CN105357900A - 消除异形smd元器件回流焊接位移的pad设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子设备，具体提供一种在印刷电路板上安装异形SMD的方法，旨在解决现有SMT工艺无法有效抑制异形SMD在回流焊接时发生位移的问题。为此目的，该方法包括：在印刷电路板的焊盘上设置助焊层；在印刷电路板的焊盘上的助焊层上涂覆焊膏；借助焊膏将SMD贴到印刷电路板上；以及对贴有SMD的印刷电路板进行回流焊接，其特征在于，所述方法进一步包括：在印刷电路板的焊盘上涂覆焊膏之前，将助焊层分割成至少两个窗口。由于焊接窗口被分割成多个小窗口，本发明的方法使得，在对印刷电路板上的异形SMD进行回流焊接时，焊锡的表面张力被充分化解，使元件不会发生移动，从而使焊接厂家无需采取任何措施便可保证焊接质量。

Description

消除异形SMD元器件回流焊接位移的PAD设计方法

技术领域

本发明涉及电子设备，具体提供一种消除异形SMD元器件回流焊接位移的PAD设计方法。

背景技术

SMT(SurfaceMountedTechnology)，即表面安装技术，是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。SMT通常包括印锡、固化、贴片和回流焊接等工序。在进行回流焊接时，如果异形SMD(SurfaceMountedDevices，即表面安装器件)有一端焊盘(pad)的长宽超过300毫寸(mil)，就会发生位移现象而导致焊接缺陷。具体而言，由于焊盘上的锡膏在回流熔化时，元件焊端的表面张力不平衡，张力较大的一端拉着元件沿其底部旋转，产生位移现象。

目前，回流焊接产生的缺陷由SMT加工厂家自行解决，一种措施是缩小或改变钢网开口的图形来减少焊锡膏的涂覆，另一种措施是在焊接前点胶固定处理。但是，这种改变钢网开口图形来减少锡膏涂覆的方法容易产生虚焊或假焊现象，而点胶固定的繁琐程序将会增加加工成本，延长加工周期。因此，本领域需要一种新的技术方案来解决这种问题。

发明内容

为了解决前述问题，即为了解决现有SMT工艺无法有效抑制异形SMD在回流焊接时发生位移的问题，本发明提供一种在印刷电路板上安装SMD的方法。该方法包括下列步骤：在所述印刷电路板的焊盘上设置助焊层；在所述印刷电路板的焊盘上的助焊层上涂覆焊膏；借助所述焊膏将所述SMD贴到所述印刷电路板上；以及对贴有所述SMD的印刷电路板进行回流焊接，其特征在于，所述方法进一步包括：在所述印刷电路板的焊盘上涂覆焊膏之前，将所述助焊层分割成至少两个窗口。

在上述方法的优选实施方式中，所述SMD的至少一个对应焊盘的长度和宽度都超过300毫寸。

在上述方法的优选实施方式中，每个相邻的所述窗口之间都设置有开窗间距。

在上述方法的优选实施方式中，所述开窗间距的宽度是8毫寸。

在上述方法的优选实施方式中，所述助焊层被分割成两个、三个或四个窗口。

在上述方法的优选实施方式中，所述SMD是异形SMD。

在上述方法的优选实施方式中，所述焊膏是锡膏。

根据本发明的另一方面，提供一种印刷电路板包括焊盘和SMD，所述焊盘上设置有助焊层，所述助焊层上涂覆有焊膏，所述SMD借助所述焊膏被焊接到所述焊盘上，其特征在于，所述助焊层被分割成至少两个窗口。

在上述印刷电路板的优选实施方式中，所述SMD的至少一个对应焊盘的长度和宽度都超过300毫寸；并且/或者每个相邻的所述窗口之间都设置有开窗间距；并且/或者所述开窗间距的宽度是8毫寸；并且/或者所述助焊层被分割成两个、三个或四个窗口；并且/或者所述SMD是异形SMD；并且/或者所述焊膏是锡膏。

根据本发明的又一个方面，提供一种焊盘，所述焊盘上设置有助焊层，所述助焊层上涂覆有焊膏，SMD借助所述焊膏被焊接到所述焊盘上，其特征在于，所述助焊层被分割成至少两个窗口。

本领域技术人员容易理解的是，由于焊盘上的焊接窗口被分割成多个小窗口，本发明的方法使得，在对印刷电路板(PCB)上的异形SMD进行回流焊接时，焊锡的表面张力被充分化解，使得元件不会发生移动，从而使焊接厂家无需采取任何措施便可保证焊接质量。

附图说明

图1是根据本发明的消除异形SMD元器件回流焊接位移的PAD设计方法的流程图；

图2是根据本发明的第一实施方式的焊接窗口的结构图；

图3是根据本发明的第二实施方式的焊接窗口的结构图；

图4是根据本发明的第三实施方式的焊接窗口的结构图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，尽管本申请是结合SMT来描述的，但是，本发明的技术方案也可以应用于其他任何需要对SMD进行回流焊接的场合，这种改变不应构成对本发明的限制。

首先参照图1，本发明的在印刷电路板上安装异形SMD的方法起始于步骤S10。在步骤S10中，在印刷电路板的焊盘上设置助焊层。这可以采用任何公知的方法来实现。接下来在步骤S20中，将所述助焊层分割成多个窗口。这种分割也可以采用任何公知的方法来实现，只要能够将焊盘上的焊接窗口隔成多个子区域即可。然后在步骤S30中，在焊盘上的被分割的助焊层上涂覆锡膏。接着在步骤S40中，借助锡膏将异形SMD贴到印刷电路板上。最后，在步骤S50中，对贴有异形SMD的印刷电路板进行回流焊接。

优选的是，与所述异形SMD对应的至少一个焊盘的长度和宽度都超过300毫寸。这是因为，超过300毫寸的焊盘很容易在回流焊接时使SMD发生翘曲或移位。此外，优选的是，每个相邻的所述窗口之间都设置有开窗间距，并且所述开窗间距的宽度是至少8毫寸。这种尺寸的开窗间距可以很好地将焊接窗口分割开来，使得无法在回流焊接时形成大的表面张力。更优选的是，根据所述异形SMD的形状和尺寸，所述助焊层可以被分割成两个、三个、四个窗口或者其他任意数量的多个窗口。

接下来参阅图2、3和4，图2、3和4分别是根据本发明的各个不同实施方式的焊接窗口的结构图。具体而言，在图2的实施方式中，焊盘被分隔成两个窗口1和2。在图3的实施方式中，焊盘被分隔成三个窗口10、20和30。在图4的实施方式中，焊盘被分隔成四个窗口10、20、30和40。应该指出的是，图2－4中的焊盘和窗口的数量和形状仅仅是作为示例给出的，本领域技术人员可以根据需要对此作出调整。

相应地，本发明还提供一种印刷电路板。该印刷电路板包括焊盘和异形SMD，所述焊盘上设置有助焊层，所述助焊层上涂覆有锡膏，所述异形SMD借助所述锡膏被焊接到所述焊盘上，并且所述助焊层被分割成至少两个窗口。与上文相同，优选的是，所述异形SMD的至少一个对应焊盘的长度和宽度都超过300毫寸。更优选的是每个相邻的所述窗口之间都设置有开窗间距，并且所述开窗间距的宽度是8毫寸。此外，本发明还提供一种焊盘，所述焊盘上设置有助焊层，所述助焊层上涂覆有锡膏，异形SMD借助所述锡膏焊接到所述焊盘上，并且所述助焊层被分割成至少两个窗口。

结合上文的描述可以看出，本发明的技术方案在实践中可以按照如下顺序实施。首先，获取元器件的封装信息。在选取元器件时，器件厂家附有资料图供封装设计参考，如果异形SMD器件有一端pad长宽都超过300mil，则要考虑回流焊接时焊盘表面张力的影响，需对pad进行优化设计。其次，对pad进行优化设计。表面张力在回流焊接过程中是一个非常重要的物理概念，它的存在会导致各种焊接缺陷。在SMT生产中，元件是放置在焊锡膏上，锡膏熔化的瞬间所形成的表面张力会作用在元器件的pad焊盘上，对片式元件来说，由于元件重量很轻，若焊盘面积差别太大，焊盘热容量就不一样，则焊盘上锡膏熔化时间不一致，锡膏熔化时所产生的表面张力也不一致，张力较大的一端拉着元件沿其底部旋转，从而导致器件位移现象的发生。pad设计是PCB设计最关键的部分，它确定了元器件在PCB板上的焊接位置，关系到器件焊接的可靠性及焊接时的工艺性。Pad设计不应使焊锡的表面张力过分集中在一端或一个轴上，如果保持所受的力均衡，器件就不会相对焊盘发生偏移。在确定了必须针对异形SMD器件进行pad优化设计时，pad层根据器件封装尺寸或参考设计进行设定即可，但是需要将助焊层分为两个、三个或四个窗口，窗口之间保持8mil阻焊间距。也就是说，在回流焊接时，较大焊盘的表面张力将被分解为两个、三个、四个或更多个部分，各部分的张力都相对较小，不会带动元器件旋转或偏移。

本发明的关键点是在对异形SMD进行pad设计时，助焊层不是按常规开窗，而是根据pad图形面积的长宽开窗(两个、三个或四个)，窗口之间有8mil的阻焊间隔，这个间隔在焊接时将焊锡的表面张力进行充分化解，使得元件不发生移动。焊接厂家无需采取任何措施即可保证焊接质量。并且，本发明的技术方案无需加工厂家做进一步的工序处理即可生产实施，节约加工成本，缩短加工周期。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。例如，上文虽然按照特定顺序描述了本发明的操作步骤，但是，在不偏离本发明的基本原理－即将助焊层分隔成多个窗口的前提下，本领域技术人员可以根据需要采用任何特定的顺序、或者删除已有步骤或增加额外的步骤，调整之后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种在印刷电路板上安装SMD的方法，包括下列步骤：

在所述印刷电路板的焊盘上设置助焊层；

在所述印刷电路板的焊盘上的助焊层上涂覆焊膏；

借助所述焊膏将所述SMD贴到所述印刷电路板上；以及

对贴有所述SMD的印刷电路板进行回流焊接，

其特征在于，所述方法进一步包括：在所述印刷电路板的焊盘上涂覆焊膏之前，将所述助焊层分割成至少两个窗口。

2.根据权利要求1所述的在印刷电路板上安装SMD的方法，其特征在于，所述SMD的至少一个对应焊盘的长度和宽度都超过300毫寸。

3.根据权利要求2所述的在印刷电路板上安装SMD的方法，其特征在于，每个相邻的所述窗口之间都设置有开窗间距。

4.根据权利要求3所述的在印刷电路板上安装SMD的方法，其特征在于，所述开窗间距的宽度是8毫寸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的在印刷电路板上安装SMD的方法，其特征在于，所述助焊层被分割成两个、三个或四个窗口。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的在印刷电路板上安装SMD的方法，其特征在于，所述SMD是异形SMD。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的在印刷电路板上安装SMD的方法，其特征在于，所述焊膏是锡膏。

8.一种印刷电路板包括焊盘和SMD，所述焊盘上设置有助焊层，所述助焊层上涂覆有焊膏，所述SMD借助所述焊膏被焊接到所述焊盘上，

其特征在于，所述助焊层被分割成至少两个窗口。

9.根据权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于：

所述SMD的至少一个对应焊盘的长度和宽度都超过300毫寸；并且/或者

每个相邻的所述窗口之间都设置有开窗间距；并且/或者

所述开窗间距的宽度是8毫寸；并且/或者

所述助焊层被分割成两个、三个或四个窗口；并且/或者

所述SMD是异形SMD；并且/或者

所述焊膏是锡膏。

10.一种焊盘，所述焊盘上设置有助焊层，所述助焊层上涂覆有焊膏，SMD借助所述焊膏被焊接到所述焊盘上，

其特征在于，所述助焊层被分割成至少两个窗口。