[发明专利]基于板间垂直互联印制板组件的设计方法及其焊接方法

权利要求书

1.一种基于板间垂直互联印制板组件的设计方法，其中，板间垂直互联印制板组件包括相邻的两层印制板，以及设置在两层印制板之间的表贴连接器和KK头，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：印制板基材的选择：

选择满足下列要求的基材作为印制板组件基材：相对介电常数≤5，介质损耗因数≤0.003；X、Y向的热膨胀系数≤20ppm/℃，Z向的热膨胀系数≤30ppm/℃；玻璃化转变温度Tg≥170℃；

步骤2：表贴连接器的选择：

选择内导体、外导体均为表面贴装焊接的表贴连接器；

所述表贴连接器的内、外导体的同心度≤Ф0.05mm，内、外导体在焊接面的共面度≤0.05mm；所述表贴连接器的介质在焊接面应低于内、外导体0.1mm以上；

步骤3：印制板组件上表贴连接器定位设计和布局设计：

将表贴连接器焊盘设置为对称结构，将表贴连接器对应的内导体焊盘设置为圆形；外导体焊盘设置为带耳朵状的环形；

所述内导体焊盘直径比表贴连接器的内导体直径大0.2-0.3mm，所述外导体焊盘内径比表贴连接器的外导体内径小0-0.2mm，所述外导体焊盘较小外径比表贴连接器的外导体外径大0.15-0.25mm，所述外导体焊盘较大外径比表贴连接器的外导体外径大0.6-1.0mm；

步骤4：印制板组件防变形设计：

将印制板叠层结构和叠层材料对称设置，印制板对称层的残铜率之差≤30％，印制板组件上的电路图形、元器件和螺钉安装孔均匀分布；印制板长度、宽度和厚度三者应协调匹配，长、宽比≤2：1，厚度尺寸≥2mm；

采用防变形焊接夹具控制印制板组件在焊接过程中发生的翘曲变形；

步骤5：相邻印制板组件之间的定位设计：

在相邻两个印制板组件上设置销孔，通过定位销和销孔配合实现相邻印制板组件的定位；

步骤6：网板设计：

将表贴连接器网板开口对称设置，将内导体网板开口设置为圆形，将外导体网板开口设置为带耳朵状的环形；

内导体网板开口直径比内导体焊盘直径大0.1-0.2mm，外导体网板开口内径与外导体焊盘相等，外导体网板开口较小外径比外导体焊盘外径大0.1-0.2mm，外导体网板开口较大外径比外导体焊盘外径大0.2-0.3mm，外导体网板开口为一字或十字架桥，桥宽0.3-0.4mm；

步骤7：焊接工艺参数设计：

选用真空气相焊或者热风回流焊的方式实现印制板组件与元器件之间的焊接；

预热和焊接过程的升温速率和冷却过程的降温速率都≤3℃/s；

预热和焊接结束时，印制板组件上最大热容量处与最小热容量处的温度差≤10℃；

焊接设置温度与印制板组件上的实际温度之间差值≤30℃。

2.根据权利要求1所述的一种垂直互联印制板组件的设计方法，其特征在于，所述步骤2中，在表贴连接器的上表面设置有保护盖。

3.根据权利要求2所述的一种垂直互联印制板组件的设计方法，其特征在于，所述表贴连接器和所述保护盖应满足耐回流焊接热的要求。

4.根据权利要求1所述的一种垂直互联印制板组件的设计方法，其特征在于，所述步骤2中，表贴连接器的擒纵方式选择光孔或者半擒纵。

5.根据权利要求1所述的一种垂直互联印制板组件的设计方法，其特征在于，所述步骤2中，表贴连接器允许的最大径向容差和轴向容差应能满足表贴连接器盲插要求。

6.根据权利要求1所述的一种垂直互联印制板组件的设计方法，其特征在于，所述步骤3中，

外导体焊盘采用对称连接的方式与其周围的铜箔连接。

7.根据权利要求1所述的一种垂直互联印制板组件的设计方法，其特征在于，所述步骤3中还包括：

在布局表贴连接器时，表贴连接器的焊盘与印制板的工艺边的距离≥5mm，所述表贴连接器的焊盘与印制板上的螺钉安装孔边缘的距离≥5mm；所述表贴连接器与印制板上应力敏感器件的距离≥5mm。