现在凡是销往欧盟的电子产品都必须使用无铅焊接，因此制造商必须解决几个新问题，例如，需要重新设计，使得电子产品和电路板上的元件能够承受无铅焊接的高温。已经让电子产品制造商感到头痛不已。本文重点介绍把用于连接器的热塑性树脂材料，从中等耐热配方升级到耐高温配方的各种好处。 

    为了电子产品和电路板上的元件能够承受无铅焊接的更高温度，需要重新设计。一家电子制造商*遇到一个新的挑战——把用于连接器的热塑性树脂从中等耐热配方适度升级到耐高温配方。这个公司从事用于技术的连接器产品的设计和制造，包括各种电子连接器、底板连接器、射频同轴连接器和输入/输出连接器（图1）。它主要针对消费和商用电子产品和非常专业的军用和和医疗用连接器。

尽量减少注塑模具的改动 
    这个产品更新计划早在2006年7月RoHS条例开始生效的两年前就开始了。这个项目很快就从简单的树脂演变成必需把许多变量纳入控制，同时要保证元件能承受高温。最重要的一点是必须能够在生产环境的温度下使用，但是，其他需求也很重要，这包括遵守其他法例法规和其他要求——阻燃、烟雾的产生，以及军事、航空航天和医疗规范和标准，当然，还有注塑模具价格方面的要求。

图1使用热塑性塑料的插头-插座的连接插件系列。

    由于经济和实用性方面的要求，重点集中在注塑模具上。据估计，重新制作的价格会高达两百万美元，而且需要一年的时间来研制和检验新模具。这家公司在转变过程中，还必须通过几个设计程序，这有可能会流失一些生意。
许多公司的注塑模具和技术都是在锡铅焊料时代研制的，适合聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂。但是，PBT不能承受红外再流焊的高温（图2）。许多公司的产品对引脚和插座位置公差的要求很严格，而且PBT在红外加热的较高温度下容易变软和变形。

注塑模具和树脂收缩 
    注塑模具决定了塑料元件的几何形状，而且无论是什么尺寸，公差越严格，树脂的稳定性就越重要。注塑零件的最后尺寸决定于树脂的状况，例如，在注塑过程中的水分含量，使用树脂和填充剂配方的精确性——任何添加剂都可能会影响产品的特性，注射压力，温度，在模型中的停留时间，等等。如果使用某些普通的填充剂，可能会使问题变得更复杂，例如玻璃纤维，它会在注塑过程中按流动方向排列。与垂直于流动方向的收缩比较，用纤维加固的零件顺着树脂流 动方向的收缩量往住不同。在设计注塑模具时必须把所有这些收缩率都考虑在内，每个模型的内腔要增大一些来保证注塑件需要的几何尺寸（图3）。

   如果不考虑收缩，许多树脂都能够在红外再流焊温度下使用，包括尼龙或聚酰胺（PA）、聚醚酰亚胺（PEI）和其他材料。但是，这些使用常规配方的树脂的收缩率明显不同于PBT。因此，需要一种耐高温的替代材料来满足在更高的焊接温度下使用的要求。为了满足这些要求，研制出一种专用的化合物**。这种化合物是聚酰亚胺的变体，它含有聚酞酸酯（PPA），其中的阻燃剂（FR）化合物是从聚酰胺6和66（PA 6和66）和聚酞酸酯基树脂提取出来的。这种化合物具有绝缘性能，符合一些电气标准的要求，主要用于电子元件行业。 
    聚酞酸酯（PPA）是一种半结晶树脂,而芬芳型聚酰胺（PA）本身是一种耐热材料，吸湿性较低，能够抗化学腐蚀性，坚硬。因为它们可以用热水注塑模技术来处理，不像热油作业那样消耗大量能源，注塑容易而且经济。

实验设计 
    PPA的收缩量与PBT有明显区别。PPA并不是天生的阻燃剂。显然，考虑到注塑模具受到的限制、各种连接器法例法规，需要使用综合技术。经过反复实验设计（DoE），进行了多次试验，最终研制出一种具有阻燃性、收缩量与PBT相等的阻燃合成物***（表1）。
这个配方也符合无卤素零件的要求，而且粘度低（这点很重要，因为连接器的特点是需要薄壁注塑），它的热变形温度（HDT）为230℃（可持续三十至六十秒）和260℃（可持续十秒）。这种化合物的比重比PBT低13%。也就是说每磅原料可以制作更多的零件，长远地讲，这样能够降低工艺成本。这种替代材料的挠曲性和拉伸性也高于PBT，也改善了机械特性，从而提高零件在实际环境下的耐用性。