高密度PCB的处理解决方案

由于电子产品继续变得更小，并且必须先开发支撑部件以实现较小的占地面积。增加密度和减少尺寸给制造商较少的误差空间，必须开发出更好的处理方法。

在印刷电路板组件上处理更高的密度连接器会产生必须寻址的并发症。设计人员必须考虑处理每个组件的温度，可生产性和焊料联合完整性。增加的密度是由于对由低得多的I / O连接器占用的相同空间中的更高I / O连接器的需求。

传统的通孔或表面安装连接器已经达到了信号数量(每平方英寸引脚)的限制，可以有效地用于这些应用。这就是连接器制造商考虑利用BGA、焊锡压痕和焊锡充电设计来减少组件占地面积的原因。

可焊性

对于双行连接器，可焊性问题通常易于解决。更不用说，如果有一个问题，那么它可以通过使用简单的烙铁来纠正焊接接头来解决它。但是，在多行连接器上，该过程变得更加涉及，并且第一次处理连接器变得越来越重要。

一些常见的问题，可以导致一个不良的焊点:

• 焊膏卷
• 模板尺寸
• 不正确的焊锡炉温度曲线
• PCB平整度

凭借上面列出的问题，没有单尺寸适合 - 所有解决方案，因为每个制造设置都是唯一的。必须考虑的一些差异是使用的设备，焊膏（品牌和化妆品）以及应用（板设计，元件密度等）。

用于高密度I / O需求的连接器解决方案

连接器制造商用于高密度应用的解决方案之一是BGA设置。BGA应用程序使用球形焊锡球连接到组件的铅，以提供更多的焊锡，而不使用沉重的膏体。

Samtec的SEARAY™高密度开针场阵列上的焊锡电荷与BGA类似，但提供了更好的连接器到PCB板的边缘连接。

图1。BGA上的焊锡球与Samtec的SEAF8 / SEAM8上的焊锡电荷

SEARAY™0.8 mm (SEAF8 / SEAM8系列)焊料的另一个独特区别是0.80mm和1.20mm的交替间距。这种设计可以为板设计人员提供行之间的额外跟踪路由。

图2。sea8 / SEAM8的交替音高

在处理过程中实现更好的焊点的钥匙

通常，最好遵循制造商的加工指南，以便在焊接到PCB的一部分中的最高成功。一些制造商将提供PCB占地面积，模板布局和厚度，焊接丝网印刷过程，组件放置，适当的烤箱分析，甚至是返工考虑。

脚印和模板

连接器制造商通常提供PCB设计师下载PCB占地面积和模板布局和厚度的能力。Samtec提供超过20万符号和脚印，以便在流行的EDA工具中下载，如Altium，Circuit Studio，Eagle，Fusion 360等。

图3。Seaf8 PCB足迹

通过利用所提供的占地面积和模板布局，PCB设计器具有更高的实现适当的焊点的可能性。

锡网印刷工艺

焊盘的覆盖对于合适的焊点至关重要，焊盘应该完全覆盖。因此，模版上的孔径尺寸故意大于PCB上的焊盘。这是为了确保sea8(或连接器)上的焊锡电荷与焊锡膏接触，如图4所示。

图4。锡膏与锡膏良好接触的锡膏位置相对于锡印。

如果焊膏没有正确覆盖焊料电荷，则不会达到适当的润湿。自动检查用于确保PCB上的适当焊接覆盖范围。建议任何不完全覆盖的焊盘组件被拒绝，清洁和转载。

将组件

自动挑选和放置设备将确保组件的适当放置。对于适当的焊接润湿，重要的是，Z轴尺寸将在PCB的表面上完全坐在焊料上。

由于焊料在炉内回流，经过处理后，连接器的重量将导致连接器固定在电路板上或靠近电路板。这种现象有助于减少连接器的共面性，如下面的图5和图6所示。

图5。在处理前，海8绝缘体外壳完全密封。

图6。回流后完全密封的海8绝缘外壳。

适当的烤箱分析

在这一点上，大多数表面贴装组件应该能够处理IPC/JEDEC J-STD-020中描述的无铅焊锡回流轮廓。本规范要求组件必须能够承受260°C的峰值温度以及255°C以上30秒的温度。

图7。Samtec推荐温度曲线范围（SMT）

在回流过程中，通常通过氮气输液实现的低水平氧环境将有助于增加焊接表面的润湿性。对于类似于SeaF8 / Seam8的高密度连接器，建议焊料加工仅在富含氮的环境中完成。

适当分析完全填充的PCB组件至关重要。形成焊点的回流过程通常可以被忽视，但是确保焊点形成正确地形成焊点是至关重要的。

为了确保焊料电荷达到所需温度，建议将热电偶通过板背面放置到连接器的中心并放置在外部边缘上。这将确保将实现焊膏制造商的回流配置文件。

图8。烤箱型材的热电偶放置。

适当处理的重要性与日俱增

虽然没有一个过程是没有缺陷的，但使用适当的过程设置将消除返工、报废和降低利润的需要。随着电子产品变得越来越小，其组件变得越来越密集，这种重要性将继续增加。这就是Samtec为其所有连接器系列提供足迹和模板布局的原因，并提供有关如何正确处理其更复杂的产品系列的信息。

行业文章是一种允许行业合作伙伴与All About Circuits读者分享有用的新闻、信息和技术的内容形式，而编辑性内容并不适合这种形式。所有行业文章都受到严格的编辑指导方针，目的是为读者提供有用的新闻，技术专长，或故事。Industry Articles中所表达的观点和观点是合作伙伴的观点和观点，不一定是All About Circuits或其作者的观点和观点。