(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810385212.4
(22)申请日 2018.04.26
(71)申请人 歌尔股份有限公司
地址 261031 山东省潍坊市高新技术产业
开发区东方路268号
(72)发明人 马菲菲
(74)专利代理机构 潍坊正信致远知识产权代理
有限公司 37255
代理人 孟强
(51)Int.Cl.
H05K 1/18(2006.01)
H05K 1/11(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种PCB板设计方法及PCB板，
涉及PCB板设计技术领域，此方法如下：根据待焊
各焊盘分别设置在PCB板的不同走线铜层上，并
且与尺寸最小的管脚相对应的焊盘设置在表层，
与尺寸最大的管脚相对应的焊盘离表层最远；位
于外层的走线铜层及绝缘层上与位于内层的焊
盘相对应的位置均设有用于裸露该焊盘的开孔。
本发明一种PCB板设计方法及PCB板，有效消除可
能因多层PCB板上大的焊盘上锡膏太多引起的元
件虚焊，提高SMT的可靠性，
提高了产品良率。权利要求书1页 说明书4页 附图3页CN 108463053 A 2018.08.28
C N 108463053
A
1.一种PCB板设计方法，其特征在于，根据待焊接元件上的不同管脚在多层PCB板上设计各管脚所对应的焊盘，将与尺寸不同的各所述管脚相对应的各所述焊盘分别设置在所述PCB板的不同走线铜层上，并且与尺寸最小的管脚相对应的焊盘设置在表层，与尺寸最大的管脚相对应的焊盘离表层最远；位于外层的所述走线铜层及绝缘层上与位于内层的所述焊盘相对应的位置均设有用于裸露该所述焊盘的开孔。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板设计方法，其特征在于，设位于内层的所述焊盘与所述PCB板表层之间的垂直距离为D2，该所述焊盘上的锡膏与位于表层上的所述焊盘上的锡膏之间的厚度差为D1，则满足90％D1≤D2≤D1。
3.根据权利要求2所述的一种PCB板设计方法，其特征在于，若所述开孔的尺寸大于相应的所述焊盘的尺寸，则所述开孔的边缘到所述焊盘边缘的水平距离小于等于0.1mm。
4.根据权利要求3所述的一种PCB板设计方法，其特征在于，所述开孔的边缘到所述焊盘边缘的水平距离等于0.1mm。
5.根据权利要求2所述的一种PCB板设计方法，其特征在于，若所述开孔的尺寸小于相应的所述焊盘的尺寸，所述开孔的边缘到所述焊盘边缘的水平距离小于等于所述焊盘的相应边长的2％。
6.根据权利要求2所述的一种PCB板设计方法，其特征在于，所述D2等于所述D1。
7.一种PCB板，其特征在于，所述PCB板由权利要求1至6任一项所述的一种PCB板设计方法制得。
权 利 要 求 书1/1页CN 108463053 A
一种PCB板设计方法及PCB板
技术领域
[0001]本发明属于PCB板设计技术领域，特别涉及一种PCB板设计方法及PCB板。
背景技术
[0002]现在电子产品向轻薄化发展，更新换代速度也在加块，功能要求越来越丰富，电子器件的封装也越来越小，封装形式也越来越丰富，一些封装的管脚大小不均，有些还带有一个较大的管脚。通常情况下元件都是以SMT方式安装在多层PCB板上的，如图1所示，多层PCB 板是一种常规设计、具有多层内
层电路板的多层PCB板，每层电路板包括走线铜层1和绝缘层2。如图2所示，而多层PCB板上的焊盘3也都是设计在多层PCB板的表面层上(上表面层或下表面层)。如图3所示，在SMT时，下锡量与钢网厚度、钢网开口大小、印刷机参数设置、刮刀压力、印刷速度等因素有关。在钢网厚度、印刷机参数设置、刮刀压力、印刷速度等因素不变的情况下，钢网开口增大N倍时，从这个开口漏下去的锡膏5量不止增加N倍，因此有大管脚的元件4在SMT时由于有某一大管脚的存在(管脚大则多层PCB板上对应的焊盘3也大)会导致对应多层PCB板上的大的焊盘3上的锡膏5量比同元件其他的焊盘3单位面积上的锡膏5相对多，即大的焊盘3上的锡膏5高度会大于最小焊盘3上的锡膏5高度，超出的高度值为D1，当钢网厚度、印刷机参数设置、刮刀压力、印刷速度等因素一定的情况下，D1会随焊盘3的大小变化，因高度值D1的存在导致此类型的封装比其他的封装形式的封装更容易发生虚焊的情况。当然我们可以从改变钢网厚度、钢网开口大小、开口方式、调整印刷机参数等方面优化此类元件4的焊接，但这些方案始终未能有效地改善虚焊问题，而且最终浪费了大量的时间、浪费了大量的人力，增加了产品成本。
发明内容
[0003]针对以上缺陷，本发明的第一个目的是提供一种PCB板设计方法，该方法有效消除可能因多层PCB板上大焊盘上锡太多引起的元件虚焊，提高SMT的可靠性，改善因多层PCB板设计导致存在虚焊及气泡问题，降低了生产成本，提高了产品良率。
[0004]基于同样的发明构思，本发明的第二个目的是提供一种PCB板，该PCB板改善元件焊接时存在虚焊及气泡问题，降低了生产成本，提高了产品良率。
[0005]为实现上述第一个目的，本发明的技术方案是：
[0006]一种PCB板设计方法，此方法如下：
[0007]根据待焊接元件上的不同管脚在多层PCB板上设计各管脚所对应的焊盘，将与尺寸不同的各所述管脚相对应的各所述焊盘分别设置在所述PCB板的不同走线铜层上，并且与尺寸最小的管脚相对应的焊盘设置在表层，与尺寸最大的管脚相对应的焊盘离表层最远；位于外层的所述走线铜层及绝缘层上与位于内层的所述焊盘相对应的位置均设有用于裸露该所述焊盘的开孔。
[0008]作为优选，设位于内层的所述焊盘与所述PCB板表层之间的垂直距离为D2，该所述焊盘上的锡膏与位于表层上的所述焊盘上的锡膏之间的厚度差为D1，则满足90％D1≤D2≤
D1。
[0009]作为优选，若所述开孔的尺寸大于相应的所述焊盘的尺寸，则所述开孔的边缘到所述焊盘边缘的水平距离小于等于0.1mm。
[0010]作为优选，所述开孔的边缘到所述焊盘边缘的水平距离等于0.1mm。
[0011]作为优选，若所述开孔的尺寸小于相应的所述焊盘的尺寸，所述开孔的边缘到所述焊盘边缘的水平距离小于等于所述焊盘的相应边长的2％。
[0012]作为优选，所述D2等于所述D1。
[0013]为实现上述第二个目的，本发明的技术方案是：
[0014]一种PCB板，所述PCB板由一种PCB板设计方法制得。
[0015]采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
[0016]由于本发明一种PCB板设计方法，此方法如下：根据待焊接元件上的不同管脚在多层PCB板上设计各管脚所对应的焊盘，将与尺寸不同的各管脚相对应的各焊盘分别设置在PCB板的不同走线铜层上，并且与尺寸最小的管脚相对应的焊盘设置在表层，与尺寸最大的管脚相对应的焊盘离表层最远；位于外层的走线铜层及绝缘层上与位于内层的焊盘相对应的位置均设有用于裸露该焊盘的开孔。将大的焊盘设置在内层，从而尺寸不同的焊盘的锡膏上表面基本上处于一个水平面上，所以有效消除元件虚焊，提高了产品良率。
[0017]由于D的取值为0.1mm，便于设备进行挖除工作，同时也避免元件在SMT时锡膏流到第n层电路板的绝缘层上。
[0018]由于D2等于D1，则大焊盘上锡膏与最小焊盘上锡膏的相对高度差值为零，更有效保证消除元件虚焊问题。
[0019]由于本发明的PCB板由一种PCB板设计方法制得，从而可以改善元件焊接时存在虚焊及气泡问题，降低了生产成本，提高了产品良率。
[0020]综上，本发明一种PCB板设计方法及PCB板解决了目前多层PCB板在SMT时，因元件的管脚大小不均，容易出现虚焊的问题。本发明一种PCB板设计方法及PCB板，有效消除可能因多层PCB板上大焊盘上锡膏太多引起的元件虚焊，提高SMT的可靠性，改善因多层PCB板设计导致存在虚焊及气泡问题，降低了生产成本，提高了产品良率。
附图说明
[0021]图1是现有技术中多层PCB板的结构示意图；
[0022]图2是现有技术中焊盘在多层PCB板上表面层电路板的结构示意图；
[0023]图3是现有技术中元件焊接在多层PCB板上的机构示意图；
[0024]图4是本发明一种PCB板设计方法的流程图；
[0025]图5是本发明一种PCB板的结构示意图；
[0026]图6是元件焊接到本发明一种PCB板的结构示意图；
[0027]图中：1-走线铜层，2-绝缘层，3-焊盘，4-元件，5-锡膏。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
[0029]如图4、图5和图6所示，一种PCB板设计方法，此方法如下：
[0030]根据待焊接元件4上的不同管脚在多层PCB板上设计各管脚所对应的焊盘3，将与尺寸不同的各管脚相对应的各焊盘3分别设置在PCB板的不同走线铜层1上，并且与尺寸最小的管脚相对应的焊盘3设置在表层，与尺寸最大的管脚相对应的焊盘3离表层最远；位于外层的走线铜层1及绝缘层2上与位于内层的焊盘3相对应的位置均设有用于裸露该焊盘3的开孔。其中表层是指多层PCB板的上表层或下表层。内层是指大的焊盘3所在的层，外层是指内层到表层之间的层以及表层。
[0031]此方法的具体实施步骤如下：
[0032]步骤一，根据待焊接元件4上的不同管脚在多层PCB板上设计各管脚所对应的焊盘3；
[0033]步骤二，将与尺寸不同的各管脚相对应的各焊盘3分别设置在PCB板的不同走线铜层1上，并且与尺寸最小的管脚相对应的焊盘3设置在表层，与尺寸最大的管脚相对应的焊盘3离表层最远，设位于内层的焊盘3与PCB板表层之间的垂直距离为D2，该焊盘3上的锡膏5与位于表层上的焊盘3上的锡膏5之间的厚度差为D1，则满足90％D1≤D2≤D1；
[0034]步骤三，位于外层的走线铜层1及绝缘层2上与位于内层的焊盘3相对应的位置均开设用于裸露该焊盘3的开孔，若开孔的尺寸大于相应的焊盘3的尺寸，则开孔的边缘到焊盘3边缘的水平距离小于等于0.1mm；若开孔的尺寸小于相应的焊盘3的尺寸，开孔的边缘到焊盘3边缘的水平距离小于等于焊盘3的相应边长的2％。
[0035]此方法的具体实施例为：
[0036]实施例一：
[0037]步骤一，根据待焊接元件4上的不同管脚在多层PCB板上设计各管脚所对应的焊盘3；
[0038]步骤二，将与尺寸不同的各管脚相对应的各焊盘3分别设置在PCB板的不同走线铜层1上，并且与尺寸最小的管脚相对应的焊盘3设置在表层，与尺寸最大的管脚相对应的焊盘3离表层最远，设位于内层的焊盘3与PCB板表层之间的垂直距离为D2，该焊盘3上的锡膏5与位于表层上的焊盘3上的锡膏5之间的
厚度差为D1，则满足90％D1≤D2≤D1，本实施例中优选D1等于D2，则内层的焊盘3上锡膏5与表层的焊盘3上锡膏5的相对高度差值为零，更有效保证消除元件4虚焊问题；
[0039]步骤三，位于外层的走线铜层1及绝缘层2上与位于内层的焊盘3相对应的位置均开设用于裸露该焊盘3的开孔，且开孔的尺寸大于相应的焊盘3的尺寸，开孔的边缘到焊盘3边缘的水平距离小于等于0.1mm，本实施例中优选开孔的边缘到焊盘3边缘的水平距离等于0.1mm，则便于设备进行挖除工作，同时也避免元件4在SMT时锡膏5流到第n层电路板的绝缘层2上。
[0040]实施例二：
[0041]本实施方式与实施例一基本相同，不同之处在于：
[0042]步骤三，位于外层的走线铜层1及绝缘层2上与位于内层的焊盘3相对应的位置均开设用于裸露该焊盘3的开孔，且开孔的尺寸小于相应的焊盘3的尺寸，开孔的边缘到焊盘3边缘的水平距离小于等于焊盘3的相应边长的2％。
[0043]本发明一种PCB板设计方法，通过将大的焊盘3垂直方向移到多层PCB板内层，D2来抵消D1，使大的焊盘3上的锡膏5高度不至于高出太多，有效消除因大的焊盘3上锡膏5太多
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