Leiterplattentechnisch - PCBA Oberflächenmontage

PCBA-Steckverbinder für die Oberflächenmontage haben zweifellos viele Vorteile, wie z. B. die Senkung der Bestückungskosten, die Bereitstellung der doppelten Dichte und die Erhöhung der Integrität der Hochgeschwindigkeitsleistung. Allerdings enthalten oberflächenmontierbare PCBA-Steckverbinder auch einige anerkannte Mängel - von Zuverlässigkeitsproblemen (z. B. diese Steckverbinder, die von der Leiterplatte abfallen ) bis hin zu Montageproblemen aufgrund von Koplanarität. Tatsächlich sind diese so genannten kognitiven Defizite kein Problem mehr, wenn die Konstrukteure den Prozess der Auswahl geeigneter Steckverbinder gründlich durchdenken und hinterfragen.

Daher sollten Sie bei der Auswahl eines oberflächenmontierbaren PCBA Steckverbinders die folgenden Punkte berücksichtigen: Welches PCBA-Design für oberflächenmontierbare Stifte verwendet wird und der Grund für die Verwendung dieses Designs; welche Maßnahme zur Erzielung einer mechanischen Spannungsentlastung; Koplanarität; ob das Problem gelöst werden kann; ob es einfach ist, eine Musterplatine und einen Prüfbericht zu erhalten. Beim Kauf sollten Sie alle oben genannten Fragen stellen und eine Entscheidung auf der Grundlage der tatsächlichen Situation treffen, nicht auf der Grundlage der Aussage des Verkäufers. Denken Sie daran, dass das Design von oberflächenmontierbaren PCBA-Steckverbindern nicht exakt gleich ist.

Pin-Konstruktion

Nachdem Sie die oberflächenmontierten PCBA-Stifte des Steckverbinders, den Sie in Erwägung ziehen, genau betrachtet haben, müssen Sie den Steckverbinderingenieur fragen, welche Maßnahmen ergriffen wurden, um sicherzustellen, dass das Lot an den wichtigen Verbindungsstellen zwischen den oberflächenmontierten PCBA-Stiften und den Lötpads verbleiben kann. Sind die Stifte des Steckverbinders vertikal, J-förmig oder andere Typen? Sie können das Verkaufspersonal des Unternehmens fragen, warum der Steckverbinder diese Art von Stiften verwendet. Wenn sie die Antwort nicht wissen, können sie Ihnen den Grund nennen und das Produkt dann weiter prüfen.

Die Konstruktionselemente der PCBA-Oberflächenmontage-Steckverbinder werden nicht beiläufig umgesetzt. Sobald die Konstruktion abgeschlossen ist, kann es keine Zuverlässigkeitsprobleme oder schwache Verbindungen geben. Ingenieure, die PCBA-Oberflächenmontage-Steckverbinder entwerfen, wählen bestimmte Designelemente aus bestimmten Gründen aus, und es ist für Sie als Konstruktionsingenieur sehr wichtig, die Gründe zu verstehen.

Maßnahmen zur Stressabbau

Auch wenn das Design der Signal- und Stromversorgungsstifte ausreicht, um die Integrität des Lötprozesses zu erhöhen, sollten Sie Ihre Prämie nicht am Stecker stoppen. Schließlich wollen Sie nicht, dass die gesamte Steckkraft ausschließlich von der Haftung der Signalstifte auf der Leiterplatte herrührt. Es ist erwähnenswert, dass die Seitenkräfte durch die guten Absichten der Techniker vor Ort, aber durch fehlende Informationen verursacht werden.In der Tat muss die mechanische Belastung dieser Leiterplatten sehr gering sein. Viele Steckverbinderhersteller ignorieren jedoch dieses wichtige Detail, was zu oberflächenmontierbaren PCBA-Steckverbindern führt, die nicht nur einen schlechten Ruf in Bezug auf die Langlebigkeit haben, sondern auch im Allgemeinen /O nicht für Anwendungen in Betracht kommen.

In einigen Fällen kann ein sehr zuverlässiger oberflächenmontierbarer PCBA Steckverbinder tatsächlich mit durchkontaktierten Rücksteckern konkurrieren. Zum Beispiel fallen PCBA-D-Sub-Steckverbinder nicht von der Leiterplatte, weil ihr Design nicht ultradünn und schlank ist. Allerdings muss man sich darüber im Klaren sein, dass die Belastung, der ein PCBA-D-Sub-Steckverbinder standhalten kann, begrenzt ist. In einigen Fällen muss die Gesamtgröße des PCBA-Steckverbinders mit der des durchkontaktierten Rückleiters übereinstimmen, um eine zuverlässige Verbindung zu gewährleisten. Bei größeren spannungsfreien Lötpads, die täglich in rauen Umgebungen verwendet werden, müssen die äußere Struktur und die Abmessungen denen von Reflow-Steckverbindern mit Durchgangslöchern entsprechen. Obwohl die Leiterplatte keine signifikanten Einsparungen bietet, kann die oberflächenmontierbare PCBA-Version die doppelte Leiterplattendichte bieten, die Montage vereinfachen und potenziell die Herstellungskosten senken. Bei E/A-Anwendungen sollten Sie oberflächenmontierbare PCBA-Steckverbinder verwenden. Wenn der Platz auf der Leiterplatte begrenzt ist, gibt es viele oberflächenmontierbare PCBA-Steckverbinder zur Auswahl.

Wenn der PCBA-Anschluss für die Oberflächenmontage, den Sie in Betracht ziehen, kein Zubehör hat, das eine zuverlässige Leiterplattenanbindung gewährleisten kann, wird empfohlen, die Wahl dieses Anschlusses aufzugeben. PCBA-Oberflächenmontage-Steckverbinder müssen über robustes mechanisches Zubehör verfügen, um mehreren Steckzyklen und rauem Handling standzuhalten. Als Konstrukteur respektieren Sie die Wahl der Steckverbinder, was nicht bedeutet, dass das Generalmontagepersonal dasselbe tut. Bitte beachten Sie, dass PCBA-Oberflächenmontage-Steckverbinder keine Designprobleme haben, sie niemals von der Leiterplatte fallen. Gleichzeitig müssen Sie alle möglichen Situationen sorgfältig und gründlich bewerten, denen der Stecker nach der Konstruktion in das System ausgesetzt sein kann. Können PCBA-Steckverbinder beispielsweise der täglichen Paarung von I/O-Kabeln oder hochbelastbaren Mezzanine-Karten standhalten? Können sie dem Hin-und-Her-Schütteln standhalten, das beim Ziehen des Steckers auftreten kann?

Überprüfen Sie den PCBA-Anschluss für die Oberflächenmontage, den Sie in Betracht ziehen. Verfügt der Stecker über zusätzliche Lötpads oder Lötanker, um eine zuverlässige Verbindung zu gewährleisten? Stellen Sie sicher, dass Sie mit den zusätzlichen Maßnahmen des Steckverbinders zufrieden sind. Können Sie die Haltbarkeit des Steckers wirklich spüren? Gibt es ein Testboard für die manuelle Bedienung? Kann der Lieferant einen Prüfbericht der X- und Y-Schichtscherdaten vorlegen?

Alle PCBA-Steckverbinder müssen mit einer Zugentlastung ausgestattet sein. Einige Steckverbinder-Unternehmen verwenden Schrauben, um die Leiterplatte oder Zubehör an der Platte zu verriegeln, um Zugentlastung zu erzielen. Obwohl diese Konzepte die mechanische Festigkeit erhöhen können, können einige Lösungen sogar die notwendige und zuverlässige Leiterplattenunterstützung bieten, ohne dass sekundäre Montage oder manuelle Verhandlungen erforderlich sind.

Mit der Durchgangsloch-Reflow-Technologie können oberflächenmontierte PCBA Steckverbinder durch Bestückungsautomaten geführt werden und bieten eine robustere Leiterplattenverbindung als die oberflächenmontierte PCBA-Technologie. Ähnlich wie bei den Durchgangslochstiften müssen sowohl beim Reflow-Löten als auch beim Blei-Tauch-Löten feine Löcher teilweise in die Leiterplatte gebohrt werden, damit diese dünnen Stifte das Reflow-Löten passieren können. Diese Durchgangslochstifte werden in Kombination mit oberflächenmontierten Signalstiften auf PCBAs verwendet und verdoppeln oft die Last durch verbesserte mechanische Festigkeit und Erdung. Allerdings ergeben sich einige Nachteile, wenn die Reflow-Stifte mit Durchgangsbohrung in Hochgeschwindigkeitsanwendungen eingesetzt werden.

Obwohl für die Signalleistung oberflächenmontierte PCBA Stifte verwendet werden, können durchkontaktierte Rückführungsstifte eine robustere Verbindung auf der Leiterplatte herstellen. Und nicht nur das: Da die Höhe der Mezzanine und das Gewicht der Tochterplatine immer weiter zunehmen, bieten durchkontaktierte Rückführungsstifte zweifelsohne eine höhere Steifigkeit und Festigkeit. Die Crimptechnik ist seit 40 Jahren der De-facto-Standard für Backplane-Steckverbinder. PCBA-Lösungen für die Oberflächenmontage/Durchgangsloch-Reflow-Backplane übertreffen oft die Signalleistung des Crimpens und bieten gleichzeitig eine ausgezeichnete Haltbarkeit. Bei korrekter Ausführung besteht kein Zweifel, dass die PCBA-Oberflächenmontagetechnologie für jede Anwendung geeignet ist.