CN101017935A - 用于双面印刷电路板的互连装置 - Google Patents

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CN101017935A CNA2007100062953A CN200710006295A CN101017935A CN 101017935 A CN101017935 A CN 101017935A CN A2007100062953 A CNA2007100062953 A CN A2007100062953A CN 200710006295 A CN200710006295 A CN 200710006295A CN 101017935 A CN101017935 A CN 101017935A
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弗朗西斯科·老塞尼塞罗斯
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Abstract

公开了一种用于将印刷电路板的第一和第二面互连的装置和方法。该装置包括第一和第二互连部分以及细长部件。该第一互连部分接触印刷电路板的第一面的表面,并且该第二互连部分接触印刷电路板的第二面。该细长部件具有第一和第二端。该细长部件的第一端与该第一互连部分相连,并且该细长部件的第二端与该第二互连部分相连。

Description

用于双面印刷电路板的互连装置
技术领域
本发明涉及双面印刷电路板以及用于使印刷电路板的一面与印刷电路板的另一面互连的***和方法。
背景技术
印刷电路板大体分为两种类型,即单面和双面印刷电路板。单面印刷电路板在一面上具有导体图案(或布线),并且双面印刷电路板在印刷板的两面上具有导体图案。在双面印刷电路板的情况下,有必要将一面上的导体图案与另一面上的导体图案互连。传统的镀通孔(PTH)已经被用于将双面印刷电路板的顶面和底面互连。该镀通孔是从印刷电路板的一面延伸到另一面的孔或者钻孔,并且通常镀有导电材料,例如铜。
用于将印刷电路板的一面上的印刷导体图案与印刷电路板的另一面上的印刷导体图案互连的其它技术包括线钉(wire staple)的使用。尽管采用线钉可获得其预定目的,但该技术还存在一些问题。例如,线钉的使用需要在工业中逐渐废弃的轴向***机器。
用于将双面印刷电路板的顶面和底面互连的另一种方法为银填充通路的使用。银填充通路通过利用诸如银化合物的导电聚合物填充印刷电路板中的孔或钻孔而产生。一旦化合物固化,可在电路板的任一面上建立与该通路的电连接。虽然银填充通路可以实现其预定目的,但它们仅仅在低电流应用中有效。而且,银填充通路的使用需要额外的过程步骤,该过程步骤可能比其它方法的成本更高。此外,镀通孔方法的使用需要昂贵的板材料,例如FR4或者CEM3。
因此,需要一种用于将双面印刷电路板的顶面和底面上的导体图案互连的新型和改进的方法和***。这种方法和***应优选利用当前的表面安装技术。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供一种用于将印刷电路板的第一和第二面互连的装置。该装置包括第一和第二互连部分以及细长部件。第一互连部分接触印刷电路板的第一面的表面,并且第二互连部分接触印刷电路板的第二面。细长部件具有第一和第二端。细长部件的第一端与第一互连部分相连,并且细长部件的第二端与第二互连部分相连。
根据本发明的另一个方面,第一和第二互连部分之一包括平坦表面。
根据本发明的又一个方面,第一和第二互连部分之一包括尖顶表面。
根据本发明的又一个方面,细长部件的第一和第二端沿着细长部件的纵向轴线对齐。
根据本发明的又一个方面,细长部件的第一端与细长部件的第二端偏离。
根据本发明的又一个方面,细长部件的长度至少等于印刷电路板的厚度。
根据本发明的又一个方面,细长部件具有矩形横截面。
根据本发明的又一个方面,提供一种用于将印刷电路板的第一和第二面互连的方法。该方法包括使印刷电路板的第一面的表面与第一互连部件接触、使印刷电路板的第二面与第二互连部分接触、将细长部件的第一端与第一互连部分相连以及将细长部件的第二端与第二互连部分相连。
通过参考以下优选实施例的描述和附图,本发明的其它方面将变得显而易见,其中,相同的附图标记表示相同的部件、元件或特征。
附图说明
从以下参照附图进行的优选实施例的详细描述中,本发明的上述以及其它方面对于本领域的技术人员来说将变得更为明显。
图1是一双面印刷电路板的横截面视图,示出了用于将该双面印刷电路板的每一面上的电路图案互连的现有技术的方法;
图2是根据本发明的一个实施例的双面电路板和互连部件的横截面视图;
图3是根据本发明的一个实施例的互连部件的等角图;
图4是根据本发明的一个实施例结合有图3中示出的H头部形状的互连部件的电路板的俯视图;
图5是根据本发明的互连部件的另一个实施例的等角图;
图6是根据本发明结合有图5中的互连部件的电路板的俯视图;以及
图7是根据本发明在图6中示出的双面印刷电路板和互连部件的横截面视图。
具体实施方式
现在参见图1,示出了传统双面印刷电路板10的横截面视图。此外,图1示出了用于将印刷电路板10的基底18的每一面14和16上的印刷电路图案互连的现有技术的方法。图1中示出的现有技术的方法包括使用涂覆或者镀覆通路或通孔20。镀通孔20为具有相邻连接垫22的通孔,该连接垫22与电路板10的基底18的每一面上的电路图案12互连。沉积的铜或银化合物或者膏剂24通常用于在双面电路板10的每一面14和16上的电路垫24之间形成电连接,从而形成镀通孔或银通路。这种现有技术的方法和银通路的使用的一个缺点在于不能承载高电流。
现在参见图2,示出了根据本发明的一个实施例的双面电路板和互连部件30的横截面视图。互连部件30将第一导体图案32与第二导体图案34电连接。导体图案32附着到双面电路板38的底面40上,并且导体图案34附着到电路板38的顶面40上。穿过导体图案32和34并穿过电路板38的基底提供一通孔42。
在一个实施例中,互连部件30被拧入钻孔或孔42中,以互连导体图案32和34。互连部件30可利用焊料(钎料)膏44与导体图案32电连接和机械连接,并利用焊料44a与导体图案34电连接和机械连接。互连部件30例如呈钉子状。此外,互连部件30是可钎焊的。另外,互连部件30被构造成利用元件取放机或其它适宜设备从适宜的托盘、卷盘或其它容器中拾取,以将部件30放置于双面电路板的一面上。
现在参见图3,示出了根据本发明的一个实施例的互连部件30的等角图。互连部件30具有细长部件50,其包括设置在第一端54处的第一互连部分52和设置在细长部件50的第二端58处的第二互连部分56。第一互连部分50具有被构造成接触导电图案32的平坦表面60。第二互连部分56具有大致尖顶表面(pointed surface)62,以产生芯线作用或焊料的适宜流动(在图5中示出),从而在双面电路板38的端部58和导电图案34之间建立连接。此外,尖顶表面62便于互连部件30***通孔42中。当然,本发明可以构造不同形状的互连部件30。也就是说,第一互连部分52在平面图中可以呈圆形、矩形或大体正方形。第二互连部分56也可采用包括在横截面视图中看呈三角形、正方形、圆形和矩形的不同形状。
现在参见图4,示出了根据本发明的一实施例结合有“H”形头部互连部件30的电路板的俯视图。互连部件30被示出为位于通孔42中。导电电路垫72位于通孔42的每一侧上,其与双面电路板38的第一面40上的导体图案32互连。在本发明的一个实施例中,如图4所示,当从顶部看时,互连装置30的第一互连部分52包括H形构造。
根据本发明的另一个方面,提供一种用于在互连装置30和电路板38之间建立电连接和机械连接的方法。该方法包括将焊料膏44(在图4中示出)施加到电路板38的连接垫72上、将互连装置30***通孔42中、回流焊料膏以及在表面36和40中的每一个上进行波动焊接。焊料膏的回流通过使整个电路板经受炉子的加热或可选择地将具有焊料膏的电路板的部分暴露于红外线中而发生。波动焊接以充分的速率和量值施加,以焊接互连部件30。有利的是,本发明的方法和装置允许采用传统的表面安装设备将第一导体图案32与第二导体图案34互连。另外,本发明的方法和装置可采用多种类型的电路板材料,例如FR4、CEM3和其它适宜的材料以及更低成本的材料。
现在参见图5,示出了根据本发明用于互连导体图案32,34的另一个实施例的互连装置30’的等角图。互连装置30’具有细长部件90,该细长部件90具有第一端92和第二端94。此外,细长部件90具有纵向轴线L。互连装置30’具有设置在细长部件90的端部92处的第一接触部分96和设置在细长部件90的端部94处的第二接触部分98。第一接触部分92与纵向轴线L偏离预定距离。
现在参见图6和7,示出了根据本发明的另一个实施例的互连部件30’和电路板38的平面图和横截面视图。互连装置30’被示出为***于电路板38的孔42中。设置在细长部件90的端部92处并与纵向轴线之间具有距离d的第一接触部分96被置于焊料垫72’的顶部上并且采用上述方法进行焊接(钎焊)。在双面电路板38的另一面36上,邻近孔42提供一导电垫100。例如,在波动焊接期间,焊料44流过导电垫100和设置在细长部件90的端部94处的第二接触部分98,从而形成电连接和机械连接。因此,本发明提供了使双面电路板的两面上的电路图案互连的高效方法。
上述内容为发明人构想的用于实施本发明的最佳模式。但是,很明显,结合有一些变型和变化的方法对于双面印刷电路板领域的技术人员来说是显而易见的。上述描述意图使本领域的技术人员能够实施本发明的方法,而不应被理解为限制本发明,相反,其应当被理解为包括上述明显变化并仅仅由下面的权利要求的精神和范围进行限制。

Claims (8)

1.一种用于将印刷电路板的第一和第二面互连的装置,该装置包括:
用于接触印刷电路板的第一面的表面的第一互连部分;
用于接触印刷电路板的第二面的第二互连部分;以及
细长部件,其在第一端与该第一互连部分相连并且在第二端与该第二互连部分相连。
2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该第一和第二互连部分之一包括平坦表面。
3.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该第一和第二互连部分之一包括尖顶表面。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该细长部件的第一和第二端沿着细长部件的纵向轴线对齐。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该细长部件的第一端与该细长部件的第二端偏离。
6.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该细长部件的长度至少等于该电路板的厚度。
7.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该细长部件具有矩形横截面。
8.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该第一和第二互连部分之一包括h形表面。
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