[發明專利]基于板間垂直互聯印制板組件的設計方法及其焊接方法

有效

• 申請號: 202110570563.4
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113301726B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 張濤;胡雅婷;趙少偉;何國華;李楊;楊非;曹洪志;王宇;陳雨;黃福清;向華
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第二十九研究所
• 主分類號: H05K3/00
• 分類號: H05K3/00;H05K3/34
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發明涉及電子裝備領域，公開了一種基于板間垂直互聯印制板組件的設計方法及其焊接方法，本發明對表貼連接器的印制板焊盤和焊膏印刷的網板開口進行特殊設計實現表貼連接器自定位，采用印制板防變形設計和防變形焊接夾具控制印制板加工和焊接過程的翹曲變形，實現基于板間垂直互聯的印制板組件上表貼連接器精確定位和可靠焊接。本發明提供的基于板間垂直互聯的印制板組件設計方法及焊接方法，解決了印制板組件上表貼連接器位置偏移，連接器傾斜、浮高和印制板翹曲變形等問題，從而提高了板間垂直互聯的可實現性、可靠性。

技術領域

本發明涉及電子裝備領域，尤其涉及印制板組件電氣互聯領域，具體設計一種基于板間垂直互聯印制板組件的設計方法及其焊接方法。

背景技術

印制板組件之間的低頻、高頻信號傳輸一般是通過電纜組件、通孔插裝連接器或絕緣子等連接。然而隨著印制板組件之間的垂直互聯的信號數量增加，傳統的垂直互聯結構存在著體積大，裝配復雜，成本高等問題。在此情況下，采用表貼連接器實現板間垂直互聯的結構應運而生。這種多層垂直互聯結構具有體積小、互聯密度高、無電纜化、可陣列化等優點。

基于板間垂直互聯的印制板組件含有幾個至上百個表貼連接器，而所有表貼連接器在后續板間垂直互聯時需要一次性盲插到位。按傳統印制板組件設計方法和傳統SMT焊接方法進行設計和制造這種印制板組件，焊接后容易出現表貼連接器位置偏移，連接器傾斜、浮高、印制板翹曲變形等問題，進而影響板間表貼連接器插合，降低板間垂直互聯的可靠性，影響電信號傳輸的穩定性。因此如何設計和焊接基于板間垂直互聯的印制板組件，保證表貼連接器位置精度，控制印制板組件翹曲變形，實現可靠的板間垂直互聯成為了亟待解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供了一種基于板間垂直互聯印制板組件的設計方法及其焊接方法，本方法通過對表貼連接器的印制板焊盤和焊膏印刷的網板開口進行特殊設計實現表貼連接器自定位，采用印制板防變形設計和防變形焊接夾具控制印制板加工和焊接過程的翹曲變形，實現基于板間垂直互聯的印制板組件上表貼連接器精確定位和可靠焊接。

本發明采用的技術方案如下：

一方面，本發明提供一種基于板間垂直互聯印制板組件的設計方法，其中，板間垂直互聯印制板組件包括相鄰的兩層印制板，以及設置在兩層印制板之間的表貼連接器和KK頭，該設計方法主要包括以下步驟：

步驟1：印制板基材的選擇：

選擇滿足下列要求的基材作為印制板組件基材：相對介電常數≤5，介質損耗因數≤0.003；X、Y向的熱膨脹系數≤20ppm/℃，Z向的熱膨脹系數≤30ppm/℃；玻璃化轉變溫度Tg≥170℃；

步驟2：表貼連接器選擇。

選擇內導體、外導體均為表面貼裝焊接的表貼連接器，以滿足產品小型化、高密度要求；

所述表貼連接器的內、外導體的同心度≤Ф0.05mm，內、外導體在焊接面的共面度≤0.05mm；所述表貼連接器的介質在焊接面應低于內、外導體0.1mm以上。

步驟3：印制板組件上表貼連接器定位設計和布局設計。

在印制板組件焊盤設計時，一方面應考慮表貼連接器焊接位置準確性要求，另一方面應考慮連接器焊接機械強度要求，通過對印制板上表貼連接器焊盤進行特殊設計實現表貼連接器焊接自定位，具體如下：

將表貼連接器焊盤設置為對稱結構，將表貼連接器對應的內導體焊盤設置為圓形；外導體焊盤設置為帶耳朵狀的環形；

所述內導體焊盤直徑比表貼連接器的內導體直徑大0.2-0.3mm，所述外導體焊盤內徑比表貼連接器的外導體內徑小0-0.2mm，所述外導體焊盤較小外徑比表貼連接器的外導體外徑大0.15-0.25mm，所述外導體焊盤較大外徑比表貼連接器的外導體外徑大0.6-1.0mm；