Youtube
Pogledajmo kako to funkcionira:
Wšešir jePress-fit?
Utiskivanje je spoj između dva dijela u kojem se jedan dio pod pritiskom ugura u nešto manji otvor u drugom.
Bukvalno, to je vrsta interferencije.
Tehnologija presovanja je široko rasprostranjena, a veza na PCB-u je jedna od njenih tipičnih primena.
Kada opisujemo na kineskom, obično koristimo različite termine kao što su presovanje, presovanje i presovanje.Industrija se često koristi za direktno korištenje "Press fit" za opisivanje.Glavni fokus ovog članka je i aplikacija za presovanje u PCB industriji (nekoliko uobičajenih iglica za presovanje).
Koje su prednosti Press fita?
Glavne metode za ugradnju dijelova na PCB su zavarivanje i presovanje.Uporedimo prednosti i nedostatke ova dva načina povezivanja s nekim konvencionalnim podacima.
| Lemljenje | Press-fit | |
| potrošnja | 30-40 kW | 4-6 kW |
| okruženje | Zavarivanje zraka i stanovanja | Nema prebivališta |
| trošak | Trebam PA, PPS | Nema problema s rezerviranom temperaturom, koristite jeftinije materijale kao što su PBT, PET itd. |
| Oprema | Velika investicija i trošak velike površine | Mala ulaganja i mala površina |
| Dostupan prostor | 5-15mm | 2mm |
| Stopa grešaka | 0.05fit | 0.005fit |
Iz uporednih podataka možemo vidjeti da je presovanje bolja metoda spajanja PCB-a od zavarivanja u smislu određenih pokazatelja performansi.Naravno, zavarivanje nije beskorisno, inače neće biti toliko mjesta zavarivanja na PCB-u.Na primjer, zavarivanje obično ima veću toleranciju za toleranciju dimenzija klinova, a spoj za zavarivanje je stabilniji, međutim, Press Fit je bolji u mnogim pokazateljima karakteristika.
Uobičajene metode dizajna za presovanje
Prije uvođenja metode dizajna, potrebno je uvesti dva najčešće korištena pojma:
PTH: Plasirani kroz rupu
EON: Eye of the Needle
Trenutno, igle koje se koriste na Press fitu su u osnovi elastične igle, poznate i kao kompatibilne igle, koje su općenito većeg promjera od PTH.Tokom procesa montaže, dijelovi igle će se deformirati, što će rezultirati površinom veze sa krutim PTH.U poređenju sa čvrstom iglom, kompatibilna igla može omogućiti veću toleranciju PTH.
Igla sa otvorom za igla postepeno je postala mainstream na tržištu.Jednostavan je u dizajnu i može se koristiti s otvorenim patentima.Čak i ako ne zahtijeva previše projektantskih napora, može se koristiti i sa gotovim dizajnerskim rješenjima, koja imaju karakteristike niske sile umetanja i velike sile zadržavanja.
Slika iznad prikazuje nekoliko uobičajenih struktura pin/terminal.Prva je najčešća shema dizajna.Osnovna shema dizajna pinhole je jednostavne strukture, ali zahtijeva visoku simetriju i lokaciju;Drugi je patentni proizvod kompanije TE.Na osnovu pinhole strukture, ima malo veći kut rotacije, koji se može prilagoditi različitim rupama.Međutim, ima veće zahtjeve za promjerom rupe i proizvešće određenu silu rotacije na rupi;Treći je prethodni patent kompanije Winchester Electronics "C-PRESS", koji karakteriše C-oblik poprečnog preseka.Prednosti su što je sila pritiska kontinuirana, deformacija PTH je mala, a nedostatak je što je PTH sa malim otvorom teško postići;Posljednji je kontaktni pin H-tipa kompanije FCI.Prednost je u tome što ga je lako kontrolisati prilikom presovanja, ali nedostatak je što je teško izraditi kontaktni pin.
Uobičajeni materijali i proizvodni proces
Uobičajeni materijali Pin uključuju kalajnu broncu (CuSn4, CuSn6), mesing (CuZn) i bijeli bakar (CuNiSi), među kojima bijeli bakar ima visoku provodljivost, a temperatura upotrebe može premašiti 150 ℃;Premaz se generalno obrađuje galvanizacijom ili vrućim potapanjem μ m+1 μ M Ni+Sn, SnAg ili SnPb, itd. Kao što je gore opisano, struktura Pin je raznolika, a krajnji cilj je proizvesti Pin sa malim sila pritiska i velika sila držanja u uslovima lake proizvodnje i niske cene.
Uobičajeni materijal za PTH je staklena vlakna + epoksidna smola + bakarna folija, debljine >1,6, a premaz je uglavnom kalaj ili OSP.Struktura PTH je relativno jednostavna.Uopšteno govoreći, broj PCB slojeva je veći od 4. Otvor PTH je generalno strog, a specifični zahtevi zavise od dizajna pina.Općenito, debljina bakrene prevlake je oko 30-55 μm.Debljina taloženja kositra je općenito >1 μm.
Analiza procesa presovanja/izvlačenja
Uzimajući za primjer najobičniju pinhole strukturu, kao što je prikazano na donjoj slici, postoji tipična promjena krivulje pritiska u cijelom procesu utiskivanja i izvlačenja, što je također povezano sa strukturnim dizajnom Pin-a.
Pritisnite u procesu:
1. Pin se stavlja u rupu, a vrh ulazi bez deformacije
2. Pin počinje da se utiskuje, EON počinje da se deformiše, a prvi talasni vrh se pojavljuje u procesu utiskivanja
3. Pin nastavlja da pritiska, EON u suštini nema dalje deformacije, a sila pritiska se blago smanjuje
4. Pin nastavlja da pritiska nadole, uzrokujući dalju deformaciju i vrhunac drugog talasa
Pojavljuje se u procesu presovanja
Unutar 100 sekundi nakon završetka presovanja, sila zadržavanja će brzo pasti, sa padom od oko 20%.Postojaće odgovarajuće razlike prema različitim dizajnima igle;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 da li konačna sila zadržavanja zadovoljava zahtjeve dizajna proizvoda kroz test sile potiskivanja.
2. Neki načini kvara tokom umetanja pinova
Kao što je prikazano na donjoj slici, iglica može biti deformisana, zgnječena, zgnječena, slomljena i savijena tokom umetanja
Ovo su mogući načini kvara kontaktne osovinice tokom procesa presovanja.Budući da kontaktni pin treba da se umetne u PTH, vrlo je verovatno da se ne može vizuelno detektovati nakon pritiska, a oštećenje mehaničke čvrstoće možda neće biti otkriveno kroz test električnih performansi
Ovi načini kvara se moraju pratiti tokom procesa presovanja.PROMESS pruža koridor krivulje, prozor, maksimalnu i minimalnu vrijednost i druge metode praćenja kako bi se osiguralo da se cijeli proces presovanja svakog klina može kontrolisati i pouzdano.Prikaz kućišta možete ponovo vidjeti u videu.PROMESS pruža visokoprecizna, 100% rješenja za kontrolu procesa kako bi se osiguralo da svi proizvodi koji izlaze iz tvornice ne sadrže neispravne proizvode. Kontrola procesa također može smanjiti industrijski otpad PCB ploča do određene mjere i smanjiti troškove proizvodnje.
3. Kratki spoj
Na površini čistog kalaja, naprezanje će potaknuti rast limenog brka, što će dovesti do kratkog spoja kola na štampanoj ploči, ugrožavajući time funkciju modula.Smjernice za dizajn za smanjenje rasta limenih brkova uključuju smanjenje sile umetanja i smanjenje debljine limene površine.
Uobičajeni materijali za oblaganje PTH uključuju bakar, srebro, kalaj itd
Kako riješiti problem limenih brkova?
Tokom presovanja, sila pritiska ne sme biti prevelika, što je kontrola procesa presovanja.Nakon presovanja može se izvršiti pregled uzorkovanja, a limeni brkovi se posmatraju 12 nedelja
4. Prekinuti krug
Jet efekat/povlačenje prema dolje:
Tokom procesa utiskivanja Pin-a, štampana ploča se može mehanički oštetiti.Ako je trenje preveliko, površina ploče će se izgrebati, trenje će se povećati, a na kraju će faza istisnuti PTH.Smanjenje pritiska takođe može izbeći efekat mlaza.
Efekat izbjeljivanja/delaminacija:
Tokom montaže na presu, svaki sloj strukture štampane ploče će biti stisnut.Ako je primijenjena sila prevelika ili PTH nije stabilan, štampana ploča može biti raslojena.Nakon određenog vremenskog perioda, vlaga će ući u pukotine na štampanoj ploči, što će rezultirati smanjenim performansama izolacije
Ova dva problema mogu se donekle kontrolisati tokom procesa presovanja kontrolisanjem sile pritiskanja.Nakon završetka presovanja, proizvod se može pregledati i ispitivanjem kontaktne otpornosti i metalografskom analizom.Ispitivanje kontaktne otpornosti može se koristiti kao rutinski predmet za ispitivanje, a sama metalografska analiza je destruktivna za proizvod, tako da se može vršiti redovna kontrola uzorkovanja.
Uobičajene metode ispitivanja pouzdanosti proizvoda
Jedna od uobičajenih metoda detekcije je test starenja, a druga je test karakteristike veze
Starenje je simulacija stanja nakon dužeg vremena korištenja putem opreme za testiranje.Uobičajene metode starenja uključuju:
1. Toplo ispiranje: - 40 ℃ ~ 60 ℃, kontinuirana promjena 30 minuta
2. Visoka temperatura: 125 ℃, 250 sati
3. Klimatski niz: 16 sati visoka temperatura → 24 sata vruća i vlažna → 2 sata niska temperatura →
4. Vibracije
5. Gasna korozija: 10 dana, H2S, SO2
Test je uglavnom za ispitivanje sile guranja i električnih performansi.
Uobičajene metode uključuju:
1. Izlazna sila (sila držanja): > 20N (prema zahtjevima dizajna proizvoda)
2. Otpor kontakta: < 0,5 Ω (prema zahtjevima dizajna proizvoda)
Vrijeme objave: Nov-10-2022