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回流通孔件的簡易方法

2010年01月25日 09:18 www.zgszdi.cn 作者:佚名 用戶評論(0
關(guān)鍵字:回流通孔件(5053)

回流通孔件的簡易方法

在目前的無鉛線路板組裝中,混裝路板所占的比例遠遠高于100%是表貼元件或100%是通孔元件的板子,典型的混裝印制線路板只含有幾個通孔器件,通常是連接器,與其它主被動元件不同的是:連接器需要經(jīng)常的插拔,或者起著結(jié)構(gòu)件的作,因而當表貼連接器無法提供足夠的強度或可靠性滿足具體要求時,通孔連接器將在許多應(yīng)用中持續(xù)地發(fā)揮用。


目前有幾種不同的技術(shù)用來貼裝混合線路板上的通孔連接器。主要有:手工焊、焊料預(yù)成型、選擇性波烽焊、光束加工,PIH及自焊式連接器技術(shù)。

手工焊的焊點一致性差,效率低;焊料預(yù)成型,雖然安裝效率有一定的提高,但也會在回流時伴隨出現(xiàn)焊料“偷搶”的現(xiàn)象;波峰焊對混裝線路板的設(shè)計、元器件的選用有很大的限制;選擇性焊接使用專門的機器來工作,同樣對周圍的表貼件與焊盤的外徑也有是小間距的要求;填沖式回流,英文又稱“paste in hole”或“single center reflow soldering”,它簡化了通孔元器件的貼裝程序。無需添購特別的設(shè)備和輔助配件,只需用標準的表面貼裝工藝來進行貼裝,連接器殼體采用的是抗高溫的殼體材質(zhì),在一些連接器的設(shè)計中、殼體底部增加了隔離肋來應(yīng)對刷上去的錫膏。該技術(shù)對一些連接器的PCB布局有要求,因為有時需要多次刷錫膏以提供填沖孔所需的焊錫,該技術(shù)最大的難題是網(wǎng)板的設(shè)計及如何提供足量的錫膏,在以下情況,填沖式回流遭遇瓶頸:連接器的間距小于.“100,PCB的厚度大于.062”,或者是連接器超過2排。Teka Interconnection sys公司致力于回流通孔件領(lǐng)域的研究,其自焊式連接器技術(shù)為混線路板貼裝上通孔件的回流,提供了又一選擇方法。

自焊式連接器技術(shù)

SBL技術(shù)將回流通孔件整合入表面貼裝制程,使用常規(guī)的SMT設(shè)備和SMT流程,無需多余的工序,無需添加焊錫膏,清洗劑,SBL連接器只需簡單的回流工藝既可形成理想的焊點。

在連接器的制造過程當中,焊料-清洗劑被植入每只引腳(見圖1,2)加載了焊料-清洗劑的連接器相當于完成了部分SMT的前期工作,很順暢地和最終用戶的工序銜接在一起。

Figure 1 SBL Header Connector?? ???Figure 2 SBL Header Solder-Flux? Segments

在連接器的制造過程當中,需要植入的焊料-清洗劑份量得與精確控制,所需量的多少也可以根據(jù)PCB的厚度進行調(diào)整。

SBL技術(shù)的顯著優(yōu)勢使它具有提供足量焊料-清洗劑的能力,即便是“125厚的PCB,SBL 連接器也可以對通孔進行100%填充(見圖3、圖4)

Figure 3 – SBL Non-Protrusive Through Hole???? .093 [2.36mm] PCB

Figure 4 - SBL Through Hole - .062 [1.58mm] PCB

2 疊層長針的挑戰(zhàn)

疊層長針連接器的組裝有著獨特的特點和挑戰(zhàn)(見圖5&圖6)。

波峰焊、選擇性波峰焊、選擇性焊接借助了“毛細管”效應(yīng)形成焊點。因此不適于疊層長針連接器的組裝,以上三種技術(shù)會在連接器的針腳附近上殘留。安裝好的長針需要和對應(yīng)的母端連接。接觸端的污染會損害接觸性能。所以長針必須避免粘上錫膏、釬氣。SBL技術(shù)無疑是疊層長針連接器組裝的理想選擇。

Figure 6 -? SBL? Stackthrough Connector ??.093 [2.36 mm] PCB

3 PCB測試樣本

已進行了各種實驗來評估SBL在整合通 孔回流器件入表面貼裝制程的應(yīng)用。樣本包括采用多列(2-4)、SBL、引腳間距分別為.100inch [2.54 mm]和2 mm[.079inch]的連接器,針于孔內(nèi)(見圖3)、標準針孔結(jié)合、疊加長針(見圖5)的組裝結(jié)構(gòu),預(yù)置焊料為SAC305及“免清洗”的清洗劑,采用的PCB有不同類的鍍層(鍍金、鍍銀)。為了檢驗通孔的添充度,選用了厚度分別為.062inch[1.58 mm], 093 inches [2.36 mm]和。128inches[3.25 mm]的PCB。回流爐采用BTU,VIP 98 seven zone convection reflow oven。

4 回流曲線及焊點

以幾種推薦使用的回流曲線為參照,進行稍許的調(diào)整,SBL連接器可以在上面提到的各種試樣組合中獲得理想的焊點,SBL的回流曲線上進行調(diào)整的目的上使通孔的內(nèi)壁溫度得以 回流爐的溫度協(xié)調(diào),從而在錫膏開始流動時,毛細管效應(yīng)可以充分發(fā)揮,具體的調(diào)整將會隨回流爐設(shè)備的型號、PCB的熱擴散系數(shù)大小,對流系統(tǒng)的不同而變動。

使用如圖8&9所示的回流曲線可以得到滿意焊接點(IPC Class III),特別在上面圖3&圖7所示,PCB厚為.093 inches[2.36 mm] and .125 inches[3.18 mm]的條件下,熱電耦對PCB的溫度顯示也在典型的回流范圍內(nèi)。

Figure 7 – SBL Through Hole Connector??? ?????.125 [3.18mm] PCB

5 結(jié)論

Rohs及市場的變化迫切要求提高混合線路板貼裝效率。自焊式連接器技術(shù)簡化了工藝,提高資本、設(shè)備的利用率。SBL技術(shù)預(yù)先把焊料-清洗劑植入每只引腳,豐富了通孔件再回流技術(shù)應(yīng)用。憑借SBL技術(shù),通孔填充率低,疊層長針連接器的組裝的難題也可在簡易的回流工序得以克服。

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