1、 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 七、連接器失效機理七、連接器失效機理 我們將連接器失效的焦點放在端子接觸電阻上，端子接觸電阻的增加是由于接觸區域的減少我們將連接器失效的焦點放在端子接觸電阻上，端子接觸電阻的增加是由于接觸區域的減少而造成的，影響接觸區域的減少的三個機理分別是：腐蝕、磨損和正向力損失。而造成的，影響接觸區域的減少的三個機理分別是：腐蝕、磨損和正向力損失。7.1腐蝕腐蝕 端子接觸電阻的公式為：端子接觸電阻的公式為： R端子接觸端子接觸=R 集中接觸集中接觸+R表面膜層表面膜層 端子接觸電阻的增加主要是由于端子表面膜層電阻而引起的，貴金屬和非貴金屬

2、表面處理對端子接觸電阻的增加主要是由于端子表面膜層電阻而引起的，貴金屬和非貴金屬表面處理對膜層的形成和區域分布的機理是不同的。膜層的形成和區域分布的機理是不同的。7.1.1貴金屬貴金屬 貴金屬的表面處理由一層惰性的金屬膜層，鎳底層和銅合金基材組成，各個部分有各自的功貴金屬的表面處理由一層惰性的金屬膜層，鎳底層和銅合金基材組成，各個部分有各自的功能。惰性的金屬表面，主要是金，提供了一層固有的防腐蝕涂層，鎳底確保表面涂層的惰性不受能。惰性的金屬表面，主要是金，提供了一層固有的防腐蝕涂層，鎳底確保表面涂層的惰性不受破壞，包括：破壞，包括：減少對多孔的敏感性減少對多孔的敏感性減少腐蝕遷移減少腐蝕遷移減

3、少基材物質的擴散減少基材物質的擴散提高表面處理的壽命提高表面處理的壽命金、鈀，鈀和鎳的惰性程度也有所不同，鈀與金相比，表面腐蝕程度要高，鈀在某種程度上與氧、金、鈀，鈀和鎳的惰性程度也有所不同，鈀與金相比，表面腐蝕程度要高，鈀在某種程度上與氧、氯、硫發生作用。對于金的表面處理，小孔腐蝕和腐蝕蠕動是端子接觸區域形成膜層的主要原因，氯、硫發生作用。對于金的表面處理，小孔腐蝕和腐蝕蠕動是端子接觸區域形成膜層的主要原因，而對于鈀及鈀而對于鈀及鈀/鎳合金，主要是表面腐蝕，嚴格上講，鎳合金，主要是表面腐蝕，嚴格上講，Pd及及Pd/Ni不是不是“貴金屬貴金屬” Tyco Electronics AMP Shu

4、nde LtdA也正因為如此，通常對于鈀及鈀也正因為如此，通常對于鈀及鈀/鎳合金的表面處理，會覆蓋一層刷鍍金，刷鍍金提供了一層惰性鎳合金的表面處理，會覆蓋一層刷鍍金，刷鍍金提供了一層惰性的表面，減低了對腐蝕的敏感性，必須注意，幾個的表面，減低了對腐蝕的敏感性，必須注意，幾個u的厚度的金可能對表面的覆蓋是不完全的，的厚度的金可能對表面的覆蓋是不完全的，因此鈀及鈀因此鈀及鈀/鎳層也是至關重要的。鎳層也是至關重要的。刷鍍金還提高了表面處理的壽命。金其實發揮了一種固體潤滑劑作用來提高使用壽命，軟金和硬刷鍍金還提高了表面處理的壽命。金其實發揮了一種固體潤滑劑作用來提高使用壽命，軟金和硬金都有使用，金都有

5、使用，AMP更偏愛于軟金。更偏愛于軟金。端子潤滑，潤濕而又粘結在金的表面，通過提供保護涂層隔離環境，而提高了耐腐蝕性能，這種端子潤滑，潤濕而又粘結在金的表面，通過提供保護涂層隔離環境，而提高了耐腐蝕性能，這種潤滑使用有逐步上升的趨勢。潤滑使用有逐步上升的趨勢。7.1.2錫 錫的腐蝕機理主要來源于摩擦腐蝕 對于金和錫組成的接觸界面，失效速度會更快，因為按照常規，磨損產生的磨損物會由更軟的表面轉移至更硬的表面，這樣的話，錫會轉移至金的表面，產生了更大的氧化表面而加速了摩擦腐蝕。所以錫一金接觸表面不推薦使用。 避免摩擦腐蝕的方法主要有兩種： 施加高的正向力和相應的摩擦力，減少摩擦運動。 通過端子潤滑

6、劑提供的保護涂層來限制氧對接觸界面的接近，從而減少腐蝕。圖7-1是熱脹冷縮產生的摩擦腐蝕。端子電阻對摩擦循環次數的關系，分潤滑和干燥兩種狀況。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA7.2磨損磨損 由于磨損的作用，增加了接觸界面對腐蝕的敏感性，通過對基材的表面處理，保護了基層和優由于磨損的作用，增加了接觸界面對腐蝕的敏感性，通過對基材的表面處理，保護了基層和優化了膜層表面，而磨損會使表面處理的功能喪失。化了膜層表面，而磨損會使表面處理的功能喪失。7.2.1影響磨損的因素影響磨損的因素 V=(KFnI)/H 公式公式7-2V為每次循環磨損量，為每次循環磨損量，K為摩擦系

7、數，為摩擦系數，Fn為正向力，為正向力，I為滑入長度，為滑入長度，H為接觸表面材料硬度。為接觸表面材料硬度。磨損長度磨損長度K，由幾何形狀、正向力、表面硬度、潤滑狀況和材料決定。由幾何形狀、正向力、表面硬度、潤滑狀況和材料決定。正向力正向力Fn， Fn增加，增加了粘結和相應的研磨的磨損，因而增加了磨損。增加，增加了粘結和相應的研磨的磨損，因而增加了磨損。滑入長度滑入長度I，很明顯，很明顯，I增加，磨損會增加，因此要限制插入深度。增加，磨損會增加，因此要限制插入深度。表面處理硬度表面處理硬度H，影響接觸區域的面積，硬的和軟的表面處理的搭配的對拼，軟的磨損物質會轉影響接觸區域的面積，硬的和軟的表面

8、處理的搭配的對拼，軟的磨損物質會轉移至硬的表面，所以在連接器中，通常連接器對拼的兩個部分的電鍍材料是一樣的。移至硬的表面，所以在連接器中，通常連接器對拼的兩個部分的電鍍材料是一樣的。表表7-1列出了主要的電鍍物的表面硬度。列出了主要的電鍍物的表面硬度。對于貴金屬的電鍍，貴金屬表面的有效硬度，由于鎳底的存在而提高了，鎳、鈀和鈀對于貴金屬的電鍍，貴金屬表面的有效硬度，由于鎳底的存在而提高了，鎳、鈀和鈀/鎳的硬度明鎳的硬度明顯地高于金。顯地高于金。小結：小結：磨損可以通過慎重地選擇合適的材料磨損可以通過慎重地選擇合適的材料(表面硬度表面硬度)控制正向力和使用潤滑劑來降至最低。控制正向力和使用潤滑劑來

9、降至最低。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA表表7-1部分材料硬度表材料硬度(正常情況，K g/ m m )金(A u)軟金4090硬金140250鈀(Pd)200300鈀/ 鎳(80：20)250450鎳(N i )115650錫(Ti n)835錫/ 鉛(Ti n/ Lead)712 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 對于連接器的失效，對于連接器的失效， 正向力的損失，會造成端子接觸界面的機械穩定性降低，而機械穩定正向力的損失，會造成端子接觸界面的機械穩定性降低，而機械穩定性的降低又會引起接觸界面對機械或熱誘發的應變的擾動的敏

10、感性提高，讓接觸界面的移動性的降低又會引起接觸界面對機械或熱誘發的應變的擾動的敏感性提高，讓接觸界面的移動增加，而產生摩擦腐蝕。增加，而產生摩擦腐蝕。 正向力損失的主要有兩個方面：永久變形和應力松馳。正向力損失的主要有兩個方面：永久變形和應力松馳。7.3.1永久變形永久變形 永久變形指端子梁由于塑性變形而偏離原始位置。在上一章中，有一個計算正向力的公式，永久變形指端子梁由于塑性變形而偏離原始位置。在上一章中，有一個計算正向力的公式，這里面引用一下：這里面引用一下： Fn=(D/4)EW(T/L) 公式公式7-3永久變形造成梁偏移永久變形造成梁偏移(D)減少，因此正向力降低。減少，因此正向力降低

11、。對于偏移，有一種是設計偏移的塑性變形產生的，還有一種是插拔過程中的過應力，通常是對于偏移，有一種是設計偏移的塑性變形產生的，還有一種是插拔過程中的過應力，通常是因為不正確的或粗魯的插拔引起的，設計偏移的塑性變形產生的永久變形，可以在評估正向因為不正確的或粗魯的插拔引起的，設計偏移的塑性變形產生的永久變形，可以在評估正向力的要求時考慮進去，而因為插拔而產生的永久變形，要通殼體和力的要求時考慮進去，而因為插拔而產生的永久變形，要通殼體和/或端子的結構設計來解決，或端子的結構設計來解決，例如增加導向結構防過插入等。例如增加導向結構防過插入等。小結：小結：如果在評估最小的正向力要求的時候考慮到了端子

12、梁偏移的變形和正向力的影響，端子梁的如果在評估最小的正向力要求的時候考慮到了端子梁偏移的變形和正向力的影響，端子梁的塑性變形是可以接受的。塑性變形是可以接受的。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 7.3.2應力松馳 從公式7-3可以轉化為公式7-4 Fn=(S/6)(W/L)T 公式7-4應力松馳的結果是應力S的減少，從而正向力下降。應力松馳是不可避免的，只能控制，應力松馳的速度與設計選擇的材料和施加的應力及應用環境的溫度有關。應力松馳依賴于時間和溫度。圖7-2是應力保留和時間的關系，鈹銅遠遠高于黃銅，磷銅也有足夠的防應力松馳的性能。這也是為什么我們如果認為應力

13、松馳在設計中是要考慮的首要因素時，要選用鈹銅。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 八、永久性機械連接8.1對永久性連接的 要求：我們講過連接器的目的是對一個系統的兩個子系統提供可分離的連接，便于保養、維護和升級。而每個可分離的連接必然伴隨有與子系統的永久性連接。我們稱這些連接為永久性的，是因為只連接一次。作 為大多數連接器，永久連接可以允許高的力和更大程度的變形，對它們的主要要求有： 緊密的/足夠的接觸區域“氣密”端子接觸界面機械穩定受控制的變形8.1.1緊密/足夠的接觸區域緊密/足夠的接觸區域是建立一種金屬性的接觸界面的首要因素。通過足夠的接觸區域而建立起來和

14、保持的金屬性的接觸界面，能夠保證低的和穩定的接觸電阻，對于永久性的連接，連接的區域必須等于要連接的導體，這樣集中電阻才會減至最低。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA8.1.2“氣密”接觸界面 通常用“氣密”要描述對接觸界面的要求，其實原理上并非如此，“氣密”表示接觸界面拒絕氣體的進入，特別是腐蝕性的氣體，“氣密”的程度通常通過接觸的端子對會引起接觸界面材料異色的氣體的暴露來衡量。在要求的暴露之后，沒有產生異色，那么就證明接觸界面是“氣密”的。8.1.3機械穩定對于永久性的連接，機械穩定的要求更多地傾向于組裝和使用過程中應力的處理，因為永久性連接的導體更容易受到這

15、種侵犯，例如：壓接后的線可能會直接地被拉，要定義拉伸應力的程度避免連接失效。8.1.4受控制的變形在各自的永久連接技術中討論。小結：粗略地講，永久性連接可以概括為一種“相等的”或“相近的”的連接，接觸電阻，穩定性和機械強度要與要連接的導體是相等的。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 8.2永久性連接的分類永久性機械連接的原理有兩種：冷壓接和殘余應力當兩種清潔的金屬表面很緊密地靠在一起，產生金屬的聯結，而導致粘著強度相同于或高于基材，這就是冷壓接。殘余應力連接是指連接的性能來自于由于梁的偏移產生的彈性的可恢復的力，與可分離式連接相似，但在力的大小上是不同的。冷壓接

16、和殘余應力存在于所有的機械式的永久連接中，但對連接的性能的影響是不一樣的。有四種機械永久連接方式，它們是：壓接(Crimped)絕緣刺破(IDC)壓入(Press in)纏線(Wrapped)對于壓接，冷壓接原理是主要的，而對于其它三種方式，則殘余應力是主要的。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA8.3電線與是纜 電線：導線和絕緣(如有)的結合 導體：載電流的金屬 電纜：帶有機械保護，和/或用于屏蔽或電磁目的的導體元素的一條或多條線的集合。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 聚四氟乙烯，工作溫度-85度至450度F，突出的電和物理性

17、能，但昂貴。 硅橡膠，耐熱和氧化至500F，柔性可低至100F保持，但抗磨損低，價格高 PVC，好的物理性能，防燃燒、溶劑、油和光照 絕緣層 橡膠(天然和合成)，優異的電性能，好的機械性能，耐油耐氧化差。 氯丁橡膠，優異的防燃燒、油、氧化和氣候性能，介電性差。 鋁材，重量輕，導電性好 鍍錫，電子和通信中應用 電鍍 鍍鎳，高溫 電線 鍍銀，高電流 銅 錫鉛，好的可焊性能 最廣泛應用 裸露 一般商業用途 鎳鉻合金，高溫 導體(方型或圓型) (單絞用于高載電流) (多絞用于柔軟應用場合) 鎳 ，高溫 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA電纜的組成如圖8-1，是典型的帶護套

18、的電纜電纜的組成如下： 橡膠護套 棉線繞纏層 編織網屏蔽層 塑料包層 內層纖維填充(如有需要) 帶顏色識別絕緣層 銅導體圖8-2則是排線和柔性扁平電纜的示意圖圖8-3是屏蔽和同軸電纜示意圖典型結構為：中心導體介電層編織網或箔片導體絕緣護套同軸電纜與屏蔽電纜的區別主要在同心度公差要求及介電材料的選擇。電纜 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA8.4電線電纜永久機械連接技術 主要講壓接和絕緣刺破8.4.1壓接技術概括地講，有如下要點：壓接依賴于一個系統電線端子工具最優的變形足夠的接觸區域導體的“虛接”最小化接觸區域指數-75至85%鋸齒狀便于冷壓接提高拉伸殘余應力過程確

19、認壓接高度壓接力拉拔力 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA8.4.2絕緣刺破(IDC)技術8.4.2.1IDC優點不須分線簡單工具多根導體(可多至80條)集中壓接預放置殼體，防插線錯誤降低了成本，提高了可靠性8.4.2.2IDC端子設計圖8-4列出了主要的幾種類型的IDC端子單槽梁式結構 主要用于排線，端子偏平，容易沖壓成型雙槽梁式結構 主要用于不連續電線，能夠分開獨立的電纜，多絞線開槽桶式結構 與單槽梁式比較，梁又長又薄，有資格用于19股絞線，而一般的只能用 于不多于7股膠線，導線線經范圍寬， 而且利用正交的槽，一個桶式結構的端子可以分成兩個 “獨立的”槽去連接

20、兩種線甚至 兩種線徑的線。開槽盒式結構 用于絞線，提供冗余的接觸界面，讓更多數目的線可以連接。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA8.4.2.3IDC端子對于鎖扣的設計由于IDC技術的低插入力，便得線對干擾敏感，甚至跳出，IDC連接器要提供保護防止跳出的結構：端子設計中采用雙槽，其中一個槽即用來鎖緊絕緣線設計絕緣支撐的壓接結構，在線壓接的同時，絕緣層也被夾持住單槽梁式可通過鎖緊裝置來鎖緊端子， 比如，特別的蓋，殼體中設計槽來固定絕緣線。結構示意如圖8-5。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA8.4.3IDC技術總結以下是IDC技術的關

21、鍵概念最優化的變形足夠的接觸面積導體的變形2535%最小的切割/磨損端子梁變形彈性變形優先端子梁對絞線、細紋軟導體的適應很重要期望的過應力保護絞線導體保持導體束的尺寸適合的端子梁是有益的電線的保持結構端子殼體蓋 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 九、對印刷線路板九、對印刷線路板(PWB)的連接的連接9.1 印刷線路板印刷線路板(PWB)的構造的構造 PWB指導體元素分布在絕緣底層上。最常用的底層是玻璃纖維增強的環氧樹脂層壓板。銅，指導體元素分布在絕緣底層上。最常用的底層是玻璃纖維增強的環氧樹脂層壓板。銅，包括裸銅及鍍金，鎳，錫銅，是主要的導體。包括裸銅及鍍金，鎳

22、，錫銅，是主要的導體。 在底層上建立導體元素有兩種基本技術，減去法和添加法，如圖在底層上建立導體元素有兩種基本技術，減去法和添加法，如圖9-1 減去法技術指底層上完全覆蓋并粘貼了一層銅箔。通過選擇地蝕刻銅，而在表面上建立了期減去法技術指底層上完全覆蓋并粘貼了一層銅箔。通過選擇地蝕刻銅，而在表面上建立了期望的電路圖形。銅箔可能覆蓋在底層的單面或雙面，由制造及電路要求決定。銅箔的厚度由使用望的電路圖形。銅箔可能覆蓋在底層的單面或雙面，由制造及電路要求決定。銅箔的厚度由使用要求決定，信號電路可能是要求決定，信號電路可能是 盎司，而接地層或電源層可能是盎司，而接地層或電源層可能是2盎司或更厚。盎司或更

23、厚。 用重量盎司來表示厚度，是因為通常用重量盎司來表示厚度，是因為通常1盎司的銅電鍍覆蓋在盎司的銅電鍍覆蓋在1平方英尺的面積上的厚度為平方英尺的面積上的厚度為1.4微微英寸，也就是一盎司為英寸，也就是一盎司為1.4微英寸厚。微英寸厚。 添加法指底層覆蓋一層便于沉積的非電鍍銅在表面，非電鍍工藝可能用于產生電路，但大多添加法指底層覆蓋一層便于沉積的非電鍍銅在表面，非電鍍工藝可能用于產生電路，但大多數情況下，它只提供一個基層，而進一步在其上電鍍銅達到期望的厚度。數情況下，它只提供一個基層，而進一步在其上電鍍銅達到期望的厚度。 減去性和添加法的聯合產生了一種半添加法。減去性和添加法的聯合產生了一種半添

24、加法。 添加法的優點是能夠達到更好的線寬和間距。添加法的優點是能夠達到更好的線寬和間距。 通過板之間的層壓就形成了多層板，各自板的電路圖形及銅的厚度是不相同的，圖通過板之間的層壓就形成了多層板，各自板的電路圖形及銅的厚度是不相同的，圖9-2是多層是多層板的結構示意圖。板的結構示意圖。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA9.2對PWB板的機械式連接 對PWB板的機械式連接有兩種： 壓力(Press in)和 繞線(Wrapped)9.2.1壓入式連接 壓入式連接有兩類 剛性(Rigid) 順從(Compliant) 剛性連接如圖9-3，由剛性的針插入相近剛性的板中的

25、組成。針的變形很小，相應的板的彈性變形也很小，造成彈性的殘余應力來保持連接也很小，電鍍穿孔(PTH)可能 會發生顯著的變形，而影響板的性能，由于這些不足，開發了Compliant Pin 結構來解決這些問題， Tyco Electronics AMP Shunde LtdA9.2.2Compliant Pin AMP 有使用幾種compliant pin 結構，但主要是Action Pin Compliant Pin。圖9-4是剛性針與幾種主要compliant pin結構示意圖。 通過圖9-5來看ACTION PIN compliant pin的剖面放大圖。Compliant Pin插入0.

26、042及0.036英寸的PTH中，端子梁插入前及插入后 的示意。 影響Compliant Pin 性能的形狀及尺寸如圖9-6，有如下幾個方面： 進入角度 會影響插入的力，進而影響PTH的變形， 融合半徑 指接觸PTH壁的端子部分的梁的半徑，在這部分，希望針能與PTH壁融合或相一致達到最大的接觸面積，減少接觸電阻及孔變形。同樣地，半徑還會影響插入力。 撕裂寬度 指融合或相一致的半徑的部面的寬度。寬度會影響梁的偏移，因此會影響Compliant Pin的正向力，也即影響插入及保持力及孔的變形。 撕裂長度 指修剪形成Compliant 部分的針的長度，修剪工藝先建立了撕裂長度，接下來再沖制撕裂寬度。

27、它影響了彈性速率和梁的正向力，也即影響了插入及保持力和孔的孌形。9.2.3PWB與Compliant Pin PWB特別是PTH也影響了Compliant Pin性能，如插入力，保持力及孔的變形，必須要控制PTH特別是鉆孔的尺寸。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA9.2.4Complaint Pin總結總結 壓入式連接壓入式連接控制插入及保持力控制插入及保持力控制鉆孔尺寸控制鉆孔尺寸控制孔的變形控制孔的變形低的變形設計低的變形設計控制導入結構控制導入結構與孔的形狀相一致與孔的形狀相一致增加撕裂長度增加撕裂長度保持力的要求保持力的要求標準為標準為10磅磅視視Com

28、plaint Pin 尺寸及應用而定尺寸及應用而定與孔與孔/板變形有關的板變形有關的客戶特別關注客戶特別關注對穿孔的潛在變形對穿孔的潛在變形/在多層板中導體的連接在多層板中導體的連接工具的保養是關鍵工具的保養是關鍵 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA9.4PWB的焊接連接的焊接連接 在焊接過程中，形成的焊料中的錫和焊接的表面間的金屬化合物，建立的永久性連接，叫在焊接過程中，形成的焊料中的錫和焊接的表面間的金屬化合物，建立的永久性連接，叫焊接連接。在連接器中，這些表面通常為錫、銅或鎳。焊接連接。在連接器中，這些表面通常為錫、銅或鎳。 焊接的過程包括如下的元素焊接的過

29、程包括如下的元素/步驟：步驟：助焊劑要焊接的表面焊料時間/溫度清洗9.4.1助焊劑 助焊劑對要焊接的表面提供預清洗，降低表面可能存在的氧化物，便于焊料對表面的潤滑。助焊劑的清洗能力由其含有的有機酸提供，但在考慮清洗能力提高的同時，必須要考慮殘留的助焊劑對腐蝕的潛在影響。9.4.2焊接表面 在連接器中，通常電鍍了一層可焊性的表面來保護基材，錫或錫鉛的電鍍提供了最好的焊接性能的保持(壽命)，錫表面是可熔解的。金的表面焊接有時也是可接受的，金是不可熔解的。連接器的可焊性越來越重要，因為隨著使用低活性助焊劑的趨勢，引線間的間距越來越小，SMT技術的應用對可焊性的重要會越來越高。 Tyco Electr

30、onics AMP Shunde LtdA9.4.3焊料 在電子應用中的主要焊料是Tin(60)-Lead(40),接近于共熔成份比例(63：37，熔點最低)，但60：40也顯示相近的性能。共熔的重要性并非僅僅是最低的熔化點，更重要的是，焊接工藝發生在一個很窄的溫度范圍，真正的共熔體為零。 圖9-7是Tin-Lead相圖，有三個區域，液態、糊狀和固 態，糊狀態位于高溫液態及低溫固體的三角形區域。50/50的Tin-Lead,如圖中虛線，在250C時為液態，當低于210 C時開始進入糊狀態，固液共熔。至183 C進入共熔溫度，焊料從液態進入固液共熔至進入固態的溫度范圍共有27 C。這樣，部分冷卻

31、焊料的分布可能造成缺陷的焊點，這樣的冷焊點會有不光滑的表面。 共熔點或60-40，從液態至固 態的溫度范圍基本為零。不會對冷焊點這樣敏感。9.4.4焊接時間/溫度 焊接工藝要控制時間/溫度，要避免對零件、對激活助焊劑，對金屬化合物的形成，增長的控制，對冷卻工藝的控制的震蕩減至最低限度。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 9.4.5清洗清洗 使用活性助焊劑，助焊劑中殘留的酸可能會在應用過程中對零件產生腐蝕。這些腐蝕是使用活性助焊劑，助焊劑中殘留的酸可能會在應用過程中對零件產生腐蝕。這些腐蝕是要避免的。從環境角度考慮，要盡量避免使用或減少使用活性助焊劑，減少因清洗而

32、產生的要避免的。從環境角度考慮，要盡量避免使用或減少使用活性助焊劑，減少因清洗而產生的污染，而污染，而“無清洗無清洗”助焊劑要求使用惰性的氣體，如氮氣。助焊劑要求使用惰性的氣體，如氮氣。9.4.6焊接工藝焊接工藝 有兩類主要的焊接工藝：波峰焊及回流焊，它們的主要區別在于熱源和焊料提供給焊點有兩類主要的焊接工藝：波峰焊及回流焊，它們的主要區別在于熱源和焊料提供給焊點的方式上。的方式上。 波峰焊：焊料波峰既是熱源又是焊料的蓄池波峰焊：焊料波峰既是熱源又是焊料的蓄池 。 回流焊：在大多數情況下，焊料在回流工藝之前受控制地預加到焊點上，熱源的使用方回流焊：在大多數情況下，焊料在回流工藝之前受控制地預加

33、到焊點上，熱源的使用方式也各種各樣，焊料和助焊劑是混合在一起的。熱源主要有三種：氣相，紅外式也各種各樣，焊料和助焊劑是混合在一起的。熱源主要有三種：氣相，紅外(IR)和對流，和對流，IR和對流聯合使用。當然也有波峰焊當作回流用。和對流聯合使用。當然也有波峰焊當作回流用。 回流在時間回流在時間/溫度輪廓上有三個階段：溫度輪廓上有三個階段： 1、預熱、預熱 減少元件對熱的震蕩減少元件對熱的震蕩 2、烘烤、烘烤 /助焊劑活化助焊劑活化 上限溫度防止焊料氧化，下限溫度防止助焊劑中的有機物揮發上限溫度防止焊料氧化，下限溫度防止助焊劑中的有機物揮發不足。不足。 3、回流冷卻、回流冷卻 決定決定IMC(金屬

34、性化合物金屬性化合物)增長，上限溫度防元件損壞，下限溫度防止產增長，上限溫度防元件損壞，下限溫度防止產生冷焊結點。生冷焊結點。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 9.4.7穿孔技術穿孔技術(THT) 穿孔技術指焊接元件通過電鍍穿孔穿孔技術指焊接元件通過電鍍穿孔(PTH)進入進入PWB中，波峰焊是中，波峰焊是THT的主要工藝，但有的主要工藝，但有些板如圖些板如圖9-8，是，是THT及及SMT的混合，可用回流焊。的混合，可用回流焊。9.4.8表面貼裝技術表面貼裝技術(SMT) SMT元件焊接在板的表面叫表面貼裝，相對于元件焊接在板的表面叫表面貼裝，相對于THT，SM

35、T針的間距可減少，板的制造針的間距可減少，板的制造工藝可以不用鉆孔和電鍍，回流焊是工藝可以不用鉆孔和電鍍，回流焊是SMT的工藝。的工藝。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA9.5SMT對連接器的要求9.5.1對殼體的要求 對于回流焊，連接器在短時間高溫下暴露在回流過程中，聚合物的內部穩定性和任何濕氣包括聚合物自己產生的，必須要考慮。濕氣能夠導致HSG起泡，這也是尼龍和大多數聚酯在回流工藝中受到限制的原因。熱變形溫度經常當用SMT能力的一個指數，但只能是一個指數而已。9.5.2端子電鍍 端子電鍍對SMT性能也有很大的影響，端子的可焊性能對高密度的，小間距的和高焊接點

36、數的SMT工 藝是一個關鍵因素。9.5.3對包裝的要求 連接器的拾取和排列的包裝結構要適應SMT的要求。9.5.4連接器的尺寸要求 連接器尺寸公差，包括針及針間距，與板的縫隙，共平面度很重要。 所有的連接器的引腳必須接觸到焊膏并確保合適的接觸區域。接觸區域決定了連接器能夠支撐的負載。所以，連接器引腳的共平面性是SMT連接器的重要因素。 還必須要考慮SMT連接器引腳的柔順性，柔順性影響焊點因熱脹冷縮誘發的應力，應力會誘發蠕變，是SMT元件包括連接器的一個主要失效機理。 目前有三種梁形狀的引腳在使用中，即Butt，J 和Gull Wing。Gull Wing是最合適的一種形狀。 Tyco Electronics AMP Shunde LtdA 9.6SMT總結 材料選擇HSG耐260 C高溫表面處理適合回流焊組裝適合自動裝配工藝的設計，公差，包