解决连接器元件起泡问题

为何出现起泡现象

因为在焊接过程中的高温，连接器在焊接前的吸潮成为一个关键因素。当连接器暴露在焊接回流的高温下，塑料连接器外壁内的水汽和其它气体的蒸汽气压迅速增加。当这一蒸汽气压超过了连接器外壁强度时，蒸汽气压造成一个出口，因而出现分层。人们通常把分层称为“起泡”。起泡现象也可能是在材料熔点附近的温度下，由于与挥发性材料相对较低的材料强度，材料（原料聚合物、阻燃剂或其它添加剂产生）中的其它挥发性材料的快速除气作用而引起。

塑料部件起泡例图。

为什么这种现象会成为一个问题？

随着无铅焊接技术的出现，焊料温度提高了20°C。最终的峰值温度接近于HDT和/或作为绝缘体材料的各类树脂的熔点。其结果是，甚至较低的吸水量也极快地蒸发，从而导致起泡。以前，这种情况对于某些特定的树脂来说是不会出现的。

由于氨基化合物链的存在，所有的聚酰胺材料都会吸收水份。聚酰胺材料的吸水程度与一定聚合物链长度上的氨基化合物基数量有关。对于Stanyl材料来说，每个聚合物链长度上的氨基化合物基数量极高。因此，Stanyl材料具有优异的机械强度和热阻，但在潮湿条件下也更易于吸收水份。尽管许多聚酰胺材料吸潮程度稍低，吸潮现象仍然存在。在高温焊接的关键条件下，特别是对于无铅焊接来说，任何聚酰胺材料都会存在起泡现象。聚合物中的添加剂和挥发物质也可能引起峰值温度下的起泡现象。

LCP材料也存在起泡现象，由于不同于以上原因，起泡现象并无规律，无法预防。极高流动性的LCP材料，当用于生产壁厚极薄（低至0.1毫米）的连接器时，特别易于起泡。对于其它材料，如果采用再研磨材料，则极易导致起泡现象的出现。实践证明，PA9T材料使用再研磨材料时会出现起泡现象。更多信息。

mPGA 插座外壳和商用插件在 260°C 峰值PCB温度下的起泡现象

在亚洲国家，在合同制造商的多数装配过程中，材料会暴露在高温和高湿度的条件下，此时几乎所有的树脂材料都会出现起泡现象。

Stanyl部件的起泡现象原因仅在于潮湿，如果在达到最高温度前消除了潮湿或对部件干燥处理，则Stanyl材料不会出现起泡现象。

IC包装件在表面安装装配时出现起泡的历史性问题，促进了 JEDEC工业标准的制定，对消除这种故障提出了湿度灵敏性和包装要求。

采取预防措施以避免起泡现象

由于Stanyl材料本身具有较高的HDT值，以及相对于其它材料而言焊料温度的高模数，在较高的无铅焊接温度下不会出现问题。

Stanyl 部件在厚度超过0.5毫米时，在特定的设计和环境因素影响下可能出现起泡现象。但如果采取了简单的预防措施，起泡现象即可避免：

• 在焊接前预干燥连接器部件
• 制造后以防水包装立即包装连接器

其它材料，如PPA， PA6T和 PA9T，不易出现起泡现象，但风险仍然存在。为了确保完全和质量，要求采取预防措施，特别是在采用无铅焊接的情况下更是如此。在采用相同的防潮包装情况下，由于此类树脂的吸水速度要慢于Stanyl材料的吸水速度，因此可能需要更长的预干燥时间。

连接器绝缘体的起泡现象已经变得非常重要，在许多已知材料中都会出现。领先的连接器制造商现在了解到，采取标准的预防措施是最好的解决办法。这样，绝缘体树脂选择所关注的重点就从起泡的瞬时现象转移到材料在连接器整个使用寿命期间的更基本的稳定性上。就所有其它连接器要求和系统成本节省的潜力而言， Stanyl材料的整体性能是其它树脂无法相比的。

设计对起泡的影响

部件厚度对吸潮和起泡现象的出现有极大的影响。

在焊接预热过程中，Stanyl材料生产的部件在厚度小于0.5毫米能够安全地“排出”过多的水份。在所有各类焊接过程中，即使加热到高温下，Stanyl材料也不会出现起泡现象。

对于壁厚超过0.5毫米的部件， Stanyl材料会出现起泡现象。其可能性受到焊接条件和设计因素双重影响。DSM已经开发的技术能够帮助预计此类较大壁厚的部件何时会出现起泡现象。利用我们的连接器专业中心的设计帮助，完全可以消除或清楚地确定起泡现象的出现。更多信息请联系当地代表处。


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