摘要: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作用。
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、焊膏预成型选择性波烽焊,光束加工,锡膏预沉积辅助焊接及锡膏清洗剂预置式引脚技术。
本文主要介绍锡膏清洗剂预置式经脚技术在混线路板贴装上的应用,并且推荐相应的回流炉温度曲线,便于该技术的实施。
关键词:双面回流,PIP,填充式回流,连接器,锡膏预成型,焊锡膏清洗剂预置式引脚,无铅化。
综述几种不同的技术用来贴装混合线路板上的通孔连接器:
手工焊接:尽管手工焊接允许元件壳体使用低温的材料,但是它同时也100%依赖于操作员的手工限度。
焊膏预成型:作为一种整合通孔回流于表面贴装制程的方法,它不足的地方在于很难统一锡膏的成型规格,通常表贴机器需要预先把每一块成型 锡膏定位好,然后采购专门的机器把成型的锡膏压入连接器的每只引脚,假如采用网状的成型锡膏,即便安装效率有一定的提高,但也会在回流时伴随出现锡膏“偷抢”的现象。
波峰焊:波峰焊对混装线路板的设计、元器件的选用有很大的限制,典型的流程是:表贴元件用胶水粘在板子上,然后插入通孔元件一起过波峰焊。但是以下封装方式的元器件不可以走波峰焊流程,如PLCC、QFP(四周有引脚)及采用BGA、CSP的封装方式2。
选择性波峰焊:采用固定辅件来屏蔽已经贴装好的表贴元件给使用选择性波峰焊工艺带来不便。同普通的波峰焊一样,它允许元件壳体使用低温的材料,但是它也给线路板的设计添了枷锁。例如,周围的表贴件与焊盘的外径至少留有100“的间距,在线路板四周空出.200“的清洗空间5。此外还有比较高的表贴元件的定位纵横驰骋及元件允许的最大高度限制。
选择性焊接:使用专门的机器来工作,这种机器提供微波峰或者是小的焊炉,高级的选择焊机器都可以用程序控制、同时可以支持自动预热、清洗和焊接。选择性焊接允许元件壳体使用低温的材料、但同样周围的表贴件与焊盘的外径也有是小间距的要求。
波峰焊选择性波峰焊选择性焊接在导入无铅化时面临一些问倘若不是新的针对无铅化设计的机型,设备需用更新、旧机型的焊炉、锡泵、喷嘴、推进部分采用的是未处理的300系列不锈钢、不锈钢之所以抗腐蚀是因为表面形成的氧化铬薄腊、氧化铬薄膜可以抵抗许多材料的腐蚀,其中包括Pb,但是,高密度的已熔化的SN能够破坏氧化铬保护层。当保护层腐蚀,那么基体材料补破坏“也只是时间的问题。通常的设备更新涉及到所有跟焊锡接触的部件。它们将用镀有钛或其它表面预处理的316系列不锈钢材制成的产品替代,显然机器的焊锡槽也必须替换,花费不小大约USD20,000、大的机器还会多一些。
无铅化波峰焊,选择性波峰焊,选择性焊接需要注意的另一个问题是钢的溶解线路板的铜箔,从而会损害板子焊盘和通孔镀层的完整,时间久了,焊锡槽会有铜污染。
光束焊接:专用光束焊接设备采用Xe灯作为加热源,线性锡材方式进料供给,免去波峰焊、选技性波峰焊、选择性焊接的物理接触。同时也无需为PCB的设计烦恼。但是,为避免焊点附近的护罩被烧或变色,护罩必须移开。
填冲式回流:英文又称“paste in hole”或“single center reflow soldering”,它简化了通孔元器件的贴装程序。无需添购特别的设备和辅助配件,只需用标准的表面贴装工艺来进行贴装,连接器壳体采用的是抗高温的壳体材杰,在一些连接器的设计中、壳体底部增加了隔离助来应对刷上去的锡膏。
该技术对一些连接器的PCB布局有要求,因为有时需要多次刷锡膏以提供填冲孔所需的焊锡,该技术最大的难题是网板的设计及如何提供足量的锡膏,在以下情况,填冲式回流遭遇瓶颈:连接器的间距小于.“100,PCB的厚度大于.062”,或者是连接器超过2排,在以下把举例的情况下,板孔有困难获得50%的填冲率2排的连接器的网板会采用矩行的印刷口来获得列多的锡膏。2排以上的连接器,中间排的多次印刷将大大受到限制。