PCB的散热与防焊接偏移的封装结构及其设计方法技术

本发明专利技术公开了一种PCB的散热与防焊接偏移的封装结构及其设计方法，该方法包括：设计时，在PCB板上放置元件封装后；选择顶层布线层，在元件封装的焊盘上，放置多个间隔排布的圆形焊盘，并标记为塞孔加工；选择顶层阻焊层，在多个间隔排布的圆形焊盘上放置多个间隔排布的隔离阻焊区，每个隔离阻焊区与圆形焊盘的中心重合并大于圆形焊盘。本发明专利技术基于提升SMD散热能力和杜绝焊接偏移两大问题，从设计源头出发，将此类SMD焊盘制作成元器件封装，同时进行散热开孔+阻焊隔离的方式，有效地实现了散热和防焊接偏移作用。

Packaging structure and design method of PCB heat dissipation and anti welding offset

【技术实现步骤摘要】
PCB的散热与防焊接偏移的封装结构及其设计方法
本专利技术涉及PCB领域，尤其涉及PCB的散热与防焊接偏移的封装结构及其设计方法。
技术介绍
随着电子产品在各行各业日益广泛的应用，高集成度、高可靠性的要求已越来越凸显，由此对元器件、PCB设计和PCBA的制作工艺的要求也越来越高，尤其是PCB的设计。以SOT-404封装的MOS管为例，除了要保证器件本身所具有的基本电气性能，散热也是不可忽视的一个重要设计点。另外由于此类器件对散热要求高，因此焊盘面积大，回流焊时大面积锡膏的流动容易导致器件出现偏移，从而影响器件的焊接可靠性和散热性能，进一步影响MOS的开关特性及使用寿命，所以同时还需考虑器件在PCBA装配过程中的焊接偏移问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种PCB的散热与防焊接偏移的封装结构及其设计方法，用以解决器件散热以及在PCBA装配过程中的焊接偏移问题的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，包括以下步骤：设计时，在PCB板上放置元件封装后；选择顶层布线层，在元件封装的焊盘上，放置多个间隔排布的圆形焊盘，并标记为塞孔加工；选择顶层阻焊层，在多个间隔排布的圆形焊盘上放置多个间隔排布的隔离阻焊区，每个隔离阻焊区与圆形焊盘的中心重合并大于圆形焊盘。作为本专利技术的方法的进一步改进：优选地，多个间隔排布的圆形焊盘呈阵列分布。优选地，每个圆形焊盘的孔径为0.25～0.35mm；多个圆形焊盘的孔间距为1.5～2.0mm；每个圆形焊盘的孔与焊盘边缘间距为1.5～2.0mm。优选地，多个隔离阻焊区为八边形、正方形或圆形中的一种或者任意几种的组合。优选地，八边形边长为0.4～0.6mm；正方形边长为0.9～1.1mm，；圆形的直径为0.9～1.1mm。本专利技术还提供一种PCB的散热与防焊接偏移的封装结构，包括元件封装，元件封装中，焊盘的顶层布线层设置了多个间隔排布的圆形焊盘，焊盘的顶层阻焊层设置有多个间隔排布的隔离阻焊区，每个隔离阻焊区与圆形焊盘的中心重合并大于圆形焊盘。作为本专利技术的方法的封装结构的进一步改进：优选地，多个间隔排布的圆形焊盘呈阵列分布。优选地，每个圆形焊盘的孔径为0.25～0.35mm；多个圆形焊盘的孔间距为1.5～2.0mm；每个圆形焊盘的孔与焊盘边缘间距为1.5～2.0mm。优选地，多个隔离阻焊区为八边形、正方形或圆形中的一种或者任意几种的组合。优选地，八边形边长为0.4～0.6mm；正方形边长为0.9～1.1mm，；圆形的直径为0.9～1.1mm。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，提供一种将散热和防焊接偏移功能集成于一体的SMD封装，一方面减少PCB设计后期的工作量，同时可实现不同PCB之间的设计移植和封装共享。另一方面从设计源头来直接控制PCBA的焊接可靠性问题，改善效果会更好，而且会减少改进过程中生产成本的浪费。2、在优选方案中，本专利技术PCB的散热与防焊接偏移的封装结构，通过在器件封装上设置阻焊隔离+散热塞孔，解决了自带大散热焊盘类SMD受热影响而导致性能下降的问题，同时避免焊接偏移而影响焊接可靠性和器件性能的情况。并且，在不影响器件及PCB电气性能的前提下，简化PCB设计后期因增加部分辅助功能所带来的重复性工作，同时可实现不同PCB设计之间的资源移植和共享。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法的流程示意图；图2是本专利技术优选实施例1的散热焊盘的二维顶视图；图3是本专利技术优选实施例1的散热焊盘的三维底视图；图4是本专利技术优选实施例1的散热焊盘的三维顶视图；图5本专利技术优选实施例1的隔离阻焊区的二维顶视图；图6本专利技术优选实施例1的隔离阻焊区的三维底视图；图7本专利技术优选实施例1的隔离阻焊区的三维顶视图；图8是本专利技术优选实施例1的SOT-404封装二维图；图9是本专利技术优选实施例1的SOT-404封装三维图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本实施例中所称的PCB(PrintedCircuitBoard)为印制电路板；PCBA(PrintedCircuitBoardAssembly)为印制电路板组件；SMT(SurfaceMountedTechnology)为表面贴装技术；SMD(SurfaceMountedDevices)为表面贴装器件；TopLayer为顶层布线层；TopSolder为顶层阻焊层。参见图1，本专利技术的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，包括以下步骤：设计时，在PCB板上放置元件封装后；选择“TopLayer”层，在元件封装的焊盘上，放置多个间隔排布的圆形焊盘，并标记为塞孔加工；选择“TopSolder”层，在多个间隔排布的圆形焊盘上放置多个间隔排布的隔离阻焊区，每个隔离阻焊区与圆形焊盘的中心重合并大于圆形焊盘。上述步骤，是设计将散热和防焊接偏移功能集成于一体的SMD封装，一方面减少PCB设计后期的工作量，同时可实现不同PCB之间的设计移植和封装共享。另一方面从设计源头来直接控制PCBA的焊接可靠性问题，改善效果会更好，而且会减少改进过程中生产成本的浪费。实际实施时，上述步骤还可以进行扩展和优化，以下举例进行说明，实施例仅为了示例说明，不是对技术特征的组合方式进行限制，任何技术特征均可以跨实施例进行合理的组合。实施例1：本实施例以SOT-404封装为例，说明本专利技术的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，包括以下步骤：S1：常规封装设计：采取常规封装设计方法新建一个SOT-404封装。S2：散热焊盘设计：参见图2、图3和图4，选择“TopLayer”层，在SOT-404封装的大散热焊盘上均匀地呈阵列放置5×5个孔径为0.3mm的圆形焊盘，作为器件的散热孔，PCB加工时做“塞孔”要求，避免锡膏漏至底层。其中散热孔的排列“N×M”可根据散热焊盘的具体尺寸而定，孔与孔间距L1、孔与焊盘边缘间距L2一般要求在(1.5～2.0)mm之间比较合理，而散热孔的孔径d1不宜过大，本实施例中设置为(0.3±0.05)mm既可保证散热功能，同时也能兼顾塞孔的常规工艺处理，设计过程技巧此处不赘述，依个人设计习惯而定。S3：隔离阻焊设计：参见图5、图6和图7，在步骤S2的基础上，切换至“T本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n设计时，在PCB板上放置元件封装后；/n选择顶层布线层，在所述元件封装的焊盘上，放置多个间隔排布的圆形焊盘，并标记为塞孔加工；/n选择顶层阻焊层，在所述多个间隔排布的圆形焊盘上放置多个间隔排布的隔离阻焊区，每个隔离阻焊区与所述圆形焊盘的中心重合并大于所述圆形焊盘。/n

【技术特征摘要】
1.一种PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
设计时，在PCB板上放置元件封装后；
选择顶层布线层，在所述元件封装的焊盘上，放置多个间隔排布的圆形焊盘，并标记为塞孔加工；
选择顶层阻焊层，在所述多个间隔排布的圆形焊盘上放置多个间隔排布的隔离阻焊区，每个隔离阻焊区与所述圆形焊盘的中心重合并大于所述圆形焊盘。


2.根据权利要求1所述的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，其特征在于，所述多个间隔排布的圆形焊盘呈阵列分布。


3.根据权利要求1所述的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，其特征在于，所述每个圆形焊盘的孔径为0.25～0.35mm；所述多个圆形焊盘的孔间距为1.5～2.0mm；所述每个圆形焊盘的孔与焊盘边缘间距为1.5～2.0mm。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，其特征在于，所述多个隔离阻焊区为八边形、正方形或圆形中的一种或者任意几种的组合。


5.根据权利要求4所述的PCB的散热与防焊接偏移的封装结构的设计方法，其特征在于，所述八边形边长为0.4～0.6mm；所述正方...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖洁，谢佳，申冬海，
申请(专利权)人：湖南中车时代电动汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43