專利名稱：防止碑立現象形成的結構及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種電子裝置，更具體地說，本發明涉及防止碑立現象形成的結構及相關的制造方法。
背景技術：
電子元件，例如集成電路(IC)、離散元件和無源元件，可以被在物理上和電氣上與一個襯底例如印刷電路板(PCB)相連，從而形成電子裝置。電子裝置可以是電子系統的一部分。這里把電子系統廣義地定義為包括電子裝置的任何產品。
電子系統的例子包括計算機(例如臺式機、膝上機、手持機、服務器、網絡設備、路由器等)，無線通信裝置(例如蜂窩電話、無繩電話、尋呼機、個人數字助理等等)，計算機相關的外圍設備(例如打印機、掃描儀、監視器等等)，娛樂裝置(例如電視機、收音機、立體聲設備、磁帶和小型盤播放器、錄像機、便攜式攝錄一體機、MP3(活動圖像專家組，音頻層3)播放機、視頻游戲機、洗衣機等等)及其類似物。
在電子系統領域內，在制造者當中具有一種不停的競爭壓力，驅動提高他們的設備的性能和質量，同時降低產品成本。關于在襯底上的電子元件的封裝，尤其如此，其中每個新的一代的板機的封裝必須提供增加的性能和質量，同時一般具有較小的或更緊湊的尺寸。
襯底一般包括多個絕緣層和金屬層，被選擇地形成圖案，以便提供金屬互連線路(這里稱為軌跡)，和被安裝在襯底的一個或多個表面上的并在功能上通過軌跡互連的多個電子元件。布線軌跡一般傳輸在系統的電子元件之間傳送的信號。
一種常規的用于在襯底上安裝元件的方法被稱為表面安裝技術(SMT)。SMT元件具有被直接焊接在襯底的表面上的端子或引線(一般稱為電接點、凸起或焊盤)。SMT元件被廣泛地使用，這是因為它們具有小的尺寸并能夠被簡單地安裝。
SMT元件的電接點和襯底的表面上的相應的導電安裝或連接焊盤(也稱為“焊區”)相連，以便在元件和襯底之間建立牢固的物理的和電氣的連接。為了制造較高密度的PCB，已知的方法是表面安裝小的無源元件，例如電容器、電阻和電感。所得的電子系統可以以較低的成本被制造，并具有更緊湊的尺寸，因此其具有更大的商業吸引力。
在SMT元件被安裝在襯底上之前，襯底的焊盤被選擇地涂上焊膏。接著，元件在襯底上被仔細地定位或“對齊”，使得其電端子和相應的襯底焊盤對準。最后，在被稱為“回流焊”的操作中，元件端子和PCB焊盤被加熱到使焊錫膏熔化的溫度，使得端子和焊盤實現正確的電連接和物理連接。
如在下面將要詳細討論的，在當前使用的襯底焊盤結構上安裝電子元件可以引起嚴重的制造缺陷。
由于上述的原因，并由于下面所述的當本領域的技術人員閱讀和理解本說明時將認識到的其它原因，在本領域中非常需要一種用于把元件安裝到襯底上的裝置和方法，其以合理的生產成本，提供相對高的密度和高質量的互連。


圖1是現有技術的電子裝置的一部分的側視圖，包括PCB，IC組件和兩端子元件；圖2是現有技術的電子裝置的一部分的頂視圖，包括PCB，IC組件和兩端子元件；圖3是沿著圖2的虛線30取的圖2所示的現有技術的電子裝置的一部分的截面圖；圖4是現有技術的電子裝置的一部分的頂視圖，包括一對矩形的焊盤和一個碑立狀元件；圖5是沿著圖4的虛線取的圖4所示的現有技術的電子裝置的截面圖；圖6是現有技術的電子裝置的一部分的頂視圖，包括在元件安裝區內的第一對半圓形焊盤和在其上已經安裝有兩端子元件的第二對半圓形焊盤；圖7是按照本發明的一個實施例的電子裝置的一部分的頂視圖，包括具有凹口的焊盤；圖8是沿著圖7的虛線80取的圖7所示的電子裝置的截面圖；圖9表示按照本發明的電子裝置的一部分的頂視圖，包括具有多個凹口的焊盤；圖10是按照本發明的電子裝置的一部分的頂視圖，包括具有多個凹口的橢圓形焊盤；圖11是按照本發明的一個實施例的電子裝置的一部分的頂視圖，包括具有基本上直的側部的凹口；圖12是按照本發明的一個實施例的電子裝置的一部分的頂視圖，包括具有基本上半圓形的凹口的焊盤；圖13是按照本發明的一個實施例的電子裝置的一部分的頂視圖，其包括具有多個半圓形的凹口的焊盤；圖14表示在對一對焊盤呈潛在的碑立現象形成條件下安裝的元件上作用的各個力，焊盤的周邊的外邊沿離開元件的各個邊沿一個第一距離；圖15表示在對一對焊盤呈潛在的碑立現象形成條件下安裝的元件上作用的各個力，焊盤的周邊的外邊沿離開元件的各個邊沿一個第二距離；圖16表示在對一對焊盤呈潛在的碑立現象形成條件下安裝的元件上作用的表面張力及其水平與垂直分量；以及圖17表示按照本發明的實施例用于在襯底表面上制造焊盤的方法，以及用于制造電子裝置的方法。
具體實施例方式
在下面的本發明的實施例的詳細說明中，參照作為本說明的一部分的附圖，附圖中表示可以實施本發明的特定的優選實施例。這些實施例被足夠詳細地說明，從而使得本領域的技術人員能夠實施本發明，并且應當理解，可以利用其它的實施例，不脫離本發明的構思和范圍，可以在組成、步驟、機械和電氣上進行改變。因此，下面的詳細說明沒有限制的意義，本發明的范圍只由所附權利要求限定。
本發明對在電子元件被表面安裝在襯底上時發生的回流焊的缺陷問題提供解決方案。在本發明中，形成不規則形狀的焊盤，例如，在其周邊包括凹口或缺口的焊盤。這里詳細說明不同的實施例。
例如，一個實施例包括其焊盤結構減少不對稱的、橫向的表面張力的襯底，所述表面張力可以在回流焊期間由于焊盤上的焊料焊腳的不均勻的加熱而使元件形成“碑立”(即豎著站立)。對著“焊盤之間的區域”的每個焊盤的周邊(即在其上要安裝一個元件的相關的一組焊盤之間的區域)包含一個或多個凹口或缺口。還說明電子裝置、電子系統及其各種制造方法。
除去上述的優點之外，本發明的裝置和方法可以和現有的封裝技術兼容，因此以相當低的實施成本便能大大地改善質量，因而使得本發明的裝置和方法在商業上具有競爭力。
圖1是現有技術的電子裝置1的側視圖，其包括PCB2，IC組件4以及兩個端子的元件4。PCB2包括多個焊盤，例如焊盤10，其上可以安裝IC組件，例如IC組件4。
PCB2還包括多個焊盤，例如焊盤20，其上例如可以安裝元件14。
IC組件4包括多個凸起或端子，例如在IC組件4的表面上的端子6。被安裝在PCB2上的IC組件4中的電子元件可以是任何類型的，例如微處理器或微控制器、存儲電路、專用集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)、射頻電路、放大器、功率變換器、濾波器、時鐘電路等。
元件14包括多個凸起或端子，例如在元件14的表面上的端子16。雖然圖1所示的端子16只設置在元件14的一個表面上，但是本領域的普通技術人員應當理解，端子16可以局部地或完全地向元件14的上表面延伸。另外，端子16可以完全地向著元件14的上表面延伸，然后局部地沿著元件14的上表面延伸，只要不同極性與/或功能的端子不信相互接觸即可。上述的可以在元件上設置端子的不同的方式適用于本說明內說明的任何形式的端子，不管這種端子構成現有技術的電子裝置的部分，還是構成按照本發明制成的電子裝置的一部分。本發明不限于任何特定的布置、類型或端子或元件的幾何形狀。
IC組件4和元件14被物理地和電氣地安裝到PCB2上，它們代表大量的IC組件和元件。在熟知的處理中，焊錫膏被涂覆于IC組件端子6和元件端子16上，或者被涂覆于PCB的焊盤10和20上。接著，IC組件4的凸起6和PCB焊盤10對準，元件14的凸起16和PCB焊盤20對準。接著，整個電子裝置1被加熱到回流的溫度，使焊錫熔化，并使電子裝置1冷卻。結果，一薄層焊錫8使每個IC組件端子6和其相關的PCB焊盤10相連，并且一薄層焊錫18使每個元件端子16和其相關的PCB焊盤20相連。
圖2是現有技術的電子裝置31的一部分的頂視圖，其包括一對矩形焊盤32和兩個端子的元件34。現有技術的電子裝置的這個部分31例如可以來自圖1所示的包括PCB2的電子裝置1。元件34包括在元件34的底面上的一對端子35和36。(這些從圖3可清楚地看出。)端子35和36被安裝在PCB2的上表面上的各個焊盤32和33上。
圖3是沿著圖2的虛線30取的圖2所示的現有技術的電子裝置31的一部分的截面圖。元件34包括在其下表面上的一對端子35和36，端子35和36分別通過焊錫層37、38和PCB2的上表面上的焊盤32、33相連。
圖4是現有技術的電子裝置41的一部分的頂視圖，包括一對矩形的焊盤42、43和一個碑立狀元件44。現有技術的電子裝置41的這個部分和圖2所示的類似，只是元件44處于升高的“碑立”的位置，這從圖5可以看出，將在下面說明。
圖5是沿著圖4的虛線50取的圖4所示的現有技術的電子裝置41的截面圖。元件44包括在其下表面上的一對端子45、46，端子45、46用于通過焊錫層47、48分別和PCB2的上表面上的焊盤42、43相連。不過，由于在回流焊階段期間電子裝置41的不均勻的加熱，在焊錫層47熔化之前焊錫層48已經熔化。
結果(并且由于在回流處理期間電子裝置經受的小的振動，更可能受到影響)，表面張力使得元件44沿箭頭49所示的方向翻轉或向上轉動，使得在接著的回流焊和冷卻階段，元件44保持直立，因而端子45和焊錫層47完全脫離接觸。這個斷開的焊錫接點代表一種嚴重的質量缺陷。這種“碑立現象”缺陷有時可以手動地校正，但是卻大大增加制造成本。
圖6是現有技術的電子裝置51的一部分的頂視圖，包括在元件安裝區內的第一對半圓形焊盤62、63和在其上已經安裝有兩端子元件54的第二對半圓形焊盤64、65。在現有技術的電子裝置51中，每對半圓形焊盤(即焊盤62、63)被設置在PCB52的表面上，在焊盤之間的區域61的每一側上的焊盤的直邊彼此相對，焊盤的彎曲部分面離焊盤之間的區域61。元件54包括第一端子55和第二端子56，分別用于安裝在焊盤64、65上。
圖7是按照本發明的一個實施例的電子裝置101的一部分的頂視圖，包括在PCB102的元件安裝區內的第一對相對的焊盤112和113，以及其上已經安裝有兩端子元件104的第二對相對的焊盤114、115。PCB102和元件104構成可以是一個電子系統的一部分的電子裝置101。電子裝置101可以包括IC(未示出)。
安裝到PCB102上的元件104可以是任何類型的元件。在一個實施例中，其是無源表面安裝技術(SMT)元件，例如電容器，電感器，或電阻，不過，也可以是其它種類的電氣或電子裝置，例如線圈、熔斷器、小尺寸的晶體管、塑料導致的芯片載體、陶瓷芯片載體、小尺寸的IC，小尺寸的J引線組件、雙直線組件、鷗翅組件等。
在圖7所示的PCB102的位置，每個焊盤112-115具有一個不規則的區域。“不規則的區域”這里定義為這樣一個區域，所述區域含有一個或多個凹口、缺口、槽、指狀物、趾狀物、切口、切縫、開跺口、曲折形、等。例如，作為說明性的而非限制性的例子，焊盤112包括呈在凸起121之間的凹口122形式的一個不規則的區域。同樣，焊盤113包括在凸起126之間的凹口123。類似地，焊盤114和115分別包括凹口124和125。
在圖7所示的實施例中，每個焊盤的不規則區比焊接區距離焊盤之間的區域(如上述的定義)較遠。這里把焊接區定義為在焊接焊盤上的元件的端子的凸出部分。即，焊接區包括利用粘合劑例如焊料把元件端子固定到其上的焊盤的部分，不過焊接區還可以包括焊盤的不規則區的一個或多個凹口的部分，根據元件端子如何在焊盤上伸出而定。焊接區108和109被表示為用于圖7所示的實施例。焊接區108、109要接收并且其上安裝元件的相應的端子，例如元件104的端子105、106。應當理解，在其它的實施例中，焊接區108、109可以分別和凹口122、123重疊，根據元件端子例如端子105、106如何分別在焊盤112、113上伸出而定。
在圖7所示的實施例中，每對焊盤(即焊盤112、113)被設置在PCB102的表面上，焊盤的直邊在焊盤之間的區域107的每側上彼此相對，焊盤的凹口側(即不規則區)沿離開焊盤之間的區域的方向設置，并由焊盤區108、109和焊盤之間的區域107分開。
元件104包括第一端子105或或第二端子106，它們分別用于安裝在焊盤114、115上。在這個實施例中，端子105的板外邊沿(即距離焊盤之間的區域最遠的邊沿基本上和C形焊盤114的凹口的內邊沿平直。這也可以從圖8看出。類似地，端子106的板外邊沿基本上和C形焊盤115的凹口122的內邊沿平直。
換句話說，焊盤114的凹口124不和焊盤114的焊接區重疊(假定具有和焊盤112的焊接區108相同的幾何形狀)。同樣，焊盤115的凹口125不和焊盤115的焊接區重疊(假定具有和焊盤113的焊接區109相同的幾何形狀)。
不過，在其它的實施例中，這些邊沿不一定平直，并且元件端子的板外邊沿可以和不規則區的一個或多個凹口重疊。另外，它們可以和圖7相比位于更朝向焊盤之間的區域的位置。
此外，在這個實施例中，元件104的上下邊沿(如圖7看來)基本上和焊盤114、115的上下邊沿平直。不過，在其它實施例中，這些邊沿不必平直。
圖8是沿著圖7的虛線80取的圖7所示的電子裝置101的截面圖。元件104包括在其下表面上的一對端子105、106。端子105、106通分別過焊錫層127、128和PCB102的上表面上的焊盤114、115相連。
圖9表示按照本發明的電子裝置201的一部分的頂視圖，包括在PCB202上的元件安裝區內的第一對焊盤212、213，以及其上安裝有兩端子元件的第二對焊盤214、215。
每個焊盤212-215包括多個凹口。例如，用于說明而不是限制，焊盤212包括在凸起和趾221之間的多個凹口222，焊盤214包括在凸起231之間的多個凸起232。類似地，焊盤213和215都包括多個凸起。
每對焊盤(即焊盤212和213)被設置在PCB202的表面上，焊盤的直邊在焊盤之間的區域207的每側上彼此相對，焊盤的凹口側面離焊盤之間的區域207。
元件204包括第一端子205和第二端子206，它們分別用于安裝在焊盤214、215上。
圖10是按照本發明的電子裝置241的一部分的頂視圖，包括在PCB242的元件安裝區中的第一對橢圓焊盤252和253，以及其上已經安裝有兩端子元件244的第二對橢圓焊盤254、255。雖然焊盤252、253被表示為具有基本上為圓形的周邊(除去凹口之外)，焊盤252、253也可以是橢圓的。這里使用的術語“橢圓”指的是基本上圓形或卵形的。焊盤252、253也可以具有其它幾何形狀的周邊，包括自由形狀的周邊。
每個焊盤252-255具有多個凹口。例如，用于說明而非限制，焊盤252包括在凸起261之間的多個凹口262。類似地，焊盤253、254、255的每一個包括多個凸起。
每對焊盤(即焊盤252，253)被設置在PCB242的表面上，焊盤的無凹口的一側在焊盤之間的區域247的每側上彼此相對，焊盤的有凹口的一側面離焊盤之間的區域247。
元件244包括第一端子245和第二端子246，它們分別用于安裝焊盤254、255。
圖11是按照本發明的一個實施例的電子裝置301的一部分的頂視圖，包括在PCB302的元件安裝區中的第一對焊盤312和313，以及其上已經安裝有兩端子元件304的第二對橢圓焊盤314、315。
如圖11所示，每對焊盤312-315包括基本上為直邊的槽或缺口。例如，用于說明而非限制，焊盤312包括槽308，焊盤313包括槽309。類似地，焊盤314、315的每一個都包括一個槽。槽的邊可以具有直線以外的幾何形狀，包括彎曲的、有缺口的、曲折的、凹陷的、凸出的、鋸齒的和自由形的。
每對焊盤(即焊盤312和313)被設置在PCB302的表面上，焊盤的無槽的一側在焊盤之間的區域307的每一側彼此面對，焊盤的有槽的一側面離焊盤之間的區域307。
元件304包括第一端子305和第二端子306，它們分別用于安裝在焊盤314、315上。
圖12是按照本發明的一個實施例的電子裝置351的一部分的頂視圖，包括在PCB352的元件安裝區中的第一對焊盤362和363，以及其上已經安裝有兩端子元件354的第二對橢固焊盤364、365。
每對焊盤362-365包括基本上為半圓形的凹口。例如，用于說明而非限制，焊盤362包括半圓形凹口358，焊盤363包括半圓形凹口359。類似地，焊盤364、365的每一個都包括一個半圓形凹口。凹口的邊沿可以具有半圓形以外的幾何形狀，包括拋物線形的、卵形的、橢圓形的、曲折的、鋸齒形的以及自由形狀的。
每對焊盤(即焊盤362和363)被設置在PCB352的表面上，焊盤的無凹口的一側在焊盤之間的區域357的每一側彼此面對，焊盤的有凹口的一側面離焊盤之間的區域357。
元件354包括第一端子355和第二端子356，它們分別用于安裝在焊盤364、365上。
圖13是按照本發明的一個實施例的電子裝置401的一部分的頂視圖，包括在PCB402的元件安裝區中的第一對焊盤412和413，以及其上已經安裝有兩端子元件404的第二對焊盤414、415。
每對焊盤412-415包括多個基本上為半圓形的凹口。例如，用于說明而非限制，焊盤412包括兩個半圓形凹口408，焊盤413包括兩個半圓形凹口409。類似地，焊盤414、415的每一個都包括一對半圓形凹口。凹口的邊沿可以具有半圓形以外的幾何形狀，包括拋物線形的、卵形的、橢圓形的、曲折的、鋸齒形的以及自由形狀的。
每對焊盤(即焊盤362和363)被設置在PCB402的表面上，焊盤的無凹口的一側在焊盤之間的區域407的每一側彼此面對，焊盤的有凹口的一側面離焊盤之間的區域407。
元件404包括第一端子405和第二端子406，它們分別用于安裝在焊盤414、415上。
圖14表示在對一對焊盤502、503呈潛在的碑立現象形成條件下安裝的元件上作用的各個力，焊盤的周邊的外邊沿離開元件的各個邊沿為第一距離X1。表示元件501的矩形的高度在圖14中被夸大了。假定表示焊盤502、503的兩個薄的矩形位于PCB(未示出)的上表面上。假定元件501和焊盤502、503構成其一部分的電子裝置正在進行回流焊，并假定在焊盤502上的一層焊錫膏504未熔化，還假定在焊盤503上的一層焊錫膏已經熔化，因而形成焊料焊腳505，其特征是在元件501的側部向高處流動。這是經常引起碑立現象形成的情況，其理由將在下面討論。
在受到形成碑立現象的力時，元件501將具有沿箭頭512所示的方向圍繞支點506順時針轉動的趨勢。產生圍繞所述支點的轉矩的力包括FADH-在尚未回流的焊盤502上的焊錫膏504和元件501之間的粘附力。這個力在元件501上施加一個反時針轉矩。
FN-由重力產生的元件501的法向力，在元件501上施加反時針轉矩。
FHP1-在焊錫焊腳505中的熔融的焊錫在元件501的側壁上的流體靜壓力，在元件501上施加反時針轉矩。FHP1代表由括號511包括的流體靜壓力矢量之和。
FST1-在元件501的右側上施加的焊錫焊腳505的表面張力，其方向基本上是焊錫的外表面的切向。(也見圖16。)焊錫焊腳505和元件501構成一個等于θ1的接觸角。表面張力FST1可被分解為兩個矢量，入下面參照圖16詳細說明的。這個力的一個矢量(FST1*COS(θ1)沒有轉矩臂，因為其指向下方，沿負Y方向指向支點506，因而對元件501的轉動沒有效果。這個力的第二個矢量(FST1*SIN(θ1)沿X方向作用。這個矢量的作用使元件501圍繞支點506沿順時針方向轉動。
在圖14所示的示意圖中，支點406和焊盤503的右邊沿之間的距離是X1。由圖15可以看出，通過有效地縮短這個距離，角θ的大小減小，沿X方向作用的矢量的大小被減小，因而元件形成碑立現象的頃向被大大減小。
圖15表示在對一對焊盤522、523呈潛在的碑立現象形成條件下安裝的元件上作用的各個力，焊盤的周邊的外邊沿離開元件的各個邊沿為第二距離X2。圖15的條件基本上和圖14所示的相同，包括假定在焊盤522上的焊錫膏524未熔化，在焊盤523上的焊錫膏已經熔化而形成焊錫焊腳525。
在圖15中，力FADH和FN基本上保持的圖14相同。不過，由括號521內的流體靜壓力的矢量和表示的流體靜壓力FST2將略小于圖14的流體靜壓力FST1，這是因為X2小于圖14中的X1。
此外，表面張力FST2的角度θ2被減小，因而沿X方向作用的矢量的大小被減小。因為對于圖15所示的條件作用在元件501上的轉矩的和產生減小的順時針轉矩(即沿箭頭512所示的方向)，元件501形成碑立現象的可能較小。
通過減小焊錫焊盤506延伸的超過元件501的邊沿的距離X2，接觸角θ2被減小。因為接觸角θ2被減小，產生順時針轉動的力，即FST2*SINθ2被減小。這使得形成碑立現象的可能性減小。
圖16表示在對一對焊盤542、543呈潛在的碑立現象形成條件下安裝的元件541上作用的表面張力FST及其水平與垂直分量。假定在焊盤542上的一層焊錫膏544未熔化，并假定焊錫膏533已經熔化而形成焊錫焊腳545。為了便于理解，圖16中以虛線輪廓示出了元件541、焊盤542和543以及焊錫膏層544的結構，因為圖16主要強調力FST及其X、Y分量。
表面張力FST是一個基本上沿暴露的熔融焊錫焊腳545的外表面的切向的拉力。FST從元件541的右側向外形成一個角度θ。FST可以分解成X分量，由FST*SINθ表示，和Y分量，由FST*CONθ表示。
圖17表示按照本發明的實施例用于在襯底表面上制造焊盤的方法，以及用于制造電子裝置的方法。
601到605限定了一種用于在襯底的表面上制造焊盤的方法。該方法在601開始。
在603，在襯底例如PCB的表面上制造多組焊盤。每組焊盤可以具有兩個或或多個焊盤。每個焊盤的用途是接收元件的各個端子。一般地說，一組焊盤用于每個要在襯底上安裝的元件。每組焊盤的數量取決于每個元件的端子的數量。對于無源元件，例如電容器，具有兩個端子，每組包括一對焊盤。每個焊盤具有一個周邊，其可以是任何合適的形狀的，其中包括但不限于矩形、圓形、卵形、自由形圖案以及上述形狀的任何組合。
在605，在不和焊盤之間的區域連接的周邊的部分在每個焊盤的周邊形成一個或多個凹口、缺口、切口、槽及其類似物。例如，所述的周邊部分是焊盤之間的區域的板外部分。
601到607限定了一種用于制造電子裝置的方法，其中601到605可以基本上和上述的相同。
在607，元件被安裝在每組焊盤上。在一組中的每個焊盤在焊盤的連接區內和元件的各個端子相連。可以通過任何合適的方法，包括焊接，使用上述的熟知的回流焊接方法，使端子和其焊盤相連。
元件可以是任何類型的電氣元件，例如上述的那些。在一個實施例中，元件是所謂的0508電容器，即50密耳(1.27mm)寬，80密耳(2.032mm)長的電容器，本發明的教導也可以用于較小的SMT無源元件，例如0201(20密耳×10密耳)和0402(40密耳×20密耳)元件。還可以利用較大的SMT無源元件，例如0603(60密耳×30密耳)和1210(120密耳×100密耳)元件。這些元件的尺寸只是說明性的，而非限制性的。
應當理解，PCB可以包括不同類型的元件，并且可以包括每個類型的多個元件，根據所需的功能而定。
所述方法在609結束。
參照圖17所述的操作可以用和此處所述的順序不同的順序進行。
結論本發明大大改善了電子元件例如SMT無源元件的電接點和襯底例如印刷電路板上相應的焊盤之間的焊接連接的可靠性。
本發明披露了一種能夠減少可以引起元件形成“碑立現象”的非對稱的橫向表面張力的焊盤結構。在一個實施例中，每個焊盤的對著焊盤之間的區域的周邊包含一個或多個凹口或缺口。
通過這樣形成焊盤，使得減小接觸角(在元件和熔融的焊錫焊腳之間)，使元件轉動的表面張力的分量被減小。這解決了許多大的制造缺陷問題，同時使得PCB不動產和PCB的制造成本被保持為最小。這具有使得在元件和PCB襯底之間不易產生缺陷的綜合效果，因而確保電子裝置以及包括這種電子裝置的任何電子系統的較大的可靠性。
如本說明所述，本發明可以以許多不同的實施例來實施，包括用于制造襯底的方法，用于制造電子裝置、襯底、電子組件和電子系統的方法。對于本領域的普通技術人員，顯然可以作出許多其它的實施例。元件、部件、幾何形狀、結構、尺寸和操作順序都可以被改變，以便適合于特定的產品和封裝要求。
雖然在本說明中說明了只有兩個端子的元件，但本發明不限于只具有兩個端子的元件。許多類型的元件，包括無源元件，可以包括兩個以上的端子，本發明的方案可被容易地擴展到適應這種元件的元件-安裝領域。例如，本發明可用于安裝四腳扁平組件、雙直列組件、鷗翅組件、0402陣列(即兩個或多個0402元件連接在一起)，等等。
附圖中所示的不同的元件僅僅是說明性的，而未按比例繪制。其中的某些元件可能被夸大了，而另一些可能被縮小了。附圖只用于說明本發明的各種不同的實施例，這些實施例本領域普通技術人員應當能夠理解和實施。
雖然說明了本發明的一些特定的實施例，本領域普通技術人員應當理解，利用其它的實施例也可以實現相同的目的。本說明旨在覆蓋本發明的任何適應性修改和改變。因此，顯然，本發明只由所附權利要求及其等效物限定。
權利要求
1.一種包括多個相對的組的焊盤的襯底，在一組中的每個焊盤用于接收在襯底的連接區內的電子元件的各個端子，每組中的至少一個焊盤具有一個不規則的區域。
2.如權利要求1所述的襯底，其特征在于，每組焊盤具有焊盤之間的區域，其中所述不規則區域被設置距離焊盤之間的區域比連接區距離焊盤之間的區域較遠。
3.如權利要求1所述的襯底，其特征在于，每組包括兩個焊盤，每個焊盤具有一個不規則的區域。
4.如權利要求1所述的襯底，其特征在于，不規則的區域具有從包括一個或多個凹口、缺口、槽、指狀物、趾狀物、切口、跺口和曲折形的組中選擇的幾何形狀。
5.一種包括多對焊盤的襯底，每對焊盤用于接收電子元件的各個端子，每個焊盤包括至少一個缺口。
6.如權利要求5所述的襯底，其特征在于，每對焊盤具有焊盤之間的區域，其中一對焊盤的每個焊盤的至少一個缺口布置在離開焊盤之間的區域的方向上。
7.如權利要求5所述的襯底，其特征在于，每個焊盤包括多個缺口。
8.如權利要求5所述的襯底，其特征在于，每個焊盤用于接收在連接區內的電子元件的各個端子，其中所述連接區域和所述至少一個缺口不重疊。
9.一種電子裝置，包括具有多組焊盤的襯底，每個焊盤具有其中包括至少一個凹口的周邊；以及被安裝在每組焊盤上的元件，在一組中的每個焊盤和元件的各個端子相連。
10.如權利要求9所述的電子裝置，其特征在于，所述每組包括兩個焊盤。
11.如權利要求9所述的電子裝置，其特征在于，每個焊盤包括多個凹口。
12.如權利要求9所述的電子裝置，其特征在于，每個焊盤和連接區內的各個端子相連，其中所述連接區和所述至少一個凹口不重疊。
13.如權利要求9所述的電子裝置，其特征在于，所述元件從包括電容器、電感器、電阻、熔斷器、晶體管和集成電路的組中選擇。
14.一種包括電子裝置的電子系統，包括具有多組焊盤的襯底，每個焊盤具有其中包括至少一個凹口的周邊；以及安裝在每個焊盤上的電子元件，在一組中的每個焊盤和電子元件的各個端子相連。
15.如權利要求14所述的電子系統，其特征在于，每組包括兩個焊盤。
16.如權利要求14所述的電子系統，其特征在于，每個焊盤包括多個凹口。
17.如權利要求14所述的電子系統，其特征在于，每個焊盤和連接區內的各個端子相連，其中所述連接區和所述至少一個凹口不重疊。
18.如權利要求14所述的電子系統，其特征在于，所述元件從包括電容器、電感器、電阻、熔斷器、晶體管和集成電路的組中選擇。
19.一種方法，包括在襯底的表面上制造多組焊盤，每個焊盤具有一個周邊，每組中的每個焊盤用于接收電子元件的各個端子；以及在每個焊盤的周邊形成至少一個凹口。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于，每組焊盤包括兩個焊盤。
21.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述形成包括在每個焊盤的周邊形成多個凹口。
22.如權利要求19所述的方法，其特征在于，每組焊盤包括一個焊盤之間的區域，其中的形成包括在和焊盤之間的區域不相連的周邊的部分形成至少一個凹口。
23.如權利要求19所述的方法，其特征在于，每組焊盤包括一個焊盤之間的區域，其中的形成包括在焊盤之間的區域的板外部分形成至少一個凹口。
24.如權利要求19所述的方法，其特征在于，所述周邊具有從包括矩形、圓形、卵形、自由形圖案或這些的組合的組中選擇的幾何圖案。
25.一種方法，包括在襯底的表面上制造多組焊盤，每個焊盤具有周邊；在每個焊盤的周邊內形成至少一個缺口；以及在每組焊盤上安裝一個元件，在一組中的每個焊盤在焊盤的連接區和元件的各個端子相連。
26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，每組包括兩個焊盤。
27.如權利要求25所述的方法，其特征在于，形成包括在每個焊盤的周邊內形成多個缺口。
28.如權利要求25所述的方法，其特征在于，形成包括在和焊盤之間的區域不相連的周邊的部分形成至少一個缺口。
29.如權利要求25所述的方法，其特征在于，形成包括在連接區的板外部分形成至少一個缺口。
30.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述周邊具有從包括矩形、圓形、卵形、自由形圖案或這些的組合的組中選擇的幾何圖案。
31.如權利要求25所述的方法，其特征在于，所述元件從包括電容器、電感器、電阻、熔斷器、晶體管和集成電路的組中選擇。
全文摘要
本發明披露了一種例如印刷電路板(PCB)的襯底，其具有若干對焊盤，在所述焊盤上可以安裝例如電容器的電子元件的端子。焊盤具有例如呈矩形、圓形或卵形的周邊。在一個實施例中，為了減少在回流焊期間由于在焊盤上的焊錫焊腳的不均勻的加熱而導致元件形成碑立現象的非對稱的、橫向的表面張力，焊盤之間的區域相對的每個焊盤的周邊的邊沿包含一個或多個缺口或凹口。還披露了一種電子裝置、電子系統及其不同的制造方法。
文檔編號H05K1/11GK1611099SQ02823418
公開日2005年4月27日 申請日期2002年9月25日 優先權日2001年9月26日
發明者C·弗洛伊德, M·科查諾夫斯基, G·希, M·特爾哈爾 申請人:英特爾公司