弯插电连接器耐搪锡焊接热分析

李广志，吴天赐

(1.空军装备部驻成都地区军事代表局驻贵阳地区第一军事代表室；2.贵州航天电器股份有限公司，贵州贵阳，550009))

1 引言

随着连接器国产化替代的不断发展，电连接器在市场上不断受到重用，在卫星、兵器、导弹等行业大规模应用开来，市场需求量更是达到数亿以上，但产品大面积的推广使用，以弯插印制板为首的焊接类产品在使用过程中不断出现因焊接热导致的质量问题，极大地制约着产品的使用发展。

本文以主流的J30J弯插印制板产品为例，通过实验验证，对连接器耐塘锡焊接热进行分析，验证产品性能并焊接热的极限，为后续产品的使用及公司产品推广提供参考。

2 产品结构介绍及实际反馈问题

2.1 产品结构介绍

典型J30J产品结构如图1，产品由绝缘基座、金属外壳、插针合件(插孔合件)、橡胶垫灌封胶组成，绝缘基座、外壳和插针合件通过灌封胶固定成一个整体。其中基座为塑料材质，为承受焊接热时最先出现故障现象零件。

图1 J30J弯插印制板产品结构图

2.2 实际反馈问题

2.2.1 插头搪锡后基座孔内出现变形及多余物

在使用弯插连接器时，为方便后续焊接，在手工焊接前需对连接器引脚进行搪锡，此现象为搪锡后基座内孔出现变形以及融化现象，融化的多余物附着在插针合件上，导致产品对接困难。

2.2.2 插座焊接后基座出现异常变形

在使用弯插式插座连接器时，产品焊接在印制板上后进行检查，发现对接端侧基座出现异常变形，变形隆起的基座物质已从产品对接端内腔底部边缘挤开橡胶垫并凸出。

图2 塘锡后基座孔内出现变形及多余物

图3 焊接后基座出现异常变形

3 产品焊接指标及试验验证

目前，常用的焊接方法主要有手工焊接及锡锅搪锡，本实验将以这两种用法为例，进行焊接热试验验证。J30J产品耐焊接热按GJB 2446-95中4.7.11执行，其中指标为：“烙铁加热到温度为360±10℃，使焊料成为液体状的保留时间4至5s”，此指标为手工焊接；由于QJ3267-2006《电子元器件搪锡工艺要求》无电连接器锡锅搪锡的规定，根据QJ3267-2006《电子元器件搪锡工艺要求》规定，当镀金层厚度小于2.5μm(该接触件镀金层厚度为1.3μm～1.8μm)时，可进行一次搪锡处理，产品按照QJ/Z147-85《电子元器件搪锡工艺细则》中第4.3.3条“锡锅搪锡温度不大于290℃，搪锡时间为1s”指标执行。

使用#1、#2编号2只J30J弯插产品按规范验证手工焊接指标，使用#3、#4编号2只J30J弯插产品按规范验证塘锡指标，通过试验验证，现有的产品耐塘锡焊接热性能完全能满足GJB2446-95《外壳定位超小型矩形电连接器总规范》及QJ/Z147-85《电子元器件搪锡工艺细则》中相关要求，产品性能满足要求。

4 产品耐搪锡焊接热极限试验

4.1 手工焊接极限试验

按手工焊接指标，选用#5、#6编号两只产品进行加严试验，焊接温度为：360℃±10℃，时间为：2min。试验完成后待产品完全冷却再在放大镜下对产品进行外观检查，发现产品对接端完好，无基座熔化现象，且用对应的插座端产品进行对接，对接过程顺畅，无异常现象。由于手工焊接为单点受热，产品焊接过程中热量容易散失，由试验可知，产品单点进行连续2min的焊接后仍为正常状态，而手工焊接单点一般仅为2～5s，因此产品性能完全能够满足手工焊接需求。

4.2 搪锡极限试验

选用#7和#8产品按照QJ/Z147-85《电子元器件搪锡工艺细则》中第4.3.3条“锡锅搪锡温度不大于290℃”要求对产品引脚尾端整体进行锡锅搪锡试验，搪锡温度为290℃，搪锡时间为直到基座出现熔化现象为止。在试验过程中，先将#7和#8产品分别搪锡5s，待产品完全冷却后再对产品外观进行检查，发现产品对接端完好，基座均未出现熔化现象。为了进一步分析，继续对#7和#8产品进行锡锅搪锡试验，发现搪锡时间为10s时产品对接端基座开始熔化和形成隆起变形。产品基座变形图见图4。

图4 试验10S后产品基座变形图

5 结论

通过上述分析及试验验证，市场上J30J弯插印制板产品耐搪锡焊接热完全能满足对应的焊接及塘锡要求。且根据试验验证，产品手工单点焊接可持续2min以上无问题，而搪锡则在时间达到10s时开始出现基座融化变形现象。因此，在后续使用此类电连接器产品时，应严格保证搪锡时间在5s以内，以保证基座不会因搪锡而发生融化变形，影响后续产品使用。