表面貼技術選擇的問題分析

并非所有的連接器皆提供相同的功能。當然，它們表面上也許看起來是一樣的，也試著去完成它們的設計功能，但相似之處僅此而已。選擇表面貼連接器時，請牢記“細節定成敗”，或者更確切的說“當中所缺乏的細節定成敗”!

表面貼連接器無疑提供了許多優點，包括減少組裝成本、提供雙倍的密度和改善高速性能的完整性。但是，表面貼連接器同時也包含一些已經被認知的缺點—從可靠性問題(如連接器自電路板上脫落)到共面性所導致的組裝問題等。事實上如果設計工程師在選擇適當連接器的過程當中經過周詳及仔細的考慮審查，這些所謂的認知缺點便不再是問題了。

因此，當您選擇表面貼連接器時不妨考慮以下幾點：采用哪一種表面貼引腳的設計以及使用該設計的原因;采用哪一種措施以達到機械應力的消除;共面性的問題是否得以解決;是否容易取得樣本板和測試報告。 選購時，應該提出以上所有的疑問，并基于實際情況作出決定，而非基于銷售人員所提供的陳述。需緊記，表面貼連接器的設計并不是完全相同的。

引腳設計
仔細觀察您考慮使用的連接器的表面貼引腳后，需要詢問連接器工程師采取了什么方法確保焊料能夠保持在表面貼引腳與焊墊間關鍵的結合點上。此外，連接器的引腳為垂直、J型，或者別的類型?不妨詢問公司銷售人員連接器采用該引腳類型的原因。如果他們不知道答案，待他們查明原因后向您報告，再進一步考慮他們的產品。

?

表面貼連接器的設計元素并非隨便貫徹的。一旦設計已經完成，就不能夠出現任何可靠性的問題或不牢固的結合點。設計表面貼連接器的工程師皆依據具體的原因去選擇特定的設計元素，而明白當中的原因對于作為設計工程師的您非常重要。例如，垂直式表面貼引腳在使用焊阱設計時是最可靠的。所謂的焊阱即在引腳中央打一個孔，以禁止焊料上吸至端子和遠離焊墊的臨界范圍。另一個關鍵的設計特點為J型端子，彎角設計能夠限制焊料流動的偏移。若您所考慮使用的表面貼連接器并不屬于以上兩種類型，請務必確保其信號端子采取了其他的防范以提供可靠的焊接。如今，信號端子不再是唯一使用表面貼技術的端子類型，事實上，越來越多的電源端子也開始使用表面貼技術。雖然電源端子的要求并不需要像高速信號端子般苛刻，但某些設計元素仍需保留以保證連接器的可靠性。就算表面貼引腳的面積較大，也不能忽視其表面貼技術的細節。同樣的，如果您無法了解焊點到底如何被最大化，不妨要求銷售人員明確地略述連接器設計的細節。可靠的引腳設計在所有工業應用中是必要的。

應力消除措施
即使信號與電源引腳的設計足以增加焊接過程的完整性，別停止您對該連接器的評價。畢竟，您不希望所有的接插力都完全依賴著信號引腳在PCB板上的附著力。不能不提及的是現場技術人員出于好意但信息不足而造成的側向力。事實上，機械應力在這些電路板上必須是很小的，然而，許多連接器公司忽略了這一個關鍵的細節，導致表面貼連接器不但在耐用性方面有著負面的聲譽，且在一般I/O應用中皆不被考慮使用。

俗話說“天上不會掉餡餅，更不會有不勞而獲之美事”，表面貼連接器亦如是。您不能指望表面貼連接器的機械耐久性能夠與通孔回流連接器相比。這對于表面貼連接器與您的設計而言，都是不公平的。要知道，與PCB表面有非常小接觸的表面貼連接器僅占有標準通孔回流連接器的一半的PCB焊墊面積。

在某些情況下，一個非常可靠的表面貼連接器其實能夠與通孔回流連接器相競爭。舉例來說，表面貼D-Sub連接器不會從電路板上脫落，原因在于它們的設計并不屬于超薄和纖細類型。然而，我們必須實際了解一個表面貼D-Sub連接器所能承受的應力終究有限。在某些情況下，表面貼連接器的整體尺寸需與通孔回流連接器相同以確保可靠的連接。對于日常用于苛刻環境的較大應力消除焊墊，其外形結構尺寸需與通孔回流連接器類似。盡管PCB實質上未提供節省，表面貼版本能夠提供雙卡密度、簡化裝配、并可能降低制造成本。在I/O應用中，不妨考慮使用表面貼連接器。如果設計的電路板空間有限，有許多表面貼連接器可供您選擇。

如果您正在考慮使用的表面貼連接器沒有能夠確保可靠PCB連接的附件，那建議您大可放棄選擇該連接器。表面貼連接器必須擁有堅固的機械附件，以承受多次的接插周期和粗率的處理。身為設計工程師的您尊重連接器的選擇，并不意味著總裝配的人員也會如此。請謹記，除非表面貼連接器在設計方面出現問題，否則它們是絕對不會從電路板上脫落的。同時，您需要仔細和徹底地評估連接器被設計進系統后所有可能面對的情況。例如，表面貼連接器能否承受與I/O電纜或重型夾層卡日常的接插?能否承受拔開連接器時可能面對的前后搖晃動作?

仔細檢查您正在考慮使用的表面貼連接器。連接器是否有額外的焊墊或焊錨以保證可靠的連接?確保您滿意該連接器公司所采用的任何額外措施。您能否真實的感受到連接器的耐久性?有否提供人工操作的測試板?供應商能否提供X與Y層面剪切數據的測試報告?

所有表面貼連接器必須備有某種形式的應力消除。一些連接器公司通過使用螺絲釘把電路板或附件鎖到面板上，以達到應力消除。雖然這些概念可能會增加機械強度，一些解決方案甚至不需要二次裝配或人工的交涉就能夠提供必要且可靠的電路板支持力。

通孔回流技術使表面貼連接器能夠通過取放機，并提供比表面貼技術更堅固的電路板連接。與通孔針類似，通孔回流焊或引腳浸錫膏皆要求細孔被部分鉆進PCB ，使得這些纖細的針可通過回流焊。這些通孔引腳與表面貼信號引腳結合使用，往往通過經增強的機械強度與接地供應雙倍的負載。然而，當通孔回流引腳應用于高速應用時將會有產生一些劣勢。

雖然表面貼引腳用于信號性能方面，通孔回流針卻能在電路板上提供更堅固的連接。不僅如此，在夾層連接器高度以及子卡重量持續增加的情況下，通孔回流針無疑提供更出眾的剛度與強度。壓接技術在過去40年來為背板連接器的實際標準，表面貼/通孔回流的背板解決方案往往超越壓接的信號性能，且同時提供卓越的耐用性。若執行無誤，毋庸置疑的是表面貼技術適用于任何應用。

共面性
隨著越來越多的電路板被壓縮到越來越小的底盤，造成夾層連接器目前的需求很大。更多針數和更小焊墊的要求驅使連接器公司快速且大量生產了許多獨特的設計供設計者選擇。然而，潛藏的最大問題是：哪一個表面貼連接器在組裝、測試，甚至安裝在應用后仍能夠提供最可靠的連接?

幾乎每一位系統制造工程師都曾經歷過表面貼連接器出現問題，要知道其中的原因其實并不難。極小的接觸端子和經濟許可下越來越薄的印刷電路板使得共面型幾乎無法達成。試設想，超薄夾層卡雖然其扭曲達到IPC標準，然而由于表面貼連接器的引腳設計不佳，最終導致引腳無法與電路板連接。再次強調，設計工程師必須質疑和評估表面貼連接器各方面的設計。

記得要詢問引腳的形成，例如，在哪個位置沖壓?在哪個位置彎曲?(提示：“彎曲”合金會嘗試返回正常狀態。因此，如果表面貼引腳是通過彎曲而達到100%的共面性，那它到達裝配線時將很有可能無法達到100%的共面性。)

表面貼技術的新時代
千萬別因為過去不愉快的經驗而讓您放棄設計使用新的表面貼連接器。市面上仍有適用于I/O、電纜對板、板對板，甚至背板應用的卓越與極可靠的表面貼連接器。您大可向連接器公司代表索取焊有表面貼連接器的樣品板，以便能夠親自進行測試。仔細檢視單件樣品以對其引腳設計產生某種程度的信任，進一步的建議為使用顯微鏡進行檢視。請確保所有的表面貼連接器皆包括某種形式的可靠PCB應力消除，如焊錨或通孔回流針。在裝配階段，建議您與能夠保證引腳共面性以及有信譽的連接器制造商合作。

能夠供應堅固且高品質表面貼連接器的連接器制造商將會很樂意向您提供所有所需工具以完成您的決定。一旦做出決定，為您的明智選擇慶祝、并與您的制造工程師一同受益于所選擇的表面貼裝連接器!