多排密間距長針連接器焊接方法及實現(xiàn)

摘? 要：分析了電烙鐵手工焊、通孔回流焊、選擇性波峰焊等焊接方法焊接多排密間距長針連接器的局限性，提出了焊錫絲繞接焊接的工藝新方法。生產(chǎn)實踐證明，此種工藝方法操作過程簡單，焊接質(zhì)量良好，解決了該類連接器焊接難題。

關鍵詞：多排密間距長針連接器;焊錫絲繞接;焊接方法

0? ? 引言

隨著電子產(chǎn)品向高集成化、輕型化發(fā)展，長針連接器作為電路板之間電氣互聯(lián)的橋梁，在船舶某類型加固計算機中大量使用，逐步取代了傳統(tǒng)線纜連接的方式，極大地降低了加固計算機的體積、重量和電裝的復雜性。

接插件傳統(tǒng)的焊接方法電烙鐵手工焊、通孔回流焊、選擇性波峰焊，在焊接長針連接器時均存在一定的局限性，特別是焊接多排密間距長針連接器時以上方法無法完成焊接目的。為了實現(xiàn)多排密間距長針連接器的焊接，本文提出了焊錫絲繞接焊接的工藝方法。

長針連接器電裝在印制板上的示意圖如圖1所示。

1? ? 多排密間距長針連接器焊接

1.1? ? 多排密間距長針連接器焊接要求

（1）軍工標準要求“焊料一般占滿元件面和焊接面焊盤，并且360°圓周覆蓋焊盤，孔內(nèi)焊料應百分之百填充，元件面焊料至少覆蓋25%的焊盤面積”[1-2]。

（2）連接器針腳需與連接器對接外殼組裝，焊接面針腳距離印制板4 mm處至針腳尖部不能沾有焊錫。

1.2? ? 采用傳統(tǒng)焊接方法焊接時的情況

1.2.1? ? 電烙鐵手工焊接

電烙鐵手工焊接示意圖如圖2所示。

電烙鐵手工焊接對一般的接插件、連接器焊接可以完成焊接目的，但對于多排密間距長針連接器來說，由于電烙鐵不能伸入中間焊盤而不能實現(xiàn)焊接目的。

1.2.2? ? 通孔回流焊

一般認為金屬含量占錫膏質(zhì)量的90%，其體積比約為50%，即收縮因子為1/2[3]。使用通孔回流焊時，對于板厚超過2.5 mm的PCB來說，焊盤及通孔中的焊錫量則達不到要求，而且當針腳穿過通孔時針腳側壁及針尖部都會沾上焊錫膏，加熱時會有焊錫殘留在針腳側壁及針尖部，從而造成無法與連接器對接外殼組裝。

1.2.3? ? 選擇性波峰焊

選擇性波峰焊是一種特殊的波峰焊接方法，它是通過使用微小的噴嘴，形成直徑為幾毫米的柱狀波或小的矩形波，對單點或局部區(qū)域實現(xiàn)逐點焊接的過程[4-5]。焊接時針腳側壁和尖部都會殘留有焊錫，而多排密間距長針連接器則要求不能沾錫，故選擇性波峰焊也不能達到焊接要求。

2? ? 焊錫絲繞接焊接

2.1? ? 焊錫絲繞接焊接工藝方法

采用手工焊、回流焊、選擇性波峰焊均不能按要求完成多排密間距長針連接器的焊接目的，因此提出一種新的工藝方法，即焊錫絲繞接焊接工藝方法。

焊錫絲繞接焊接工藝流程圖如圖3所示。

2.2? ? 焊錫絲繞接焊接工藝實現(xiàn)

PCB板厚為1.6 mm;連接器針腳長10 mm，針腳直徑為0.5 mm，針腳間距為1.0 mm;焊錫絲直徑為0.3 mm。

（1）先將PCB板放入烘箱干燥去潮，烘箱溫度設置為120 ℃，烘烤時間4 h。

（2）取出PCB板，立刻將PCB板待焊連接器雙面焊盤都涂上適量助焊膏。

（3）立即將連接器插裝在PCB板上，用錫箔紙從元件面將連接器粘貼固定、全包覆住。錫箔紙主要起定位前固定、加熱時隔熱保護連接器的作用。

（4）將焊接面連接器對角針腳采用手工焊接的方式進行固定，并記錄單個焊點的焊錫絲耗用的長度。經(jīng)測量，耗錫長度為9 mm。

（5）用繞線器將焊接面其他針腳都繞上焊錫絲，焊錫絲繞接長度為9 mm。

（6）將繞接的焊錫絲用鑷子推送至針腳根部，與PCB板緊密接觸。

（7）將PCB焊接面朝上，安放在BGA芯片返修工作站上，設置好加熱溫度曲線，加熱。

繞接焊接實物圖如圖4所示，焊點效果如圖5所示。

2.3? ? 實驗驗證

對焊接好的產(chǎn)品進行溫度及振動試驗篩查、驗證，隨機振動譜圖如圖6所示，溫度循環(huán)曲線圖如圖7所示。

按照《加固計算機及外部設備環(huán)境應力篩選試驗大綱》，通過施加振動及溫度循環(huán)應力，沒有發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品工藝缺陷或元器件缺陷引起的故障，產(chǎn)品通電工作正常。

3? ? 結語

通過焊錫絲繞接焊接的工藝新方法，有效解決了多排密間距長針連接器焊接難題。經(jīng)過實驗驗證，采用該方法焊接的產(chǎn)品質(zhì)量可靠，符合行業(yè)標準。

[參考文獻]

[1] 航天電子電氣產(chǎn)品手工焊接工藝技術要求：QJ 3117A-2011[S]

[2] 白邈，陳曦，張煜堃，等.航天器用板間長針連接器焊接難點與工藝方法研究[J].航天制造技術，2017（3）：21-24.

[3] 張艷鵬，孫守紅，王玉龍.通孔回流焊過程中錫膏收縮因子的晶體學建模[J].電子工藝技術，2015，36（1）：21-24.

[4] 嚴貴生，楊淑娟，王修利，等.選擇性波峰焊工藝技術研究[J].航天制造技術，2014（3）：10-13.

[5] DIEPSTRATEN G.Selective Soidering[J].Circuits Assembly，2002，13（9）：38-42.

收稿日期：2020-05-27

作者簡介：程虎（1986—），男，湖北武漢人，技師，研究方向：無線電裝接。