Youtube
Apskatīsim, kā tas darbojas:
Wcepure irPresējams?
Preses piestiprināšana ir interference starp divām daļām, kurā viena daļa zem spiediena tiek iespiesta nedaudz mazākā caurumā otrā daļā.
Burtiski, tas ir sava veida iejaukšanās fit.
Presēšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota, un savienojums ar PCB ir viens no tās tipiskajiem lietojumiem.
Aprakstot ķīniešu valodā, mēs parasti lietojam dažādus terminus, piemēram, gofrēšana, presēšana un presēšana.Nozare bieži tiek izmantota, lai tieši izmantotu "Press fit", lai aprakstītu.Šajā rakstā galvenā uzmanība tiek pievērsta arī presēšanas pielietojumam PCB nozarē (vairākas izplatītas presēšanas tapas).
Kādas ir Press fit priekšrocības?
Galvenās metodes detaļu uzstādīšanai uz PCB ir metināšana un presēšana.Salīdzināsim šo divu savienojuma metožu priekšrocības un trūkumus ar dažiem parastajiem datiem.
| Lodēšana | Presējams | |
| patēriņu | 30-40 kW | 4-6 kW |
| vidi | Metināšanas gaiss un dzīvesvieta | Nav dzīvesvietas |
| izmaksas | Nepieciešams PA, PPS | Nav problēmu ar rezervētu temperatūru, izmantojiet lētākus materiālus, piemēram, PBT, PET utt. |
| Aprīkojums | Lielas investīcijas un lielas platības izmaksas | Zems ieguldījums un maza platība |
| Pieejama vieta | 5-15 mm | 2 mm |
| Defektu līmenis | 0,05 fit | 0,005 fit |
No salīdzināšanas datiem redzams, ka Press fit ir labāka PCB savienojuma metode nekā metināšana noteiktu darbības rādītāju ziņā.Protams, metināšana nav bezjēdzīga, pretējā gadījumā uz PCB nebūs tik daudz metināšanas punktu.Piemēram, metināšanai parasti ir lielāka pielaide pret tapu izmēru pielaidi, un metināšanas savienojums ir stabilāks, tomēr daudzos īpašību rādītājos Preses Fit ir labāks.
Izplatītas piespiešanas dizaina metodes
Pirms projektēšanas metodes ieviešanas ir jāievieš divi plaši lietoti termini:
PTH: pārklāts caur caurumu
EON: Adatas acs
Pašlaik presē izmantotās tapas pamatā ir elastīgas tapas, kas pazīstamas arī kā saderīgas tapas, kuru diametrs parasti ir lielāks nekā PTH.Montāžas procesā adatas daļas tiks deformētas, kā rezultātā izveidosies savienojuma virsma ar stingru PTH.Salīdzinot ar cieto adatu, saderīgā adata var nodrošināt lielāku PTH pielaidi.
Adata ar adatu ar caurumu pakāpeniski ir kļuvusi par galveno tirgū.Tam ir vienkāršs dizains un to var izmantot ar atvērtiem patentiem.Pat ja tas neprasa pārāk daudz dizaina piepūles, to var izmantot arī ar gataviem dizaina risinājumiem, kuriem ir zema ievietošanas spēka un liela aiztures spēka īpašības.
Augšējā attēlā ir parādītas vairākas izplatītas tapu/terminālu struktūras.Pirmā ir visizplatītākā dizaina shēma.Pamata caurumu konstrukcijas shēma ir vienkārša, taču tai nepieciešama augsta simetrija un atrašanās vieta;Otrais ir TE Company patentētais produkts.Pamatojoties uz cauruma struktūru, tai ir nedaudz lielāks griešanās leņķis, kas var pielāgoties dažādiem caurumiem.Tomēr tam ir augstākas prasības attiecībā uz cauruma diametru, un tas radīs noteiktu rotācijas spēku caurumam;Trešais ir Winchester Electronics iepriekšējais patents "C-PRESS", kam raksturīga C forma no šķērsgriezuma.Priekšrocības ir tādas, ka presēšanas spēks ir nepārtraukts, PTH deformācija ir maza, un trūkums ir tāds, ka PTH ar mazu atvērumu ir grūti sasniegt;Pēdējais ir FCI Company H veida kontakta tapa.Priekšrocība ir tā, ka to ir viegli kontrolēt gofrēšanas laikā, bet trūkums ir tas, ka ir grūti izgatavot kontakttapas.
Kopīgi materiāli un ražošanas process
Parastie Pin materiāli ir alvas bronza (CuSn4, CuSn6), misiņš (CuZn) un baltais varš (CuNiSi), starp kuriem baltajam vara ir augsta vadītspēja, un lietošanas temperatūra var pārsniegt 150 ℃;Pārklājums parasti tiek pārklāts ar galvanizāciju vai karsto pārklājumu μm+1 μM Ni+Sn, SnAg vai SnPb utt. Kā aprakstīts iepriekš, Pin struktūra ir daudzveidīga, un galvenais mērķis ir izveidot tapu ar mazu presēšanas spēks un liels turēšanas spēks vieglas ražošanas un zemu izmaksu apstākļos.
Parasti izmantotais PTH materiāls ir stikla šķiedra + epoksīdsveķi + vara folija ar biezumu> 1,6, un pārklājums parasti ir alva vai OSP.PTH struktūra ir salīdzinoši vienkārša.Vispārīgi runājot, PCB slāņu skaits ir lielāks par 4. PTH atvērums parasti ir stingrs, un īpašās prasības ir atkarīgas no Pin konstrukcijas.Parasti vara pārklājuma biezums ir aptuveni 30-55 μm.Alvas nogulsnēšanās biezums parasti ir> 1 μm.
Preses fit/izvilkšanas procesa analīze
Kā piemēru ņemot visizplatītāko caurumu konstrukciju, kā parādīts attēlā zemāk, ir raksturīgas spiediena līknes izmaiņas visā iespiedšanas un izvilkšanas procesā, kas arī ir saistīts ar Pin konstrukcijas dizainu.
Nospiediet procesā:
1. Caurumā tiek ievietota tapa, un uzgalis iekļūst bez deformācijas
2. Tapa sāk iespiesties, EON sāk deformēties, un presēšanas procesā parādās pirmais viļņa maksimums
3. Tapa turpina spiest, EON pamatā vairs nav deformācijas, un presēšanas spēks nedaudz samazinās
4. Tapa turpina spiest uz leju, izraisot turpmāku deformāciju un otrā viļņa maksimumu
Parādās presēšanas procesā
100 sekunžu laikā pēc presēšanas armatūras pabeigšanas noturēšanas spēks strauji samazināsies par aptuveni 20%.Atbilstoši dažādiem tapu dizainiem būs atbilstošas atšķirības;24 stundas pēc presēšanas veidgabalu un PTH aukstās metināšanas process būtībā ir pabeigts.
To izraisa metāla fizikālās īpašības, un ir maz iespēju to uzlabot.Izmantojot izstumšanas spēka testu, var pārbaudīt, vai galīgais aiztures spēks atbilst izstrādājuma konstrukcijas prasībām.
2. Daži kļūmes režīmi tapas ievietošanas laikā
Kā parādīts attēlā zemāk, tapa ievietošanas laikā var tikt deformēta, saspiesta, saspiesta, saplīsusi un saliekta
Šie ir iespējamie kontakttapas atteices režīmi presēšanas montāžas procesā.Tā kā kontakttapa ir jāievieto PTH, ļoti iespējams, ka pēc nospiešanas to nevar noteikt vizuāli, un mehāniskās izturības bojājumus nevar noteikt ar elektriskās veiktspējas testu.
Šie atteices režīmi ir jāuzrauga presēšanas montāžas procesā.PROMESS nodrošina līknes koridoru, logu, maksimālo un minimālo vērtību un citas uzraudzības metodes, lai nodrošinātu, ka viss katras tapas presēšanas piestiprināšanas process ir vadāms un uzticams.Videoklipā atkal varat redzēt korpusa displeju.PROMESS nodrošina augstas precizitātes, 100% procesa kontroles risinājumus, lai nodrošinātu, ka visos produktos, kas tiek izvesti no rūpnīcas, nav bojātu produktu, procesa vadība var arī zināmā mērā samazināt PCB plātņu rūpnieciskos atkritumus un samazināt ražošanas izmaksas.
3. Īssavienojums
Uz tīras alvas virsmas spriegums veicinās alvas Whisker augšanu, kas novedīs pie ķēdes īssavienojuma uz iespiedshēmas plates, tādējādi apdraudot moduļa darbību.Dizaina vadlīnijas alvas ūsu augšanas samazināšanai ietver ievietošanas spēka samazināšanu un skārda virsmas biezuma samazināšanu.
Parastie PTH pārklājuma materiāli ir varš, sudrabs, alva utt
Kā atrisināt skārda ūsu problēmu?
Presēšanas laikā presēšanas spēks nedrīkst būt pārāk liels, kas ir presēšanas procesa kontrole.Pēc presēšanas var veikt paraugu ņemšanas pārbaudi un 12 nedēļas novērot alvas ūsas
4. Atvērta ķēde
Strūklas efekts/novilkšana:
Presēšanas procesā Pin, iespiedshēmas plate var tikt mehāniski bojāta.Ja berze ir pārāk liela, shēmas plates virsma tiks saskrāpēta, berze palielināsies, un visbeidzot PTH tiks izspiests ar fāzi.Spiediena samazināšana var arī izvairīties no strūklas efekta.
Balinošs efekts/atslāņošanās:
Preses montāžas laikā katra iespiedshēmas plates slāņa struktūra tiks izspiesta.Ja pieliktais spēks ir pārāk liels vai PTH nav stabils, iespiedshēmas plate var būt atslāņojusies.Pēc kāda laika iespiedshēmas plates plaisās iekļūs mitrums, kā rezultātā samazinās izolācijas veiktspēja
Šīs divas problēmas zināmā mērā var kontrolēt presēšanas montāžas procesā, kontrolējot presēšanas spēku.Pēc presēšanas armatūras pabeigšanas produktu var pārbaudīt arī ar kontaktizturības testu un metalogrāfisko analīzi.Kontakta pretestības testu var izmantot kā parasto testa vienību, un pati metalogrāfiskā analīze ir destruktīva izstrādājumam, tāpēc var veikt regulāru paraugu ņemšanas pārbaudi.
Izplatītas produktu uzticamības pārbaudes metodes
Viena no izplatītākajām noteikšanas metodēm ir novecošanas pārbaude, bet otra ir savienojuma raksturlielumu pārbaude
Novecošana ir simulēt stāvokli pēc ilgstošas lietošanas, izmantojot testa aprīkojumu.Kopējās novecošanas metodes ietver:
1. Siltā skalošana: - 40 ℃ ~ 60 ℃, nepārtraukta maiņa 30 minūtes
2. Augsta temperatūra: 125 ℃, 250 stundas
3. Klimata secība: 16 stundas augsta temperatūra → 24 stundas karsta un mitra → 2 stundas zema temperatūra →
4. Vibrācija
5. Gāzes korozija: 10 dienas, H2S, SO2
Pārbaude galvenokārt ir paredzēta, lai pārbaudītu stumšanas spēku un elektrisko veiktspēju.
Kopējās metodes ietver:
1. Izstumšanas spēks (noturēšanas spēks): ＞ 20N (saskaņā ar izstrādājuma konstrukcijas prasībām)
2. Kontaktu pretestība: ＜ 0,5 Ω (saskaņā ar izstrādājuma konstrukcijas prasībām)
Publicēšanas laiks: 10.11.2022