用于厚膜电路双面电路独立连接器的研制

摘 要：本文主要介绍了厚膜电路双面独立连接器的研制过程。分析了研制过程中该连接器的关键性技术问题，采取了哪些有效的解决措施来解决这些问题，以及在应用到厚膜电路中产生的问题的解决。

关键词：厚膜电路；表面贴装；双面独立；可靠性

1前言

随着程控交换机用户板设计密度的不断提高，为其配套的传统的单列直插式厚膜电路已经不能满足程控交换机整机技术提升的需求。为此我们研制开发了双面电路独立端子的厚膜电路。该产品突破了传统厚膜电路的应用模式，采用了新型的连接器结构，研制开发了双面电路独立连接器（以下称连接器）的厚膜电路新的电连接和端子引出方式，比同类型的SIP引出端子厚膜电路的集成度提高了两倍，使厚膜电路与现代微电子电路采用片式元器件的SMT组装工艺方式相兼容，提高了整机生产效率，提高了整机的电路集成度。

该连接器在结构上的创新为厚膜行业内首创，为表面贴装型厚膜电路的发展提供了一个新的亮点，也为通讯行业向体积小、集成度高、可靠性高发展提供了一个新的方向。

2产品主要技术指标

3研制过程

双面电路独立连接器，顾名思义就是连接器装配到厚膜电路上后，使得正反两面的电路呈现电性能独立功能，互不影响。为了达到厚膜两面的连接器相互独立，我们考虑设计两个配合使用的连接器，这两个连接器通过厚膜基板上的过孔连接在一起，形成一个整体。采用绝缘体作为基座，基座上设计有安装外接引线的孔，外接引线采用导电性能良好的黄铜制成。基座上的孔需和外接引线的尺寸配合，使得外接引线安装到基座的孔后，可以完全的无间隙配合。基座和外接引线组合后形成最终的连接器。

连接器采用热风回流焊的方式焊接到厚膜电路板上。首先，厚膜电路印刷厚膜适中的焊膏，然后将两个连接器按先后顺序安装到厚膜电路的两面，再使用专用的工装夹具将两个连接器压紧形成一个整体，使得两个连接器固定到厚膜电路板上，最后通过合适的回流焊曲线将连接器焊接到厚膜电路板上。

4技术难点、解决措施和关键工艺技术

4.1产品连接器变形问题的解决

按照设计思路，我们开模具制作了连接器。初测连接器的各个参数都能满足设计要求。但单个连接器经过高温加热后，共面变化较大，与设计要求不符。将两个连接器配合使用到厚膜芯片上，经过热风回流焊再加工时，厚膜芯片两端的焊盘有脱焊现象，这说明焊盘在连接器高温变形应力作用下，造成了脱焊。针对这种现象，我们着重改进连接器在高温下变形问题。在材料上选择了耐高温形变的材料；在结构上，设计定位柱互相配合牵制；在连接器上设计了抑制变形的结构。经过这一系列的改进，使得连接器在高温应力下变形的幅度大大减小。在经过这几个设计参数上的改进，达到了共面度小于等于0.1mm的要求。将连接器组装到厚膜芯片后，共面度的变化也符合形变要求。用户在将产品贴装后经过热风回流焊再加工时，解决了产品两端的焊盘脱焊的问题。

4.2连接器影响基板裂片的问题解决

设计初期，按照用户给定的设计参数，厚膜基板的打孔数量多而且孔边缘距基板边缘距离只有0.425mm，再加上用户要求基板厚度比常用规格厚度增加了0.2mm。根据我们厚膜电路的设计要求，厚膜基板上孔边缘距基板边缘不得小于1mm。这样就增加了厚膜基板打孔难度。在初样制作时，就出现了问题，由于基板较厚，再加上供应商的设备精度低，使得基板划痕线深度不一致，很难控制到要求的范围内。这样就导致了产品很容易出现从孔位置裂片的现象，造成产品合格率低，且合格产品也存在裂片隐患。

为了改善这种情况，我们提出了改进建议。将基板的厚度改为常用规格，同时将连接器的定位柱减少，使用三个定位柱将连接器定位到基板上，再将定位柱由原来的连接器基座本体上改为从基座上设计三个凸台，定位柱移到凸台上面。连接器重新更改设计后，就可以使得厚膜基板上打孔数量减少，也可以使得厚膜基板上孔边缘距基板边缘的距离增加，符合打孔要求。经过试验，改进后的基板不但满足使用要求，而且解决了初样过程中因基板出现的各种问题。

5技术创新点

双面电路独立连接器创新性的结构设计，突破了传统厚膜电路的应用模式，使厚膜电路与现代微电子电路采用片式元器件的SMT组装工艺方式相兼容，提高了整机生产效率，提升了厚膜电路的附加值。该项目在供需双方都产生了明显的经济效益。

主要技术创新点有：

1）该连接器采用了两个独立的连接器配合使用的结构，实现了厚膜电路双面电路独立引出的应用模式。

2）该连接器可以用于SMT组装工艺方式的生产模式，提高了整机生产效率。

3）采用了新型的连接器结构，研制开发了厚膜电路新的电连接和端子引出方式，提高了厚膜电路的集成度。

6产品应用情况

该连接器在结构上的创新为厚膜行业内首创，为表面贴装型厚膜电路的发展提供了一个新的亮点，也为通讯行业向体积小、集成度高、可靠性高发展提供了一个新的方向。与传统厚膜电路的结构形式比较，组装方式独特新颖，提升了制造效率，提高了同类产品的集成度，也提高了通讯设备在国际市场的竞争力。

该产品成功研发以来，已经应用在多款电路上。到目前为止，已累计生产200万片以上，而且产品还在继续增长，说明了该结构产品的市场应用前景良好，同时也为公司带来了良好的经济效益。

作者简介：

韩晴，女，工程师。陕西府谷人，现为陕西华经微电子股份有限公司工程师。

王月齐，男，汉族，天津人，现为陕西华凌电器有限公司工程师。