一种印刷电路板、系统板及数据处理设备的制作方法

文档序号:17550232发布日期:2019-04-30 18:13阅读:163来源:国知局
一种印刷电路板、系统板及数据处理设备的制作方法

本发明涉及集成芯片安装领域,特别是涉及一种印刷电路板、系统板及数据处理设备。



背景技术:

随着科技的发展,集成电路越来越走进人们生活的方方面面,人们对集成电路的要求越来越高,集成电路上的元件也越来越小,安装难度愈发增大。

现有的dip器件是通过波峰焊技术连接到印刷电路板上,在波峰焊环节,将dip器件安插在pcb板对应的位置后,放置在托架上,进入波峰焊的过锡膏的炉子,由熔融的锡膏向上喷射,将dip器件的引脚焊接在pcb板上,但是,在上述波峰焊工艺上,经常有一个制成的缺陷,就是当dip器件的引脚与印刷电路板的导电层面连接的越多,接触的导电层面积越大,在过波峰焊的时候散热越快,这将导致锡膏喷射到dip器件引脚的时候,会被印刷电路板内层的导电层迅速导热,结果致使锡膏顶峰锡膏迅速冷却,其余锡膏无法继续上爬,上锡不足,从而导致上锡不良。

因此,为改善此上锡不良的问题,工厂要求在印刷电路板设计的时候,对dip器件与导电层的接触面积有很严格的限制,以免其接触面积过大导致导热过快,致使dip器件与导电层的接触面积过小,当dip器件需要较大的工作电流时,dip器件的引脚和印刷电路板的导电层承受的电流会远超其能保持常温的量,即电流集中,从微观角度来说,即单位时间内流经dip器件及导电层的自由载流子过多,造成拥堵,进而导致dip器件的引脚周围局部过热。如何将通过此窄路径的电流迅速传递到下一环节,从而达到不让dip件的引脚这个局部区域过热,就是所要解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种印刷电路板、系统板及数据处理设备,以解决现有技术中由于电流集中引起的dip插件引脚附近局部过热的问题。

为解决上述技术问题,本发明提供一种印刷电路板,所述印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器,所述疏流器将所述印刷电路板的不同的导电层电连接;

所述不同的导电层为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层。

可选地,在所述印刷电路板中,所述疏流器贯通所述印刷电路板。

可选地,在所述印刷电路板中,所述疏流器为柱状疏流器。

可选地,在所述印刷电路板中,所述pth孔的周围还包括导电环,所述pth孔在所述印刷电路板上下表面的两个开口分别被两个所述导电环包围;

所述柱状疏流器与两个所述导电环电连接。

可选地,在所述印刷电路板中,每一个所述导电环电连接的疏流器的数量的范围为2个至8个,包括端点值。

可选地,在所述印刷电路板中,所述柱状疏流器的横截面的长轴长度的范围为5密耳至15密耳,包括端点值。

可选地,在所述印刷电路板中,所述疏流器为空心疏流器。

可选地,在所述印刷电路板中,所述导电环表面设置有绿油层,所述绿油层将所述导电环表面完全覆盖。

本发明还提供了一种系统板,所述系统板包括上述任一种所述的印刷电路板。

本发明还提供了一种数据处理设备,所述数据处理设备包括所述的系统板。

本发明所提供的印刷电路板,所述印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器,所述疏流器将所述印刷电路板的不同的导电层电连接;所述不同的导电层为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层。本发明通过将dip器件的引脚周围的不同的导电层通过疏流器电连接,为流经dip器件的电流提供了额外的流通通道,增加疏流器等于增加了dip器件的引脚周围区域参与dip器件工作的自由载流子的数量,提升了dip的引脚及导电层在保持常温工作的前提下能承受的电流大小,以达到迅速分散电流的目的,防止印刷电路板局部产生高温高热引起信号丢失,或者烧板;同时满足工厂的设计要求,即减少dip器件与印刷电路板连接的层数和连接面积以减少散热速度,避免上锡不良,提高了器件工作时的可靠性,避免产生不必要的经济损失。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中dip器件的引脚与印刷电路板连接处的局部示意图;

图2为本发明提供的印刷电路板的一种具体实施方式的局部结构示意图;

图3为本发明提供的印刷电路板的另一种具体实施方式的局部结构示意图;

图4为本发明提供的印刷电路板的另一种具体实施方式的俯视图;

图5为本发明提供的印刷电路板的又一种具体实施方式的俯视图;

图6为本发明提供的印刷电路板的还一种具体实施方式的俯视图;

图7为通过allegro软件编辑器设计本发明提供的印刷电路板的一种具体实施方式时的allegropcblibrarianxl的编译器界面示意图;

图8为通过pcblibrarianxl编译器设计本发明提供的印刷电路板的一种具体实施方式时的addpin菜单命令的界面示意图。

具体实施方式

现有技术中的印刷电路板与dip器件引脚处的结构示意图如图1所示,现有技术中,为改善此上锡不良的问题,工厂要求在印刷电路板设计的时候,设计电源等大面积铜箔连接的设计时,dip器件连接铜箔的层面不得超过两层,每层不得超过80密耳的连接宽度。而对于电源连接器或者插件电解电容来说,当机器运行的时候,电源进电端可达十几安培的电流,按照目前通用40密耳的铜箔过1a的电流计算,那么160密耳也只可以过4a的电流,远远不足电源连接器供电电流或者插件电容充放电所需的电流,在工作的时候,电源连接器供电电流或者插件电容充放电都是先通过路径狭窄的连接处,再进入平面层,而瞬间的大电流都将从这个小通路流出,必造成拥挤,导致引脚周围局部电流集中,过热。因此电源连接器供电或者插件电容充放电电流通流狭窄处会产生的印刷电路板局部过热,严重时甚至出现烧板等事故发生。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种印刷电路板,其中的一种具体实施方式的结构示意图如图2所示,称其为具体实施方式一,包括:

所述印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器103,所述疏流器103将所述印刷电路板的不同的导电层102电连接;

所述不同的导电层102为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层102。

更进一步地,上述疏流器103为柱状疏流器103;柱状疏流器103相比于其他形状更规则,生产和安装更简便。

更进一步地,上述柱状疏流器103的横截面的长轴长度的范围为5密耳至15密耳,包括端点值,如5.0密耳、10.2密耳或15.0密耳中的任一个。

更进一步地,上述疏流器103为铜制疏流器103;铜制疏流器103具有优秀的导电性能与机械强度,同时具有一定韧性,更不易损坏。

本发明所提供的印刷电路板,所述印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器103,所述疏流器103将所述印刷电路板的不同的导电层102电连接;所述不同的导电层102为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层102。本发明通过将dip器件的引脚101周围的不同的导电层102通过疏流器103电连接,为流经dip器件的电流提供了额外的流通通道,增加疏流器103等于增加了dip器件的引脚101周围区域参与dip器件工作的自由载流子的数量,提升了dip的引脚101及导电层102在保持常温工作的前提下能承受的电流大小,以达到迅速分散电流的目的,防止印刷电路板局部产生高温高热引起信号丢失,或者烧板;同时满足工厂的设计要求,即减少dip器件与印刷电路板连接的层数和连接面积以减少散热速度,避免上锡不良,提高了器件工作时的可靠性,避免产生不必要的经济损失。

在具体实施方式一的基础上,进一步对上述疏流器103做改进,得到具体实施方式二,其结构示意图如图3所示,包括:

所述印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器103,所述疏流器103将所述印刷电路板的不同的导电层102电连接;

所述不同的导电层102为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层102;

所述疏流器103贯通所述印刷电路板。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于,本具体实施方式进一步限定了上述疏流器103的位置和形态,其余结构均与上述具体实施方式相同,在此不再展开赘述。

图4是从上述印刷电路板表面看上述疏流器103与上述引脚101的俯视图。

本具体实施方式将上述疏流器103改进为贯通式疏流器103,即限定上述疏流器103贯通上述印刷电路板,进一步降低了疏流器103的安装难度,提高了上述印刷电路板的生产良品率和生产效率。

在具体实施方式二的基础上,进一步对上述疏流器103与上述印刷电路板的表面连接处做限定,得到具体实施方式三,其结构示意图如图5所示,包括:

所述印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器103,所述疏流器103将所述印刷电路板的不同的导电层102电连接;

所述不同的导电层102为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层102;

所述疏流器103贯通所述印刷电路板;

所述pth孔的周围还包括导电环104,所述pth孔在所述印刷电路板上下表面的两个开口分别被两个所述导电环104包围;

所述柱状疏流器103与两个所述导电环104电连接。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于,本具体实施方式新增了导电环104,其余结构局与上述具体实施方式相同,在此不再展开赘述。

更进一步地,上述导电环104的宽度的范围为20密耳至30密耳,包括端点值,如20.0密耳、25.3密耳或30.0密耳中任一个;上述导电环104的内环与上述dip器件的引脚101的距离的范围为5密耳至15密耳,包括端点值,如5.0密耳、10.2密耳或15.0密耳中任一个。

更进一步地,每一个上述导电环104电连接的柱状疏流器103的数量的范围为2个至8个,包括端点值,如2.0、5.0或8.0中任一个。

更进一步地,上述导电环104为金属铜环,金属铜环拥有优秀的导电性与机械性能,寿命更长稳定性更高。

更进一步地,所述导电环104表面设置有绿油层,所述绿油层将所述导电环104表面完全覆盖;覆盖绿油层可使上述印刷电路板被送至炉内进行波峰焊的过程中,锡膏不会直接与上述导电环104相接触,绿油层会阻碍锡膏与上述导电环104之间的热传递,防止锡膏快速冷却导致的焊接不牢的问题。

本具体实施方式建立导电环104,使多个疏流器103与上述导电环104电连接,当dip器件引脚101处有大电流传播时,上述导电环104与上述疏流器103组成的结构,能起到引流作用,当电流到达狭窄区域后,迅速通过此圆环和其上的疏流器103,将电流引入到下一环节,分散电流,防止在dip器件的引脚101处引起热量堆积,使电路板温度过高,而引发不良后果。

在具体实施方式三的基础上,进一步对上述疏流器103做限定,得到具体实施方式四,其结构示意图如图6所示,包括:

所述印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器103,所述疏流器103将所述印刷电路板的不同的导电层102电连接;

所述不同的导电层102为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层102;

所述疏流器103贯通所述印刷电路板;

所述pth孔的周围还包括导电环104,所述pth孔在所述印刷电路板上下表面的两个开口分别被两个所述导电环104包围;

所述柱状疏流器103与两个所述导电环104电连接;

所述疏流器103为空心疏流器103。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于,本具体实施方式限定疏流器103为空心疏流器103,其余结构均与上述具体实施方式相同,在此不再展开赘述。

本具体实施方式中将疏流器103进一步限定为空心疏流器103,增大了疏流器103的表面积,使更多的电流流经疏流器103,进一步减小了上述引脚101与上述导电层102的电流负担,同时更多的表面积能够与空气更加充分地热交换,增加散热能力,从而增加dip工作的稳定性,另外空心疏流器103能进一步削减用料,降低成本。

本发明还提供了一种系统板,所述系统版包括上述任一种印刷电路板,其余结构请参考现有技术,在此不再展开赘述。

本发明所提供的系统板,所述系统板的印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器103,所述疏流器103将所述印刷电路板的不同的导电层102电连接;所述不同的导电层102为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层102。本发明通过将dip器件的引脚101周围的不同的导电层102通过疏流器103电连接,为流经dip器件的电流提供了额外的流通通道,增加疏流器103等于增加了dip器件的引脚101周围区域参与dip器件工作的自由载流子的数量,提升了dip的引脚101及导电层102在保持常温工作的前提下能承受的电流大小,以达到迅速分散电流的目的,防止印刷电路板局部产生高温高热引起信号丢失,或者烧板;同时满足工厂的设计要求,即减少dip器件与印刷电路板连接的层数和连接面积以减少散热速度,避免上锡不良,提高了器件工作时的可靠性,避免产生不必要的经济损失。

本发明还提供了一种数据处理设备,所述数据处理设备包括上述系统板,其余结构请参考现有技术,在此不再展开赘述。

本发明所提供的数据处理设备,所述数据处理设备的印刷电路板的pth孔的周围包括疏流器103,所述疏流器103将所述印刷电路板的不同的导电层102电连接;所述不同的导电层102为在垂直于所述印刷电路板上表面的方向上不同的导电层102。本发明通过将dip器件的引脚101周围的不同的导电层102通过疏流器103电连接,为流经dip器件的电流提供了额外的流通通道,增加疏流器103等于增加了dip器件的引脚101周围区域参与dip器件工作的自由载流子的数量,提升了dip的引脚101及导电层102在保持常温工作的前提下能承受的电流大小,以达到迅速分散电流的目的,防止印刷电路板局部产生高温高热引起信号丢失,或者烧板;同时满足工厂的设计要求,即减少dip器件与印刷电路板连接的层数和连接面积以减少散热速度,避免上锡不良,提高了器件工作时的可靠性,避免产生不必要的经济损失。

下面附上本发明提供的印刷电路板的一种具体实施方式的设计方法,包括:

步骤s1:打开allegro软件编辑器,选择allegropcblibrarianxl的编译器(如图7);

步骤s2:打开原有的dip电容插件封装,使用shapeaddcircle和shapevoidcircle命令在etchtop的类别下绘制一个宽度为25mil的铜环,中间与dip件的pin间距为10mil;

步骤s3:准备好一个钻孔是10mil,pad是20mil,且soldermasktop和bot层面均不开绿油窗的钻孔(常见孔可以拿来用);

步骤s4:进入pcblibrarianxl的编译器界面,使用addpin菜单命令(如图8);

步骤s5:在options选项卡下面的padstack选型栏里面,选择上一步准备好的钻孔,调入librarian的编译界面,连续调入8颗,即,在每个近pin的圆环上需要间隔均匀的放置4颗钻孔并保存,保存后,一种防止印刷电路板局部过热的插件电容的集成封装(footprint)就设计好了(如图6)。

在进行印刷电路板设计时,涉及到电源设计中的插件电容器件,就可以直接调用此封装,有效的解决了引脚处的印刷电路板过热,通流不足等问题,又可满足工厂的设计要求。本具体实施方式以dip插件电容为例,但同时本发明也适用于所有dip件连接器,如dip插件的电源连接器等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的印刷电路板、系统板及数据处理设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

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