[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有效

专利信息
申请号: 202110570563.4 申请日: 2021-05-25
公开(公告)号: CN113301726B 公开(公告)日: 2022-03-08
发明(设计)人: 张涛;胡雅婷;赵少伟;何国华;李杨;杨非;曹洪志;王宇;陈雨;黄福清;向华 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第二十九研究所
主分类号: H05K3/00 分类号: H05K3/00;H05K3/34
代理公司: 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 代理人: 贾年龙
地址: 610036 四川*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 基于 垂直 印制板 组件 设计 方法 及其 焊接
【说明书】:

发明涉及电子装备领域,公开了一种基于板间垂直互联印制板组件的设计方法及其焊接方法,本发明对表贴连接器的印制板焊盘和焊膏印刷的网板开口进行特殊设计实现表贴连接器自定位,采用印制板防变形设计和防变形焊接夹具控制印制板加工和焊接过程的翘曲变形,实现基于板间垂直互联的印制板组件上表贴连接器精确定位和可靠焊接。本发明提供的基于板间垂直互联的印制板组件设计方法及焊接方法,解决了印制板组件上表贴连接器位置偏移,连接器倾斜、浮高和印制板翘曲变形等问题,从而提高了板间垂直互联的可实现性、可靠性。

技术领域

本发明涉及电子装备领域,尤其涉及印制板组件电气互联领域,具体设计一种基于板间垂直互联印制板组件的设计方法及其焊接方法。

背景技术

印制板组件之间的低频、高频信号传输一般是通过电缆组件、通孔插装连接器或绝缘子等连接。然而随着印制板组件之间的垂直互联的信号数量增加,传统的垂直互联结构存在着体积大,装配复杂,成本高等问题。在此情况下,采用表贴连接器实现板间垂直互联的结构应运而生。这种多层垂直互联结构具有体积小、互联密度高、无电缆化、可阵列化等优点。

基于板间垂直互联的印制板组件含有几个至上百个表贴连接器,而所有表贴连接器在后续板间垂直互联时需要一次性盲插到位。按传统印制板组件设计方法和传统SMT焊接方法进行设计和制造这种印制板组件,焊接后容易出现表贴连接器位置偏移,连接器倾斜、浮高、印制板翘曲变形等问题,进而影响板间表贴连接器插合,降低板间垂直互联的可靠性,影响电信号传输的稳定性。因此如何设计和焊接基于板间垂直互联的印制板组件,保证表贴连接器位置精度,控制印制板组件翘曲变形,实现可靠的板间垂直互联成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:针对上述存在的问题,提供了一种基于板间垂直互联印制板组件的设计方法及其焊接方法,本方法通过对表贴连接器的印制板焊盘和焊膏印刷的网板开口进行特殊设计实现表贴连接器自定位,采用印制板防变形设计和防变形焊接夹具控制印制板加工和焊接过程的翘曲变形,实现基于板间垂直互联的印制板组件上表贴连接器精确定位和可靠焊接。

本发明采用的技术方案如下:

一方面,本发明提供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,该设计方法主要包括以下步骤:

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:表贴连接器选择。

选择内导体、外导体均为表面贴装焊接的表贴连接器,以满足产品小型化、高密度要求;

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。

在印制板组件焊盘设计时,一方面应考虑表贴连接器焊接位置准确性要求,另一方面应考虑连接器焊接机械强度要求,通过对印制板上表贴连接器焊盘进行特殊设计实现表贴连接器焊接自定位,具体如下:

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;

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