回流通孔件的简易方法
在目前的无铅线路板组装中,混装路板所占的比例远远高于100%是表贴元件或100%是通孔元件的板子,典型的混装印制线路板只含有几个通孔器件,通常是连接器,与其它主被动元件不同的是:连接器需要经常的插拔,或者起着结构件的作,因而当表贴连接器无法提供足够的强度或可靠性满足具体要求时,通孔连接器将在许多应用中持续地发挥用。
目前有几种不同的技术用来贴装混合线路板上的通孔连接器。主要有:手工焊、焊料预成型、选择性波烽焊、光束加工,PIH及自焊式连接器技术。
自焊式连接器技术
SBL技术将回流通孔件整合入表面贴装制程,使用常规的SMT设备和SMT流程,无需多余的工序,无需添加焊锡膏,清洗剂,SBL连接器只需简单的回流工艺既可形成理想的焊点。
在连接器的制造过程当中,焊料-清洗剂被植入每只引脚(见图1,2)加载了焊料-清洗剂的连接器相当于完成了部分SMT的前期工作,很顺畅地和最终用户的工序衔接在一起。
Figure 1 SBL Header Connector Figure 2 SBL Header Solder-Flux Segments
在连接器的制造过程当中,需要植入的焊料-清洗剂份量得与精确控制,所需量的多少也可以根据PCB的厚度进行调整。
SBL技术的显著优势使它具有提供足量焊料-清洗剂的能力,即便是“125厚的PCB,SBL 连接器也可以对通孔进行100%填充(见图3、图4)
Figure 3 – SBL Non-Protrusive Through Hole .093 [
Figure 4 - SBL Through Hole - .062 [
2 叠层长针的挑战
叠层长针连接器的组装有着独特的特点和挑战(见图5&图6)。
波峰焊、选择性波峰焊、选择性焊接借助了“毛细管”效应形成焊点。因此不适于叠层长针连接器的组装,以上三种技术会在连接器的针脚附近上残留。安装好的长针需要和对应的母端连接。接触端的污染会损害接触性能。所以长针必须避免粘上锡膏、钎气。SBL技术无疑是叠层长针连接器组装的理想选择。
Figure 6 - SBL Stackthrough Connector .093 [
3 PCB测试样本
已进行了各种实验来评估SBL在整合通 孔回流器件入表面贴装制程的应用。样本包括采用多列(2-4)、SBL、引脚间距分别为.100inch [2.54 mm]和
4 回流曲线及焊点
以几种推荐使用的回流曲线为参照,进行稍许的调整,SBL连接器可以在上面提到的各种试样组合中获得理想的焊点,SBL的回流曲线上进行调整的目的上使通孔的内壁温度得以 回流炉的温度协调,从而在锡膏开始流动时,毛细管效应可以充分发挥,具体的调整将会随回流炉设备的型号、PCB的热扩散系数大小,对流系统的不同而变动。
使用如图8&9所示的回流曲线可以得到满意焊接点(IPC Class III),特别在上面图3&图7所示,PCB厚为.093 inches[
Figure 7 – SBL Through Hole Connector .125 [
5 结论
Rohs及市场的变化迫切要求提高混合线路板贴装效率。自焊式连接器技术简化了工艺,提高资本、设备的利用率。SBL技术预先把焊料-清洗剂植入每只引脚,丰富了通孔件再回流技术应用。凭借SBL技术,通孔填充率低,叠层长针连接器的组装的难题也可在简易的回流工序得以克服。