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减少人工操作的通孔回流焊技术

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FCI公司



连接器是印刷电路板组件上的唯一部件,这些组件采用穿孔式封装。采取该技术主要有两个原因:首先,穿孔式封装终端能够更有效地对抗外力;其次,连接器是一种电子机械部件,其加工规格并非始终能够满足SMT要求(如共面、温度等要求)。市场上存在的SMT连接器,其大多数型号只能承受较小的外力。

图(略)

在过去十年中,主要在欧洲电信公司和工业公司的推动下,一种能够解决上述 难题的技术得以开发并投入使用,这种技术被称为“通孔回流焊(PIP)”技术,现在也被称为“通孔锡膏”或“侵入式回流焊”技术。其基本原理是把穿孔式封装连接器插到电路板中,并把锡膏焊在各个孔眼的内部及周围。由于连 接器经常受到外力作用,因此把穿孔式封装(焊接、压接)改为表面封装会受到某些限制,而使用通孔回流焊技术,能够一次性地完成PCB装配,从而降低应用成本。这项技术在实际应用中会受到一些限制,因此只限于使用PIP连接器。


主要特征

通孔回流焊技术的主要特征(通常也是最重要的特征)是能够耐受回流焊炉的高温,当然,有时也需要更换外壳材料。它的另一个主要特征是在装配线上装配时,要使用取放工作台,进行特定的包装(带卷或托盘式包装)并明确定位拾取位置,另外,也需要明确焊柱的位置(实际位置),允许焊柱无障碍地插入孔中。在焊接前,通常需要一个定位桩或固定件来确保连接器被固定在正确的位置,有时也需要外力将它插入PCB板,但外力不可以太大。目前,大多数机械制造商均提供可承受更大压力的装配部件。该技术还有一个重要特征,就是外壳底部必须拥有能够容纳焊锡膏的空间。

通孔回流焊技术的一种变体被称为PPPS,即“局部引脚渗透焊接”技术。它是把焊柱部分插入PCB板,从而减少所需的锡膏用量,并且因为引脚更短,所以对实际位置的控制变得更容易。同时,它也允许把部件装配在背面,减少高速信号的串音和反射。

图(略)


主要应用

通孔回流焊技术过去主要应用于托架系统的子卡连接器和电缆输入/输出连接器,现在也应用于其它连接器,如板对板和线对板连接器。


主要设计技巧

FCI的Metral ? 系列子卡连接器多年前就已采用了PIP技术,现在,FCI还提供采用PIP技术的D-sub型连接器,并且该系列连接器的变体数量在不断增加。在“Basics+”计划中,以Quickie ? 窄板插头为重点,它能够轻松地取代现有的连接器,目前可提供Minitek?2毫米系列,此外,FCI还将推出非屏蔽型插头。

DensiShield?高速输入/输出连接器的信号触点柱采用PPPS技术进行焊接,护罩使用SMT焊尾。

多种与板设计有关的因素使该应用更加有效,阻焊膜需要完全盖住孔眼周围的金属区,且金属区的面积越小越好,这可以减少焊锡膏的用量(减少过印)。在回流焊工艺中,阻焊膜能够确保开放的金属表面不会把孔眼中的锡膏吸走。

《世界电子元器件》2007.10
         
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