高密度进展

 

随着电子产品变得越来越小和越来越快，必须首先开发支持组件以实现更小的占地面积。增加的密度和减小的尺寸使制造商的错误空间更小，因此必须开发更好的加工方法。

在印刷电路板组件上处理更高密度的连接器会产生必须解决的复杂问题。设计人员必须考虑每个元件的加工温度、可生产性和焊点完整性。增加的密度是由于在过去被低得多的 I/O 连接器占用的相同空间中需要更高的 I/O 连接器。

传统的通孔或表面贴装连接器已达到可在这些应用中有效使用的信号数量（每平方英寸的针数）的极限。这就是连接器制造商考虑利用 BGA、焊料压接和焊料电荷设计来减少组件占用空间的地方。

 

可焊性

 

可焊性问题通常很容易通过双排连接器解决。更不用说，如果出现问题，可以通过使用简单的烙铁纠正焊点来修复。然而，在多排连接器上，该过程变得更加复杂，并且在第一时间就使连接器正确变得越来越重要。

可能导致焊点不良的一些常见问题是：

 

焊膏量
模板尺寸
烘箱温度曲线不正确
PCB 平整度

对于上面列出的问题，没有一种万能的解决方案，因为每个制造设置都是独一无二的。必须考虑的一些差异是所使用的设备、焊膏（品牌和化学成分）和应用（电路板设计、元件密度等）。

 

满足高密度 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 应用使用连接到元件引线的焊球来提供更多的焊料，而无需使用厚重的焊膏。

SEARAY™ 0.8mm（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。这种设计可以为电路板设计人员提供额外的行间走线布线。

 

SEAF8 / SEAM8的交替间距

 

加工过程中更好焊点的关键
一般而言，最好遵循制造商的加工指南，以最大限度地将零件焊接到 PCB。一些制造商提供 PCB 封装、模板布局和厚度、焊丝网印刷工艺、元件放置、适当的烤箱轮廓，甚至返工注意事项。

 

足迹和模板

连接器制造商通常为 PCB 设计人员提供下载 PCB 封装以及模板布局和厚度的能力。Samtec 在 Altium、Circuit Studio、Eagle、Fusion 360 等流行的 EDA 工具中提供超过 200,000 个符号和封装供下载。

通过利用提供的封装和模板布局，PCB 设计人员有更高的机会获得正确的焊点。

焊锡丝网印刷工艺
焊盘覆盖对于正确的焊点至关重要，应完全覆盖焊盘。出于这个原因，模板中的孔径尺寸故意大于 PCB 上的焊盘。这是为了确保 SEAF8（或连接器）上的焊料与焊膏接触，如图 4 所示。

 

焊锡位置相对于焊锡印刷，锡膏与焊锡接触良好。

如果焊膏没有正确覆盖焊料，则无法实现适当的润湿。自动检测用于确保 PCB 上正确的焊料覆盖。建议拒绝、清洁和重新打印任何未完全覆盖的焊盘组件。

 

放置组件

 

自动拾取和放置设备将确保正确放置组件。对于适当的焊料润湿，Z 轴尺寸将焊料完全固定在 PCB 表面上是很重要的。

当焊料在烤箱中回流时，连接器的重量会导致连接器在处理后沉降在板上或附近。这种现象有助于减少连接器中的任何共面性。

正确的烤箱分析

 

此时，大多数表面贴装元件应该能够处理 IPC/JEDEC J-STD-020 中描述的无铅回流曲线。该规范要求组件必须能够承受 260°C 的峰值温度和高于 255°C 的 30 秒。

 

在回流过程中，通常通过注入氮气实现的低氧环境将有助于提高焊料表面的润湿性。对于 SEAF8/SEAM8 等高密度连接器，建议仅在富氮环境中进行焊接过程。

正确分析完全填充的 PCB 组件至关重要。形成焊点的回流工艺经常被忽视，但确保正确形成焊点至关重要。

为确保焊料达到所需的温度，建议将热电偶通过电路板背面放置到连接器的中心和外边缘。这将确保满足焊膏制造商的回流曲线参数。

正确处理越来越重要

 

虽然没有任何流程是没有缺陷的，但使用正确的处理设置将消除返工、报废和降低利润的需要。随着电子产品变得更小并且它们的组件变得更密集，这种重要性将继续增加。