0引言

高速背板連接器在電子、通信等設(shè)備中廣泛應(yīng)用,其組成部分包括接地針、信號(hào)針、殼體^[1],實(shí)物圖如圖1所示。高速背板連接器一般是通過(guò)壓接的方式來(lái)進(jìn)行安裝。壓接方式是通過(guò)魚眼端子^[2—5]等將連接器引腳壓接到高速背板上的金屬孔內(nèi),通過(guò)魚眼端子的塑性形變與孔壁緊密連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接。

在某些軍工產(chǎn)品中,有的高速背板連接器是壓接后又焊接的,在使用過(guò)程中插拔不當(dāng)會(huì)造成連接器損壞,因此需要對(duì)連接器進(jìn)行拆焊維修。傳統(tǒng)的方式是:將高速背板連接器焊接面針腳焊點(diǎn)加熱至焊錫融化后,用鉗子夾住壓接面引腳拔出,重復(fù)以上操作拔出所有針腳,最后取下連接器外殼^[6]。

采用上述傳統(tǒng)拆卸方法時(shí)會(huì)出現(xiàn)如下缺陷:

1)由于針腳鑲嵌在外殼里,拔取時(shí)需較大的力量操作,體力消耗大。

2)拔取的同時(shí)還要滿足焊點(diǎn)及通孔中焊錫融化的條件,因外殼遮擋不能觀察或判別通孔內(nèi)焊錫是否完全融化,加熱時(shí)長(zhǎng)不易把控,加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或不夠的情況下拔取針腳容易使焊盤脫落,造成印制板報(bào)廢。

3)拆焊維修后孔壁受損,產(chǎn)品可靠性低。

針對(duì)上述問(wèn)題,本文將開(kāi)展拆焊工藝研究。

1 拆焊工藝

1.1 拆焊專用工裝設(shè)計(jì)

加熱設(shè)備選用具有溫控功能的芯片返修站,在加熱設(shè)備頭部設(shè)計(jì)安裝圓管陣列,且圓管陣列的排列與待拆連接器針腳排列對(duì)應(yīng),圓管內(nèi)圓直徑稍大于針腳直徑,圓管長(zhǎng)度大于連接器插裝面露出的最長(zhǎng)針腳長(zhǎng)度,加熱設(shè)備上安裝有磁力座,旋轉(zhuǎn)磁力座開(kāi)關(guān)后磁力座吸力面具有磁吸力。加熱設(shè)備示意圖如圖2所示。

針對(duì)連接器外殼背部的支撐凸臺(tái)、針腳、印制板、壓接面針腳焊點(diǎn)斜面之間形成的空槽,使用梳狀工具,其針柱為圓柱形,針柱排列、間距與空槽的排列、間距一一對(duì)應(yīng),針柱長(zhǎng)度與連接器長(zhǎng)度一致,針柱直徑小于空槽的最小邊長(zhǎng)度。梳狀工具采用堅(jiān)硬的材質(zhì),且不會(huì)因高溫而發(fā)生形變。

1.2 拆焊工藝方法

拆卸方法具體包括如下步驟:

S1:用錫箔紙對(duì)待拆高速背板連接器周圍其他器件進(jìn)行包覆。

S2:將加熱設(shè)備頭部的圓管陣列對(duì)應(yīng)套在待拆連接器所有針腳上直至針腳根部。

S3:將梳狀工具插入連接器外殼背部的支撐凸臺(tái)、針腳、印制板、壓接面針腳焊點(diǎn)斜面之間形成的空槽,并使梳狀工具凸臺(tái)面與加熱設(shè)備磁力座吸力面完全接觸。

S4:旋轉(zhuǎn)磁力座開(kāi)關(guān),使磁力座吸住梳狀工具。

S5:開(kāi)啟加熱設(shè)備,將連接器所有針腳根部加熱至其接觸部分的外殼達(dá)到軟化狀態(tài),并恒溫保持剛軟化狀態(tài)時(shí)的加熱溫度。

S6:對(duì)梳狀工具施加一個(gè)壓接反方向的作用力,將連接器外殼向上抬起直至外殼與針腳分離,拆除外殼。

S7:停止加熱,旋轉(zhuǎn)磁力座開(kāi)關(guān)取下梳狀工具。

S8:對(duì)高速背板連接器焊接面針腳焊點(diǎn)用電烙鐵加熱,至焊接面焊點(diǎn)與壓接面焊點(diǎn)的焊錫融化后用鉗子夾住壓接面針腳拔出。

S9:依據(jù)步驟S8方法逐個(gè)將其他針腳拔出。

1.3 本拆焊工藝的優(yōu)勢(shì)

1)本拆焊工藝方法使用錫箔紙對(duì)待拆高速背板連接器周圍其他器件進(jìn)行包覆隔熱,這樣可以最大程度減小高溫對(duì)其他器件造成的損傷。

2)本拆焊工藝方法使用梳狀工具,可以使連接器外殼受力均勻,快速與針腳分離。

3)本拆焊工藝方法使加熱設(shè)備的頭部與梳狀工具通過(guò)磁力作用吸固在一起,向上抬起梳狀工具過(guò)程中保持了梳狀工具與加熱設(shè)備頭部同步移動(dòng),且保持了與針腳接觸的外殼部分在拆卸過(guò)程中能持續(xù)加熱,使與針腳接觸的外殼部分在拆卸過(guò)程中一直能保持軟化狀態(tài)。

4)本拆焊工藝方法中的加熱設(shè)備頭部下部為圓管陣列,只對(duì)針腳接觸的外殼部分加熱,加熱面積小,避免了整體加熱對(duì)印制板和其他器件的熱損害。

5)本拆焊工藝方法在分離拆除外殼后可以清晰地看見(jiàn)壓接面連接器針腳焊點(diǎn)的情況,從而掌控焊接面焊點(diǎn)加熱直至壓接面焊點(diǎn)融化的時(shí)間,避免了在焊錫未融化時(shí)就拔取針腳造成焊盤脫落的情況,也避免了加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致的焊盤脫落情況。

6)本拆焊工藝方法使用具有溫控功能的芯片返修站進(jìn)行加熱,可以很好地控制加熱溫度,恒溫保持剛軟化狀態(tài)時(shí)的加熱溫度,避免連接器外殼因溫度過(guò)高或時(shí)高時(shí)低而不易分離或不能快速分離,也最大限度減少了高溫對(duì)周圍其他器件造成的損傷。

7)本拆焊工藝方法還具有操作過(guò)程簡(jiǎn)單、省力的優(yōu)勢(shì)。

2 具體實(shí)施例

依照上述方法提供一種較佳的實(shí)施例。壓接并焊接高速背板連接器示意圖如圖3所示,設(shè)有針腳(3)、連接器外殼(2)、連接器外殼背部支撐凸臺(tái)(4)。針腳(3)的直徑為0.5 mm,連接器插裝面露出最長(zhǎng)針腳長(zhǎng)度為8 mm,連接器外殼背部支撐凸臺(tái)(4)的高度為0.3 mm,連接器外殼背部支撐凸臺(tái)(4)與針腳(3)之間的距離為0.5 mm,壓接面焊點(diǎn) (7)斜面與印制板(1)形成的交點(diǎn)到連接器外殼背部支撐凸臺(tái)(4)距離為0.4 mm,梳狀工具的針柱直徑為0.2 mm,加熱設(shè)備的圓管陣列(901)的圓管長(zhǎng)度為10 mm,圓管內(nèi)徑為0.6 mm,外徑為0.8 mm。

對(duì)上述實(shí)施例采用本文方法來(lái)完成拆焊,其具體步驟為:

第一步,用錫箔紙對(duì)待拆高速背板連接器周圍其他器件進(jìn)行包覆。

第二步,將加熱設(shè)備(9)的圓管陣列(901)對(duì)應(yīng)套入連接器針腳(3)上直至針腳根部,如圖4所示。

第三步,將梳狀工具(8)插入連接器外殼背部支撐凸臺(tái)、針腳、印制板、壓接面針腳焊點(diǎn)斜面之間形成的空槽(5),如圖5所示,并使梳狀工具凸臺(tái)面(801)與加熱設(shè)備磁力座吸力面(1002)完全接觸。

第四步,旋轉(zhuǎn)磁力座開(kāi)關(guān)(1001),使磁力座吸力面(1002)吸住梳狀工具(8),如圖6所示。

第五步,將加熱設(shè)備(9)的溫度峰值設(shè)置為173 ℃ ,峰值溫度時(shí)間設(shè)置為120 s,對(duì)待拆連接器整體加熱,當(dāng)溫度升至173℃時(shí)連接器剛好達(dá)到軟化狀態(tài),恒溫保持173℃持續(xù)加熱。

第六步,對(duì)梳狀工具(8)施加一個(gè)壓接反方向的作用力,將連接器外殼(2)向上抬起直至外殼與針腳分離,拆除外殼,如圖7所示;拆除外殼后實(shí)物圖如圖8所示。

第七步,停止加熱,旋轉(zhuǎn)磁力座開(kāi)關(guān)(1001)取下梳狀工具(8)。

第八步,對(duì)高速背板連接器焊接面焊點(diǎn)(6)用電烙鐵(11)加熱,至焊接面焊點(diǎn)(6)與壓接面焊點(diǎn)(7)的焊錫融化后用鉗子(12)夾住壓接面針腳拔出,如圖9所示。

第九步,重復(fù)第八步的操作直至拆取下所有針腳,即達(dá)到壓接并焊接高速背板連接器拆卸的目的。

3 實(shí)施效果

按照上述實(shí)施例拆焊,印制板無(wú)損傷,拆除連接器后PCB板實(shí)物圖如圖10所示。

拆焊后進(jìn)行切片試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)通孔孔壁及焊盤均無(wú)斷裂、破損等情況,拆焊效果良好。切片實(shí)驗(yàn)圖如圖11所示。

4結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)壓接并焊接高速背板連接器維修拆焊時(shí)采用傳統(tǒng)方法拆焊難度大、產(chǎn)品報(bào)廢風(fēng)險(xiǎn)高、維修后可靠性低等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了專用拆焊工裝,提出了新的拆焊工藝方法。

這種方法有效解決了壓接并焊接高速背板連接器的拆卸難題,同時(shí)也避免了因外殼遮擋不能觀察或判別通孔內(nèi)焊錫是否完全融化,從而致使加熱時(shí)長(zhǎng)不當(dāng)導(dǎo)致焊盤脫落造成印制板報(bào)廢的情況,維修可靠性高。

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2024年第22期第20篇