YouTube
Laten we eens kijken hoe het werkt:
Whoed isPerspassing？
Perspassing is een perspassing tussen twee delen waarbij het ene deel onder druk in een iets kleiner gaatje in het andere wordt gedrukt.
Letterlijk is het een soort interferentiepassing.
Perspassingstechnologie wordt veel gebruikt en de aansluiting op PCB is een van de typische toepassingen.
Bij het beschrijven in het Chinees gebruiken we meestal verschillende termen zoals krimpen, perspassing en krimpen.In de branche wordt vaak gebruikt om direct "Perspassing" te omschrijven.De belangrijkste focus van dit artikel is ook de perspassing-toepassing in de PCB-industrie (meerdere gangbare perspassingspennen).
Wat zijn de voordelen van Pressfit?
De belangrijkste methoden voor het installeren van onderdelen op PCB's zijn lassen en perspassing.Laten we de voor- en nadelen van deze twee verbindingsmethoden vergelijken met enkele conventionele gegevens.
| Solderen | Perspassing | |
| consumptie | 30-40kW | 4-6kW |
| omgeving | Laslucht en verblijf | Geen woonplaats |
| kosten | PA, PPS nodig | Geen probleem van gereserveerde temperatuur, gebruik goedkoper materiaal zoals PBT, PET enz. |
| Apparatuur | Grote investeringen en grote gebiedskosten | Lage investering en klein formaat gebied |
| Beschikbare ruimte | 5-15 mm | 2 mm |
| Defect tarief | 0.05pasvorm | 0.005pasvorm |
Uit de vergelijkingsgegevens kunnen we zien dat perspassing een betere PCB-verbindingsmethode is dan lassen in termen van bepaalde prestatie-indicatoren.Lassen is natuurlijk niet nutteloos, anders komen er niet zoveel laspunten op de print.Lassen heeft bijvoorbeeld meestal een grotere tolerantie voor de maattolerantie van pennen en de lasverbinding is stabieler. Press Fit is echter beter in veel functie-indicatoren.
Gebruikelijke ontwerpmethoden met perspassing
Alvorens de ontwerpmethode te introduceren, is het noodzakelijk om twee veelgebruikte termen te introduceren:
PTH: Geplateerd door Gat
EON: Oog van de naald
Momenteel zijn de pinnen die op Press Fit worden gebruikt in feite elastische pinnen, ook wel compliante pinnen genoemd, die over het algemeen een grotere diameter hebben dan PTH.Tijdens het montageproces zullen de naalddelen worden vervormd, wat resulteert in het verbindingsoppervlak met het stijve PTH.Vergeleken met de massieve naald kan de meegaande naald een grotere PTH-tolerantie toestaan.
De speldenpriknaald is geleidelijk aan de mainstream in de markt geworden.Het is eenvoudig van ontwerp en kan worden gebruikt met open patenten.Zelfs als het niet al te veel ontwerpinspanning vereist, kan het ook worden gebruikt met kant-en-klare ontwerpoplossingen, die de kenmerken hebben van een lage insteekkracht en een hoge vasthoudkracht.
De bovenstaande afbeelding toont verschillende veelgebruikte pin-/terminalstructuren.De eerste is het meest voorkomende ontwerpschema.Het basisontwerpschema voor gaatjes is eenvoudig van structuur, maar vereist een hoge symmetrie en locatie;De tweede is het patentproduct van TE Company.Op basis van de pinhole-structuur heeft het iets meer rotatiehoek, die zich aan verschillende gaten kan aanpassen.Het heeft echter hogere eisen aan de diameter van het gat en het zal een bepaalde rotatiekracht op het gat produceren;De derde is het eerdere patent "C-PRESS" van Winchester Electronics, dat wordt gekenmerkt door een C-vorm vanaf de dwarsdoorsnede.De voordelen zijn dat de perskracht continu is, de PTH-vervorming klein is en het nadeel is dat PTH met een kleine opening moeilijk te bereiken is;De laatste is de H-type contactpen van FCI Company.Het voordeel is dat het gemakkelijk te controleren is bij het krimpen, maar het nadeel is dat het moeilijk is om de contactpen te vervaardigen.
Gemeenschappelijke materialen en fabricageproces
Gebruikelijke materialen van Pin zijn onder meer tinbrons (CuSn4, CuSn6), messing (CuZn) en wit koper (CuNiSi), waaronder wit koper een hoge geleidbaarheid heeft en de gebruikstemperatuur hoger kan zijn dan 150 ℃;De coating wordt over het algemeen geplateerd door galvaniseren of thermisch plateren μm + 1 μM van Ni + Sn, SnAg of SnPb, enz. Zoals hierboven beschreven, is de structuur van Pin divers en het uiteindelijke doel is om een Pin te produceren met kleine perskracht en grote houdkracht onder de omstandigheden van gemakkelijke productie en lage kosten.
Het veelgebruikte materiaal van PTH is glasvezel + epoxyhars + koperfolie, met een dikte> 1,6, en de coating is over het algemeen tin of OSP.De structuur van PTH is relatief eenvoudig.Over het algemeen is het aantal PCB-lagen groter dan 4. De opening van PTH is over het algemeen strikt en de specifieke vereisten zijn afhankelijk van het ontwerp van Pin.Over het algemeen is de dikte van koperplaten ongeveer 30-55 μm.De dikte van de tinafzetting is over het algemeen> 1 μm。
Analyse van perspassing/uittrekproces
Als we de meest voorkomende pinhole-structuur als voorbeeld nemen, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding, is er een typische verandering van de drukcurve in het hele proces van in- en uittrekken, wat ook verband houdt met het structurele ontwerp van Pin.
Pers in proces:
1. Pin wordt in het gat gestoken en de punt komt zonder vervorming binnen
2. Pin begint in te drukken, EON begint te vervormen en de eerste golfpiek verschijnt tijdens het persproces
3. Pin blijft drukken, EON heeft in principe geen verdere vervorming en de perskracht neemt iets af
4. Pin blijft naar beneden drukken, wat verdere vervorming en de tweede golfpiek veroorzaakt
Verschijnt in het persproces
Binnen 100 seconden nadat de perspassing is voltooid, zal de retentiekracht snel afnemen, met een daling van ongeveer 20%.Er zullen overeenkomstige verschillen zijn volgens verschillende penontwerpen;24 uur na de perspassing is het koudlasproces van Pin en PTH in principe voltooid.
Dit wordt veroorzaakt door de fysieke eigenschappen van het metaal en er is weinig ruimte voor verbetering.Door middel van de uitdrukkrachttest kan worden geverifieerd of de uiteindelijke retentiekracht voldoet aan de productontwerpvereisten.
2. Sommige storingsmodi tijdens het inbrengen van de pin
Zoals te zien is in de onderstaande afbeelding, kan de pin tijdens het inbrengen worden vervormd, geplet, geplet, gebroken en gebogen
Dit zijn de mogelijke faalwijzen van de contactpen tijdens het perspassingsproces.Aangezien de contactpen in de PTH moet worden gestoken, is het zeer waarschijnlijk dat deze na het indrukken niet visueel kan worden gedetecteerd en dat de schade aan de mechanische sterkte mogelijk niet wordt gedetecteerd door de elektrische prestatietest
Deze faalwijzen moeten worden bewaakt tijdens het perspassingsproces.PROMESS biedt curvecorridor, venster, maximum- en minimumwaarde en andere monitoringmethoden om ervoor te zorgen dat het hele perspassingsproces van elke pin controleerbaar en betrouwbaar is.Je kunt de case-display opnieuw in de video zien.PROMESS biedt zeer nauwkeurige, 100% procescontroleoplossingen om ervoor te zorgen dat alle producten die de fabriek verlaten vrij zijn van defecte producten. De procescontrole kan ook het industriële afval van printplaten tot op zekere hoogte verminderen en de productiekosten verlagen.
3. Kortsluiting
Op het oppervlak van puur tin bevordert de spanning de groei van tin Whisker, wat zal leiden tot kortsluiting van het circuit op de printplaat, waardoor de functie van de module in gevaar komt.De ontwerprichtlijnen voor het verminderen van de groei van tinwhiskers omvatten het verminderen van de inbrengkracht en het verminderen van de dikte van het tinoppervlak.
Gebruikelijke PTH-coatingmaterialen zijn onder meer koper, zilver, tin, enz
Hoe het probleem van tinnen bakkebaarden op te lossen?
Tijdens het persen mag de perskracht niet te groot zijn, wat de controle is van het persproces.Na het persen kan een monsterinspectie worden uitgevoerd en moeten de tinnen bakkebaarden gedurende 12 weken worden geobserveerd
4. Open circuit
Jet-effect/naar beneden trekken:
Tijdens het inpersen van Pin kan de printplaat mechanisch beschadigd raken.Als de wrijving te groot is, wordt het oppervlak van de printplaat bekrast, neemt de wrijving toe en wordt uiteindelijk de PTH door de fase naar buiten geduwd.Het verlagen van de druk kan ook het straaleffect voorkomen.
Bleek effect/delamineren:
Tijdens persmontage wordt elke laagstructuur van de printplaat samengedrukt.Als de uitgeoefende kracht te groot is of de PTH niet stabiel is, kan de printplaat delamineren.Na verloop van tijd zal er vocht in de scheuren van de printplaat komen, wat resulteert in verminderde isolatieprestaties
Deze twee problemen kunnen tijdens het perspassingsproces tot op zekere hoogte worden beheerst door de perskracht te beheersen.Nadat de perspassing is voltooid, kan het product ook worden geïnspecteerd door middel van contactweerstandstest en metallografische analyse.De contactweerstandstest kan worden gebruikt als een routinematig testitem en de metallografische analyse zelf is destructief voor het product, dus regelmatige monsterinspectie kan worden uitgevoerd.
Gebruikelijke testmethoden voor productbetrouwbaarheid
Een van de gebruikelijke detectiemethoden is een verouderingstest en de andere is een verbindingskarakteristiekentest
Veroudering is het simuleren van de toestand na langdurig gebruik door middel van testapparatuur.Veel voorkomende verouderingsmethoden zijn onder meer:
1. Warmspoelen: - 40 ℃~60 ℃, continue verandering gedurende 30 minuten
2. Op hoge temperatuur: 125 ℃, 250 uur
3. Klimaatvolgorde: 16 uur hoge temperatuur → 24 uur warm en vochtig → 2 uur lage temperatuur →
4. Trillingen
5. Gascorrosie: 10 dagen, H2S, SO2
De test is voornamelijk bedoeld om de duwkracht en elektrische prestaties te testen.
Gebruikelijke methoden zijn onder meer:
1. Duwkracht (houdkracht): ＞ 20N (volgens productontwerpvereisten)
2. Contactweerstand: < 0,5 Ω (volgens productontwerpvereisten)
Posttijd: 10-nov-2022