Youtube
Da vidimo kako radi:
Wšešir jePritisnite？
Press-fit je interferencijski spoj između dva dijela u kojem se jedan dio pod pritiskom utisne u nešto manji otvor na drugom.
Doslovno, to je vrsta interferencije.
Press fit tehnologija je naširoko korištena, a spajanje na PCB je jedna od njezinih tipičnih primjena.
Kada opisujemo na kineskom, obično koristimo različite izraze kao što su presovanje, presovanje i presovanje.Industrija se često koristi za izravnu upotrebu "Press fit" za opisivanje.Glavni fokus ovog članka također je primjena press fit u PCB industriji (nekoliko uobičajenih press fit klinova).
Koje su prednosti Press fit-a?
Glavne metode za ugradnju dijelova na PCB su zavarivanje i presovanje.Usporedimo prednosti i nedostatke ove dvije metode povezivanja s nekim konvencionalnim podacima.
| Lemljenje | Pritisnite | |
| potrošnja | 30-40 kW | 4-6 kW |
| okoliš | Zrak za zavarivanje i boravak | Bez prebivališta |
| trošak | Potreban PA、PPS | Nema problema s rezerviranom temperaturom, koristite jeftiniji materijal kao što je PBT, PET itd. |
| Oprema | Velika investicija i veliki trošak površine | Mala ulaganja i mala površina |
| Slobodan prostor | 5-15 mm | 2 mm |
| Stopa kvarova | 0,05 fit | 0,005 odgovara |
Iz usporednih podataka možemo vidjeti da je Press fit bolja metoda spajanja PCB-a od zavarivanja u smislu određenih pokazatelja učinka.Naravno, zavarivanje nije beskorisno, inače na PCB-u neće biti toliko mjesta zavarivanja.Na primjer, zavarivanje obično ima veću toleranciju za dimenzijsku toleranciju iglica, a veza za zavarivanje je stabilnija. Međutim, Press Fit je bolji u mnogim pokazateljima značajki.
Uobičajene metode projektiranja Press fit
Prije uvođenja metode projektiranja, potrebno je uvesti dva često korištena pojma:
PTH: Plated kroz rupu
EON: Iglena ušica
Trenutno su igle koje se koriste za Press fit u osnovi elastične igle, poznate i kao kompatibilne igle, koje su općenito većeg promjera od PTH.Tijekom procesa sastavljanja, dijelovi igle će se deformirati, što će rezultirati spojnom površinom s krutim PTH.U usporedbi s čvrstom iglom, kompatibilna igla može omogućiti veću toleranciju na PTH.
Igla s rupom postupno je postala mainstream na tržištu.Jednostavnog je dizajna i može se koristiti s otvorenim patentima.Čak i ako ne zahtijeva previše dizajnerskog napora, može se koristiti i s gotovim dizajnerskim rješenjima, koja imaju karakteristike male sile umetanja i velike sile zadržavanja.
Gornja slika prikazuje nekoliko uobičajenih struktura pinova/priključaka.Prva je najčešća shema dizajna.Osnovna shema dizajna rupa je jednostavna u strukturi, ali zahtijeva visoku simetriju i položaj;Drugi je patentirani proizvod tvrtke TE.Na temelju strukture rupica, ima malo veći kut rotacije, koji se može prilagoditi različitim rupama.Međutim, ima veće zahtjeve za promjer rupe i proizvest će određenu silu rotacije na rupu;Treći je prethodni patent Winchester Electronicsa "C-PRESS", koji karakterizira C-oblik iz presjeka.Prednosti su što je sila pritiska kontinuirana, deformacija PTH je mala, a nedostatak je što je PTH s malim otvorom teško postići;Posljednji je H-tip kontaktne igle tvrtke FCI.Prednost je što ga je lako kontrolirati kod presovanja, ali nedostatak je što je teško proizvesti kontaktnu iglu.
Uobičajeni materijali i proces proizvodnje
Uobičajeni materijali Pin uključuju kositrenu broncu (CuSn4, CuSn6), mjed (CuZn) i bijeli bakar (CuNiSi), među kojima bijeli bakar ima visoku vodljivost, a radna temperatura može premašiti 150 ℃;Premaz se općenito nanosi galvaniziranjem ili vrućim nanošenjem μ m+1 μM Ni+Sn, SnAg ili SnPb, itd. Kao što je gore opisano, struktura Pin je raznolika, a krajnji cilj je proizvesti Pin s malim sila pritiska i velika sila držanja u uvjetima jednostavne proizvodnje i niske cijene.
Uobičajeno korišteni materijal PTH je stakleno vlakno + epoksidna smola + bakrena folija, debljine > 1,6, a premaz je općenito kositar ili OSP.Struktura PTH je relativno jednostavna.Općenito govoreći, broj PCB slojeva veći je od 4. Otvor PTH općenito je strog, a specifični zahtjevi ovise o dizajnu Pin-a.Općenito, debljina bakrene oplate je oko 30-55 μm.Debljina nanosa kositra je općenito >1 μ m.
Analiza procesa utiskivanja/izvlačenja
Uzimajući najuobičajeniju strukturu rupica kao primjer, kao što je prikazano na donjoj slici, postoji tipična promjena krivulje tlaka u cijelom procesu utiskivanja i izvlačenja, što je također povezano sa strukturnim dizajnom klina.
Pritisnite u tijeku:
1. Pin se stavlja u rupu, a vrh ulazi bez deformacije
2. Pin se počinje utiskivati, EON se počinje deformirati, a prvi vrh vala pojavljuje se u procesu utiskivanja
3. Zatik nastavlja pritiskati, EON u osnovi nema daljnje deformacije, a sila pritiska se malo smanjuje
4. Igla nastavlja pritiskati prema dolje, uzrokujući daljnju deformaciju i drugi vrh vala
Pojavljuje se u procesu prešanja
Unutar 100 sekundi nakon što je presovanje završeno, sila zadržavanja će brzo pasti, s padom od oko 20%.Postojat će odgovarajuće razlike u skladu s različitim dizajnom igala;24 sata nakon presovanja, proces hladnog zavarivanja Pin i PTH je u osnovi završen.
To je uzrokovano fizičkim svojstvima metala i malo je prostora za poboljšanje.Može se provjeriti zadovoljava li konačna retencijska sila zahtjeve dizajna proizvoda putem ispitivanja sile izbacivanja.
2. Neki načini kvarova tijekom umetanja igle
Kao što je prikazano na donjoj slici, igla se može deformirati, zgnječiti, zgnječiti, slomiti i saviti tijekom umetanja
Ovo su mogući načini kvara kontaktne igle tijekom postupka presovanja.Budući da kontaktnu iglu treba umetnuti u PTH, vrlo je vjerojatno da se ne može uočiti vizualno nakon pritiska, a oštećenje mehaničke čvrstoće možda se neće otkriti ispitivanjem električnih performansi
Ove načine kvarova treba nadzirati tijekom procesa presovanja.PROMESS pruža koridor krivulje, prozor, maksimalnu i minimalnu vrijednost i druge metode praćenja kako bi se osiguralo da je cijeli proces presovanja svake osovinice kontroliran i pouzdan.Ponovno možete vidjeti prikaz kućišta u videu.PROMESS pruža visokoprecizna, 100% rješenja za kontrolu procesa kako bi se osiguralo da svi proizvodi koji napuštaju tvornicu nemaju neispravne proizvode. Kontrola procesa također može u određenoj mjeri smanjiti industrijski otpad PCB ploča i smanjiti troškove proizvodnje.
3. Kratki spoj
Na površini čistog kositra naprezanje će pospješiti rast kositrenih brkova, što će dovesti do kratkog spoja strujnog kruga na tiskanoj pločici, čime će se ugroziti funkcija modula.Smjernice dizajna za smanjenje rasta limenih brkova uključuju smanjenje sile umetanja i smanjenje debljine površine kositra.
Uobičajeni PTH materijali za premazivanje uključuju bakar, srebro, kositar itd
Kako riješiti problem limenih brkova?
Tijekom prešanja sila prešanja ne smije biti prevelika, što je kontrola procesa prešanja.Nakon prešanja može se provesti inspekcija uzorkovanja, a kositreni brkovi moraju se promatrati 12 tjedana
4. Otvoreni krug
Jet efekt/pull down:
Tijekom procesa utiskivanja Pin-a može doći do mehaničkog oštećenja tiskane ploče.Ako je trenje preveliko, površina tiskane ploče će biti izgrebana, trenje će se povećati, i konačno će PTH biti istisnut od strane faze.Smanjenjem tlaka također se može izbjeći učinak mlaza.
Učinak izbjeljivanja/delaminat:
Tijekom montaže pritiskom, svaki sloj strukture tiskane pločice će biti stisnut.Ako je primijenjena sila prevelika ili PTH nije stabilan, tiskana ploča može biti raslojena.Nakon određenog vremena, vlaga će ući u pukotine na tiskanoj ploči, što će dovesti do smanjene izvedbe izolacije
Ova se dva problema mogu donekle kontrolirati tijekom postupka prešanja kontroliranjem sile prešanja.Nakon dovršetka presovanja, proizvod se također može pregledati pomoću testa kontaktne otpornosti i metalografske analize.Test kontaktne otpornosti može se koristiti kao rutinski ispitni predmet, a sama metalografska analiza je destruktivna za proizvod, tako da se može provesti redovita kontrola uzorkovanja.
Uobičajene metode ispitivanja pouzdanosti proizvoda
Jedna od uobičajenih metoda detekcije je test starenja, a druga je test karakteristika veze
Starenje je simulacija stanja nakon dugog vremena korištenja pomoću ispitne opreme.Uobičajene metode starenja uključuju:
1. Toplo ispiranje: - 40 ℃ ~ 60 ℃, kontinuirana promjena 30 minuta
2. Visoka temperatura: 125 ℃, 250 sati
3. Klimatski slijed: 16 sati visoke temperature → 24 sata vruće i vlažno → 2 sata niske temperature →
4. Vibracija
5. Plinska korozija: 10 dana, H2S, SO2
Ispitivanje je uglavnom za ispitivanje sile guranja i električnih performansi.
Uobičajene metode uključuju:
1. Sila istiskivanja (sila zadržavanja): ＞ 20N (prema zahtjevima dizajna proizvoda)
2. Kontaktni otpor: ＜ 0,5 Ω (prema zahtjevima dizajna proizvoda)
Vrijeme objave: 10. studenog 2022