(shí)施方式提供的局部電熱自焊接板只是在故障概率高的大規(guī)模集成電路下設(shè)置有電熱層，方便更換維修；只需給電熱層通兩次電，即可完成芯片更換維修。
【權(quán)利要求】
1.一種敏捷化電熱自焊接電路板，為由外層和內(nèi)層組成的多層電路板，其特征在于在所述內(nèi)層中增加一層電熱層，該電熱層位于第二層覆銅面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的敏捷化電熱自焊接電路板，其特征在于所述電熱層的電路圖案為回字形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的敏捷化電熱自焊接電路板，其特征在于所述電熱層為合金箔時(shí)，將合金箔熱壓合在雙面板的一側(cè)，另一側(cè)為常規(guī)覆銅層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的敏捷化電熱自焊接電路板，其特征在于所述電熱自焊接電路板為常規(guī)電路板時(shí)，將靠近待焊接面的下一層覆銅電路設(shè)計(jì)為電熱層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的敏捷化電熱自焊接電路板，其特征在于所述電熱自焊接電路板為局部電熱自焊接板時(shí)，將電熱層設(shè)計(jì)在大規(guī)模集成電路芯片位置下。
【文檔編號(hào)】H05K1/02GK104039077SQ201410292080
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】孔令超, 安榮 , 鄭振 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)