專利名稱：印刷電路板以及印刷電路板組合結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明有關于印刷電路板(printed circuit board, PCB),更具體地,本發(fā)明有關于 PCB 以及 PCB 組合結構(printed circuit board assembly, PCBA)
背景技術：
如今業(yè)界有多種的導線架式(leadframe-based)表面貼裝(mount)元件，諸如四方扁平無引腳(quad flat no-lead, QFN)封裝體、先進四邊扁平無引腳式(advancedQFN, aQFN)封裝體、薄型四邊引腳扁平式封裝體(low-profile quad flat package, LQFP)等。封裝體可透過焊錫接附(attach to)在PCB上。將各封裝體(即封裝式集成電路)接附在PCB上即可制作出PCBA，PCBA可作為計算機、便攜設備(如手機、平板計算機、筆記本 電腦等)中的主板(motherboard)。為了將封裝體焊在PCB上，PCB表面的適當區(qū)域上會涂上錫膏(solder paste)。這錫膏可以模版印刷(stencil printing)方式涂布在PCB表面。在錫膏涂布后,封裝體會被安裝在PCB上，而整個PCBA可被放入爐中加熱。此加熱動作會導致錫膏融化使其吸潤(wetting and wicking)。PCB上亦可加上焊錫屏蔽(solder mask)以在加熱期間控制錫膏。該焊錫屏蔽會在PCB的外層上定義出開ロ并露出銅電路模式(pattern)，如PCB的輸入/ 出(input/output, 1/0)接墊、接地接墊(ground pad)、電源接墊(power pad)、及/ 或導熱接墊(thermal pad)等。上述焊錫屏蔽會位于PCB上,而錫膏則會涂覆在PCB上那些封裝體要接附且未為該焊錫屏蔽所保護的區(qū)域上。圖I為傳統(tǒng)的PCBllO—部分的焊墊(footprint) 100的示意圖，其可供封裝體(如QFN式封裝體)接附于其上。在本例中，PCBl 10包括一個單塊式(monolithic)的接墊210以及以陣列方式排列的多個1/0接墊220、222，其中，接墊210位于中央?yún)^(qū)域101 (以虛線表示)中，1/0接墊220、222設置在該中央?yún)^(qū)域101的外圍區(qū)域102。該接墊210的表面積等于或略大于封裝體的接地接墊(圖未示)面積。一般而言，接墊210的外型應與接地接墊大致相同。導通孔212設計在中央?yún)^(qū)域101中，其可在接墊210、PCB110的至少ー個內(nèi)層以及該PCBllO的背面之間導熱或傳遞信號。位于封裝體底面上的接地接墊可焊接在接墊210上以提供熱傳導與機械連結,也可提供電性連結?？梢员砻尜N裝技術(surface mounttechnology, SMT)來進行上述封裝體接附在PCB上的步驟。封裝體的焊接質(zhì)量對所制作出的封裝體組合非常重要。為評估焊接的質(zhì)量，業(yè)界一般采用目測或是自動化光學檢測機臺。然而，目前傳統(tǒng)上用來將導線架式封裝體，如QFN、aQFN、LQFP等等，接附到PCB的SMT所能得到的產(chǎn)率(yield)差強人意。目測檢視時常常會在接墊210附近的內(nèi)部焊接區(qū)域(例如1/0接墊222)發(fā)現(xiàn)如空焊(empty solder)、虛焊(cold solder joint)等缺陷。這類缺陷(空焊與虛焊等)是因為接墊210的尺寸較大因而散熱較快所造成。由此可知，目前業(yè)界需要提供方法來解決將導線架式封裝體接附到PCB上時所會產(chǎn)生的焊錫缺陷問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供ー種印刷電路板以及印刷電路板組合結構。本發(fā)明提供ー種印刷電路板，用于導線架式封裝體，其中該印刷電路板具有主表面，且該印刷電路板包括多個接墊，設置于該印刷電路板的該主表面上的中央?yún)^(qū)域內(nèi)；以及以陣列方式排列的多個信號接墊，設置于圍繞該中央?yún)^(qū)域的外圍區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明另提供ー種印刷電路板組合結構，包括印刷電路板以及導線架式封裝體；其中，該印刷電路板包括多個接墊，設于該印刷電路板的主表面上的中央?yún)^(qū)域內(nèi)；以及以陣列方式排列的多個信號接墊，設于環(huán)繞該中央?yún)^(qū)域的外圍區(qū)域內(nèi)；以及導線架式封裝體設置于該印刷電路板上。本發(fā)明提供的印刷電路板可有效解決將導線架式封裝體接附到印刷電路板上時所會產(chǎn)生的焊錫缺陷問題。


圖I為傳統(tǒng)的PCB —部分的焊墊的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的PCB —部分的焊墊的示意圖；圖3為沿圖2中切線1-1’所作的根據(jù)本發(fā)明實施例的PCBA的截面示意圖。
具體實施例方式在下文的細節(jié)描述中，元件符號會標示在后附的圖示中成為其中的一部分，并且以可實行該實施例的特例描述方式來表示。這類實施例會說明足夠的細節(jié)以使所屬領域的技術人員得以具體實施。應理解，本發(fā)明中亦可利用其他的實施例或是在不違反所述實施例的前提下作出結構性、邏輯性、及電性上的改變。圖2為根據(jù)本發(fā)明ー個實施例的PCB310部分的焊墊300的示意圖，其可供封裝體，如QFN、LQFP、aQFN或其他導線架式封裝體接附其上。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的此實施例，PCB310包括多個接墊410，如導熱接墊、接地接墊、電源接墊、及/或信號接墊等，該多個接墊410排列在該PCB310主表面310a上的中央?yún)^(qū)域301 (以虛線表示)中。根據(jù)本發(fā)明此實施例，這些接墊410的尺寸可能相似或具有大致相同的表面積。又根據(jù)本發(fā)明的此實施例，接墊410平均地分布在該中央?yún)^(qū)域301中。PCB310還可包括以陣列方式排列的多個信號接墊420、422，該多個信號接墊420、422皆設置在該中央?yún)^(qū)域301周圍的外圍區(qū)域302中，也就是該多個信號接墊420、422設置在圍繞該中央?yún)^(qū)域301的外圍區(qū)域。此實施例的舉例說明中共有五個接墊排列在該中央?yún)^(qū)域301中。然而，應理解的是，在不同的例子中這些接墊410的數(shù)目也可視設計需求而改變。根據(jù)本發(fā)明實施例，中央?yún)^(qū)域301可對應于封裝體(如QFN、LQFP, aQFN或其他導線架式封裝體)上要接到PCB310上的接地接墊。更特別地，中央?yún)^(qū)域301的外型可與該封裝體(如QFN、LQFP, aQFN或其他導線架式封裝體)要接到PCB310上的接地墊大致相同。根據(jù)本發(fā)明實施例，該中央?yún)^(qū)域301中可平均地以及/或散落地分布著多個接墊410。在一個實施例中，該多個接墊410可以分布呈俯視對稱模式以平均地支撐要接附到PCB310上的封裝體(如QFN、LQFP, aQFN或其他導線架式封裝體)重量。考慮到這一方面，中央?yún)^(qū)域301的四個角最好都要布有至少ー個接墊410。
根據(jù)本發(fā)明實施例，接墊410的總表面積可能小于ー個閥值，如中央?yún)^(qū)域301表面積的50%。在另一個實施例中，接墊410的總表面積可小于該中央?yún)^(qū)域301表面積的30%。各接墊410的形狀可為圓形、矩形、多角形、或不規(guī)則形。此外，舉例說明，該各個接墊410的尺寸(或直徑)d可介于4mil到400mil之間。中央?yún)^(qū)域301內(nèi)各接墊410的尺寸d可能大于或等于外圍區(qū)域302內(nèi)的各信號接墊420、422的尺寸。此外，應理解的是在本實施例中至少其中一個接墊410的尺寸會與中央?yún)^(qū)域301中的其他接墊410不同。例如，設置在中央?yún)^(qū)域301中心的中心接墊410的尺寸可能會大于設置在該中央?yún)^(qū)域301四個角落的角落接墊410。中央?yún)^(qū)域301內(nèi)至少會設置ー個導通孔412位于至少一個接墊410的下方(如正下方)。該導通孔412可為一個鍍通孔(plated through hole, PTH),導通孔412可將接 墊410耦接至PCB310的至少ー個內(nèi)層及/或PCB310的背面。導通孔412可在接墊410、PCB310的至少ー個內(nèi)層及/或PCB310的背面之間導熱或傳遞信號。然而，需理解，在某些例子中至少ー個接墊410下方的導通孔412會被省去或略掉。由于在本實施例中多個接墊410占去的面積比中央?yún)^(qū)域301的表面積小，故焊錫回焊(reflow)期間接墊410所散出的熱會減少，因而有效地減少一般會發(fā)生在接墊410附近內(nèi)焊錫接墊處的空焊與虛焊等缺陷。此外，中央?yún)^(qū)域301的其他表面區(qū)域可省略以作為PCB310上的電路布線(圖未示)，此為使用本發(fā)明的另ー優(yōu)勢所在。圖3為沿圖2中切線I - I’所作的根據(jù)本發(fā)明實施例的PCBA600的截面示意圖，該組合中包括一個導線架式封裝體500貼裝(如以焊錫方式)在PCB310的焊墊300上。如圖3與圖2所示，PCBA 600包括導線架式封裝體500，其包括QFN、aQFN及LQFP，導線架式封裝體500設置在PCB310的焊墊300上。圖2中顯示了一種焊墊300的布局示例。導線架式封裝體500底面500b上可包括中央接地接墊510與多個I/O接墊520、522。中央接地接墊510與各多個I/O接墊520、522的表面可由可焊錫導電膜(solderable conductive film)(圖未示)所保護。該可焊錫導電膜可為鎳與/或金等成分。中央接地接墊510可對應于中央?yún)^(qū)域301與該中央?yún)^(qū)域301中的接墊410，而該多個1/0接墊520、522則可對應于外圍區(qū)域302中的多個信號接墊420、422。當導線架式封裝體500接附到PCB310的焊墊300上時，該中央接地接墊510可通過焊錫球710電性耦接至接墊410，而該多個1/0接墊520與522可分別通過焊錫球720與722電性耦接至多個信號接墊420與422。為了將導線架式封裝體500設置在PCB310上，接墊410與信號接墊420、422的表面可以涂上錫膏。該錫膏可以模版印刷方式涂布在PCB表面。在該錫膏涂覆后，可以開始進行將導線架式封裝體500安裝在PCB上的步驟，之后可將整個電路板組合置于爐中加熱(即為已知的回焊制程)。上述加熱動作會導致錫膏融化使其吸潤。該PCB310上也可加上焊錫屏蔽(圖未示)以在加熱期間控制錫膏。該焊錫屏蔽會在PCB的外層上定義出開ロ并露出接墊410與信號接墊420、422。該焊錫屏蔽位于PCB上，而錫膏則會涂覆在PCB上那些導線架式封裝體500要接附、未為該焊錫屏蔽所保護的區(qū)域上。本領域的技術人員可理解在維持本發(fā)明所示內(nèi)容的前提下，可對本發(fā)明的元件與方法加以修改或變形成多種樣式。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.ー種印刷電路板，用于導線架式封裝體，其中該印刷電路板具有主表面，且該印刷電路板包括 多個接墊，設置于該印刷電路板的該主表面上的中央?yún)^(qū)域內(nèi)；以及 以陣列方式排列的多個信號接墊，設置于圍繞該中央?yún)^(qū)域的外圍區(qū)域內(nèi)。
2.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在于，該中央?yún)^(qū)域對應于該導線架式封裝體底面上的接地接墊。
3.如權利要求2所述的印刷電路板，其特征在于，該中央?yún)^(qū)域的外型與要接附在該印刷電路板上的該導線架式封裝體的該接地接墊的外型相同。
4.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在干，該多個接墊為平均排列于該中央?yún)^(qū)域內(nèi)。
5.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在于，該多個接墊的分布呈俯視對稱圖案，以平均支撐要接附在該印刷電路板上的該導線架式封裝體的重量。
6.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在于，位于該中央?yún)^(qū)域的各該多個接墊的尺寸大于或等于各該多個信號接墊的尺寸。
7.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在于，在該中央?yún)^(qū)域內(nèi)至少設有一個導通孔，該導通孔位于該多個接墊中至少其中ー個的下方。
8.如權利要求7所述的印刷電路板，其特征在于，該導通孔為鍍通孔，將該多個接墊耦接至該印刷電路板的至少ー個內(nèi)層。
9.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在于，在該中央?yún)^(qū)域內(nèi)的該多個接墊中至少其中ー個的尺寸與其它接墊不同。
10.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在干，該多個接墊至少包括ー個中央接墊以及若干個角落接墊，其中該中央接墊位于該中央?yún)^(qū)域的中心，該若干個角落接墊位于該中央?yún)^(qū)域的四個角落。
11.如權利要求10所述的印刷電路板，其特征在于，該中央接墊大于各該若干個角落接墊。
12.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在干，該導線架式封裝體為四方扁平無引腳封裝體、薄型四側引角扁平封裝體或以上組合。
13.如權利要求I所述的印刷電路板，其特征在干，該導線架式封裝體為先進四方扁平無引腳封裝體。
14.一種印刷電路板組合結構,包括 印刷電路板，包括多個接墊，設于該印刷電路板的主表面上的中央?yún)^(qū)域內(nèi)；以及以陣列方式排列的多個信號接墊，設于圍繞該中央?yún)^(qū)域的外圍區(qū)域內(nèi)；以及 導線架式封裝體，設置于該印刷電路板上。
15.如權利要求14所述的印刷電路板組合結構，其特征在干，該導線架式封裝體為四方扁平無引腳封裝體、薄型四邊引角扁平式封裝體或以上組合。
16.如權利要求14所述的印刷電路板組合結構，其特征在干，該導線架式封裝體為先進四方扁平無引腳封裝體。
17.如權利要求14所述的印刷電路板組合結構，其特征在于，該中央?yún)^(qū)域對應于該導線架式封裝體的底面上的接地接墊。
18.如權利要求17所述的印刷電路板組合結構，其特征在于，該中央?yún)^(qū)域的外型與該導線架式封裝體的該接地接墊的外型相同。
19.如權利要求14所述的印刷電路板組合結構，其特征在于，位于該中央?yún)^(qū)域的各該多個接墊的尺寸大于或等于各該多個信號接墊的尺寸。
20.如權利要求14所述的印刷電路板組合結構，其特征在干，該多個接墊為平均排列于該中央?yún)^(qū)域內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷電路板以及印刷電路板組合結構，其中，該印刷電路板包含多個接墊，設置于該印刷電路板的該主表面上的中央?yún)^(qū)域內(nèi)；以及以陣列方式排列的多個信號接墊，設置于圍繞該中央?yún)^(qū)域的外圍區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明提供的印刷電路板可有效解決將導線架式封裝體接附到印刷電路板上時所會產(chǎn)生的焊錫缺陷問題。
文檔編號H05K3/34GK102843861SQ201210177090
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2011年6月26日
發(fā)明者李浩榮 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司