Youtube
Mari kita lihat bagaimana cara kerjanya:
Wtopi adalahTekan-pas？
Press-fit adalah kesesuaian interferensi antara dua bagian di mana satu bagian dipaksa di bawah tekanan ke dalam lubang yang sedikit lebih kecil di bagian lainnya.
Secara harfiah, ini adalah semacam gangguan.
Teknologi press fit banyak digunakan, dan koneksi pada PCB adalah salah satu aplikasi tipikalnya.
Saat mendeskripsikan dalam bahasa Mandarin, kami biasanya menggunakan istilah yang berbeda seperti crimping, press fitting, dan crimping.Industri ini sering digunakan untuk langsung menggunakan "Press fit" untuk mendeskripsikan.Fokus utama dari artikel ini juga aplikasi press fit di industri PCB (beberapa pin press fit yang umum).
Apa keuntungan dari Press fit?
Metode utama untuk memasang komponen pada PCB adalah pengelasan dan pemasangan tekan.Mari bandingkan kelebihan dan kekurangan kedua metode koneksi ini dengan beberapa data konvensional.
| Pematerian | Tekan-pas | |
| konsumsi | 30-40 kW | 4-6 kW |
| lingkungan | Pengelasan udara dan tempat tinggal | Tidak ada tempat tinggal |
| biaya | Butuh PA.PPS | Tidak ada masalah suhu yang dicadangkan, gunakan bahan dengan biaya lebih rendah seperti PBT、PET dll. |
| Peralatan | Investasi besar dan biaya area besar | Investasi rendah dan area ukuran kecil |
| Ruang yang tersedia | 5-15mm | 2mm |
| Tingkat cacat | 0,05 cocok | 0,005cocok |
Dari data perbandingan, kita dapat melihat bahwa Press fit adalah metode penyambungan PCB yang lebih baik daripada pengelasan dalam hal indikator performa tertentu.Tentu saja, pengelasan tidak sia-sia, jika tidak, tidak akan ada begitu banyak titik pengelasan pada PCB.Misalnya, pengelasan biasanya memiliki toleransi yang lebih besar untuk toleransi dimensi pin, dan sambungan las lebih stabil. Namun, Press Fit lebih baik di banyak indikator fitur.
Metode desain umum Press fit
Sebelum memperkenalkan metode desain, perlu untuk memperkenalkan dua istilah yang umum digunakan:
PTH: Berlapis melalui Lubang
EON: Mata Jarum
Saat ini, pin yang digunakan pada Press fit pada dasarnya adalah pin elastis, juga dikenal sebagai pin yang sesuai, yang umumnya berdiameter lebih besar dari PTH.Selama proses perakitan, bagian jarum akan mengalami deformasi, menghasilkan permukaan sambungan dengan PTH yang kaku.Dibandingkan dengan jarum padat, jarum yang sesuai dapat memungkinkan toleransi PTH yang lebih besar.
Jarum lubang pin secara bertahap menjadi arus utama di pasar.Sederhana dalam desain dan dapat digunakan dengan paten terbuka.Meskipun tidak memerlukan terlalu banyak upaya desain, ini juga dapat digunakan dengan solusi desain siap pakai, yang memiliki karakteristik gaya penyisipan rendah dan gaya retensi tinggi.
Gambar di atas menunjukkan beberapa struktur pin/terminal yang umum.Yang pertama adalah skema desain yang paling umum.Skema desain lubang jarum dasar sederhana dalam struktur, tetapi membutuhkan simetri dan lokasi yang tinggi;Yang kedua adalah produk paten Perusahaan TE.Berdasarkan struktur lubang jarum, ia memiliki sedikit lebih banyak sudut rotasi, yang dapat beradaptasi dengan lubang yang berbeda.Namun, ia memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk diameter lubang, dan itu akan menghasilkan gaya rotasi tertentu pada lubang tersebut;Yang ketiga adalah paten Winchester Electronics sebelumnya "C-PRESS", yang ditandai dengan bentuk C dari penampang melintang.Keuntungannya adalah gaya tekannya kontinu, deformasi PTH kecil, dan kerugiannya adalah PTH dengan bukaan kecil sulit dicapai;Yang terakhir adalah pin kontak tipe-H dari Perusahaan FCI.Keuntungannya adalah mudah untuk mengontrol saat crimping, tetapi kerugiannya adalah sulit untuk membuat pin kontak.
Bahan umum dan proses manufaktur
Bahan umum Pin termasuk perunggu timah (CuSn4, CuSn6), kuningan (CuZn), dan tembaga putih (CuNiSi), di antaranya tembaga putih memiliki konduktivitas tinggi, dan suhu penggunaan dapat melebihi 150 ℃;Pelapisan umumnya dilapisi dengan elektroplating atau hot dip plating μm+1 μM dari Ni+Sn, SnAg atau SnPb, dll. Seperti dijelaskan di atas, struktur Pin beragam, dan tujuan utamanya adalah menghasilkan Pin dengan ukuran kecil kekuatan tekan dan kekuatan penahan yang besar di bawah kondisi pembuatan yang mudah dan biaya rendah.
Bahan PTH yang umum digunakan adalah serat gelas + resin epoksi + foil tembaga, dengan ketebalan> 1,6, dan lapisannya umumnya timah atau OSP.Struktur PTH relatif sederhana.Secara umum, jumlah lapisan PCB lebih besar dari 4. Bukaan PTH umumnya ketat, dan persyaratan khusus bergantung pada desain Pin.Umumnya ketebalan pelapisan tembaga sekitar 30-55 μm.Ketebalan pengendapan timah umumnya> 1 μm。
Analisis proses press fit/pull out
Mengambil struktur lubang jarum yang paling umum sebagai contoh, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, ada perubahan kurva tekanan yang khas dalam seluruh proses menekan dan menarik keluar, yang juga terkait dengan desain struktural Pin.
Tekan dalam proses:
1. Pin dimasukkan ke dalam lubang, dan ujungnya masuk tanpa deformasi
2. Pin mulai ditekan, EON mulai berubah bentuk, dan puncak gelombang pertama muncul dalam proses penekanan
3. Pin terus ditekan, EON pada dasarnya tidak mengalami deformasi lebih lanjut, dan gaya tekan sedikit berkurang
4. Pin terus ditekan, menyebabkan deformasi lebih lanjut, dan puncak gelombang kedua
Muncul dalam proses menekan
Dalam 100 detik setelah pemasangan pers selesai, gaya retensi akan turun dengan cepat, dengan penurunan sekitar 20%.Akan ada perbedaan yang sesuai sesuai dengan desain pin yang berbeda;24 jam setelah pemasangan pers, proses pengelasan dingin Pin dan PTH pada dasarnya selesai.
Hal ini disebabkan oleh sifat fisik logam, dan hanya ada sedikit ruang untuk perbaikan.Dapat diverifikasi apakah gaya retensi akhir memenuhi persyaratan desain produk melalui uji gaya dorong keluar.
2. Beberapa mode kegagalan selama penyisipan Pin
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, pin dapat berubah bentuk, hancur, hancur, patah dan bengkok selama pemasangan
Ini adalah kemungkinan mode kegagalan pin kontak selama proses pemasangan pers.Karena pin kontak perlu dimasukkan ke dalam PTH, sangat mungkin tidak dapat dideteksi secara visual setelah ditekan, dan kerusakan kekuatan mekanik mungkin tidak dapat dideteksi melalui uji kinerja listrik
Mode kegagalan ini perlu dipantau selama proses pemasangan pers.PROMESS menyediakan koridor kurva, jendela, nilai maksimum dan minimum dan metode pemantauan lainnya untuk memastikan bahwa seluruh proses pemasangan pers dari setiap pin dapat dikontrol dan dapat diandalkan.Anda dapat melihat tampilan kasing di video lagi.PROMESS memberikan solusi kontrol proses 100% presisi tinggi untuk memastikan bahwa semua produk yang keluar dari pabrik bebas dari produk yang cacat. Kontrol proses juga dapat mengurangi limbah industri papan PCB sampai batas tertentu dan mengurangi biaya produksi.
3. Hubungan Pendek
Pada permukaan timah murni, tekanan akan mendorong pertumbuhan kumis timah, yang akan menyebabkan korsleting pada papan sirkuit tercetak, sehingga membahayakan fungsi modul.Pedoman desain untuk mengurangi pertumbuhan pengocok timah meliputi pengurangan gaya insersi dan pengurangan ketebalan permukaan timah.
Bahan pelapis PTH umum termasuk tembaga, perak, timah, dll
Bagaimana mengatasi masalah kumis timah?
Selama pengepresan, gaya pengepresan tidak boleh terlalu besar, yang merupakan kontrol proses pengepresan.Setelah pengepresan, pemeriksaan pengambilan sampel dapat dilakukan, dan pengocok timah harus diamati selama 12 minggu
4. Sirkuit terbuka
Efek jet/tarik ke bawah:
Selama proses menekan Pin, papan sirkuit tercetak mungkin rusak secara mekanis.Jika gesekan terlalu besar, permukaan papan sirkuit akan tergores, gesekan akan meningkat, dan akhirnya PTH akan terdorong oleh fasa.Mengurangi tekanan juga dapat menghindari efek jet.
Efek pemutihan/menghilangkan:
Selama pemasangan pers, setiap struktur lapisan papan sirkuit tercetak akan diperas.Jika gaya yang diterapkan terlalu besar atau PTH tidak stabil, papan sirkuit tercetak dapat mengalami delaminasi.Setelah beberapa waktu, uap air akan masuk ke celah-celah papan sirkuit tercetak, sehingga menurunkan kinerja isolasi
Kedua masalah ini dapat dikontrol sampai batas tertentu selama proses pengepresan dengan mengontrol gaya pengepresan.Setelah pemasangan tekan selesai, produk juga dapat diperiksa melalui uji resistansi kontak dan analisis metalografi.Uji resistansi kontak dapat digunakan sebagai item uji rutin, dan analisis metalografi itu sendiri merusak produk, sehingga inspeksi pengambilan sampel secara teratur dapat dilakukan.
Metode pengujian keandalan produk yang umum
Salah satu metode deteksi yang umum adalah uji penuaan dan yang lainnya adalah uji karakteristik koneksi
Penuaan adalah untuk mensimulasikan keadaan setelah lama digunakan melalui alat uji.Metode penuaan umum meliputi:
1. Pembilasan hangat: - 40 ℃ ~ 60 ℃, perubahan terus menerus selama 30 menit
2. Suhu tinggi: 125 ℃, 250 jam
3. Urutan iklim: 16 jam suhu tinggi → 24 jam panas dan lembab → 2 jam suhu rendah →
4. Getaran
5. Korosi gas: 10 hari, H2S, SO2
Tes ini terutama untuk menguji gaya dorong dan kinerja listrik.
Metode umum meliputi:
1. Dorong keluar kekuatan (kekuatan penahan): ＞ 20N (sesuai dengan persyaratan desain produk)
2. Resistensi kontak: ＜ 0,5 Ω (sesuai dengan persyaratan desain produk)
Waktu posting: Nov-10-2022