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返工有中心接地连接的SMT连接器
  2022-08-16      125

Bob Wettermann

返工如图1所示的连接器非常有挑战,因为它们通常具有密度高且间距小的引脚,以及贯穿部件主体中心的接地连接。这类连接器的通用术语是“中心接地的表面贴装连接器”,这些表面贴装连接器设计用于平行板与板连接、柔性板与刚性板连接及线缆与板连接结构,通常与红外和强制空气对流返工加热方法兼容。具体来说,这种连接器的常见结构是夹层连接器,以堆叠结构连接两块平行的PCB板。

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图1:板与板连接器(来源:Molex Corp.)

对此类元件进行返工时,需要谨记ESD 2020静电控制指南,包括但不限于操作人员接地、适当包装,以及与可能产生、保持静电电荷的绝缘体相关的适当隔离区,正确操作组件。

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图2:中心接地的SMT连接器

当这样的元件(图2)连接到接地面时,必须在拆除过程中向部件传递适当的热量,尤其是连接到大接地面时。在返工系统中适当支撑组件后,在元件引线上涂布具有适当化学成分的助焊剂。下一步是确保对相邻部件进行遮蔽,以确保所有需要被屏蔽的组件都被热屏蔽。需要特别注意的元件包括(但不限于)塑料外壳连接器、陶瓷电容器、LED、玻璃体保险丝以及返工区域附近的其他元件。在加热拆除元件之前,确保检查元件的相反面,以保护相邻元件免受热损伤。

在移除元件之前,先开发PCB的样板是不错的方法。在样板中,热电偶被嵌入到元件位置及其周围的关键位置(在工艺开发板上),以测量板面及不同位置的焊接温度。放置这些热电偶的典型位置是接地面焊盘和连接器上至少两个相对的位置。可以在靠近热敏器件的位置添加更多热电偶。

返工拆除的温度曲线可能比典型的回流焊规范更具损坏性,因为在大多数情况下,元件将被报废。通过底部加热器加热,确保其温度达到125~150℃之间。红外和热空气源都可以用作返工热源。设定温度曲线时,通过仔细观察返工站提供的视频反馈,观察元件或使用手电筒仔细观察焊料、电路板界面,确保焊料已进入液态。一旦观察到焊料已达到液态,启动拆除循环,拿起连接器。

正如其他面阵列或更复杂的部件返工工艺一样,在组件降至室温后,就该通过吸走焊盘上的焊料并清洁该位置来准备现场。最后,应该检查焊盘是否被损坏。

对于这些元件体样式,最好使用微型钢网或可编程焊膏点涂装置将替换连接器固定到PCB上。背胶钢网的方法是最不费时的方法,可以有选择地在焊盘上重新涂抹焊膏。中心接地模式可能需要“窗台”,以防止过多焊料使连接器引线“浮起”。从钢网上剥下衬垫后,从其中一个角开始对准钢板开孔。利用可重新定位的粘合剂进行最终微调,一旦对准,粘合剂还可以将钢网固定在原位。用小刮刀将焊膏滚过开孔,然后慢慢剥掉钢板,确保其垂直于电路板表面。检查PCB上形成的焊料“砖块”,以确保焊膏一致涂布于所有位置。

钢网的另一种方法是使用 "迷你 "不锈钢钢网,在返修位置模仿原钢网设计。这种方法需要更多的技巧才能正确使用,以免“蹭糊”焊膏。可编程的点涂装置,虽然需要一些时间来设置和编程,但可在每个焊盘上提供一致的焊膏量。沉积焊膏后,将PCB放在返工工作台上,确保PCB得到正确支撑。在返工站中调用正确的回流温度曲线文件,并开始回流焊周期。

回流焊后,需要采取更多工序来完成返工过程。电路板冷却后,将组件从返工设备上卸下,需要清洗返工区域,然后根据IPC-A-610标准进行目视检查。由于接地连接是连接器的不可检查区域,因此需要将此返工组件放在X射线检测设备中,以确认此元件与PCB的焊接连接。最后的检查还包括与插入电路板上插座的接头进行 "配合",以确保连接器能够正常工作,并且在返工过程中没有损坏。

虽然返工有接地面的高密度SMT连接器有挑战,但正确的工艺和控制措施以及经过适当培训的人员将可实现高良率。

Bob Wettermann任BESTInc.的负责人。该公司位于芝加哥,是一家合同返工及返修工厂。

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