יוטיוב
בוא נראה איך זה עובד:
Wכובע הואהתאמה לחיצה?
Press-fit היא התאמת הפרעה בין שני חלקים שבה חלק אחד נאלץ בלחץ לתוך חור קצת יותר קטן בחלק השני.
פשוטו כמשמעו, זה סוג של התאמת הפרעות.
טכנולוגיית Press fit נמצאת בשימוש נרחב, והחיבור על PCB הוא אחד מהיישומים האופייניים לה.
כאשר אנו מתארים בסינית, אנו משתמשים בדרך כלל במונחים שונים כגון כיווץ, התאמת לחיצה וכיווץ.התעשייה משמשת לעתים קרובות לשימוש ישיר ב-"Press fit" לתיאור.המוקד העיקרי של מאמר זה הוא גם אפליקציית התאמה לעיתונות בתעשיית ה-PCB (מספר פיני התאמה נפוצים).
מהם היתרונות של Press fit?
השיטות העיקריות להתקנת חלקים על PCB הן ריתוך והתאמה לחיצה.הבה נשווה את היתרונות והחסרונות של שתי שיטות החיבור הללו עם כמה נתונים קונבנציונליים.
| הַלחָמָה | התאמה לחיצה | |
| צְרִיכָה | 30-40 קילוואט | 4-6 קילוואט |
| סביבה | ריתוך אוויר ומגורים | אין מגורים |
| עֲלוּת | צריך PA, PPS | אין בעיה של טמפרטורה שמורה, השתמש בחומר בעלויות נמוכות יותר כגון PBT, PET וכו '. |
| צִיוּד | השקעה גדולה ועלות שטח גדולה | השקעה נמוכה ושטח קטן בגודל |
| שטח פנוי | 5-15 מ"מ | 2 מ"מ |
| שיעור פגם | 0.05 התאמה | 0.005 התאמה |
מנתוני ההשוואה, אנו יכולים לראות ש-Press fit היא שיטת חיבור PCB טובה יותר מאשר ריתוך מבחינת מדדי ביצועים מסוימים.כמובן, ריתוך אינו חסר תועלת, אחרת לא יהיו כל כך הרבה נקודות ריתוך על ה-PCB.לדוגמה, לריתוך יש בדרך כלל סובלנות גדולה יותר לסובלנות הממדית של פינים, וחיבור הריתוך יציב יותר, עם זאת, Press Fit טוב יותר במדדים רבים של תכונה.
שיטות עיצוב נפוצות בהתאמה לעיתונות
לפני הצגת שיטת העיצוב, יש צורך להציג שני מונחים נפוצים:
PTH: מצופה דרך חור
EON: עין המחט
נכון לעכשיו, הפינים המשמשים ב-Press fit הם בעצם פינים אלסטיים, הידועים גם בתור פינים תואמים, שקוטרם בדרך כלל גדול יותר מ-PTH.במהלך תהליך ההרכבה, חלקי המחט יעוותו, וכתוצאה מכך משטח החיבור עם ה-PTH הקשיח.בהשוואה למחט המוצקה, המחט התואמת יכולה לאפשר סבילות PTH גדולה יותר.
מחט חור הסיכה הפכה בהדרגה למיינסטרים בשוק.הוא פשוט בעיצובו וניתן להשתמש בו עם פטנטים פתוחים.גם אם הוא אינו דורש יותר מדי מאמץ עיצובי, ניתן להשתמש בו גם עם פתרונות עיצוב מוכנים, בעלי מאפיינים של כוח החדרה נמוך וכוח עצירה גבוה.
האיור שלמעלה מציג כמה מבני פינים/טרמינלים נפוצים.הראשון הוא ערכת העיצוב הנפוצה ביותר.ערכת העיצוב הבסיסית של חריר היא פשוטה במבנה, אך דורשת סימטריה ומיקום גבוהים;השני הוא מוצר הפטנט של חברת TE.בהתבסס על מבנה החורים, יש לו זווית סיבוב קצת יותר, שיכולה להתאים לחורים שונים.עם זאת, יש לו דרישות גבוהות יותר לקוטר החור, והוא ייצור כוח סיבוב מסוים על החור;השלישי הוא הפטנט הקודם של Winchester Electronics "C-PRESS", המתאפיין בצורת C מהחתך.היתרונות הם שכוח הלחיצה רציף, עיוות PTH קטן, והחיסרון הוא שקשה להשיג PTH עם צמצם קטן;האחרון הוא סיכת המגע מסוג H של חברת FCI.היתרון הוא שקל לשלוט בו בעת לחיצה, אך החיסרון הוא שקשה לייצר את סיכת המגע.
חומרים נפוצים ותהליך ייצור
החומרים הנפוצים של Pin כוללים ברונזה פח (CuSn4, CuSn6), פליז (CuZn) ונחושת לבנה (CuNiSi), ביניהם לנחושת לבנה יש מוליכות גבוהה, וטמפרטורת השימוש יכולה לעלות על 150 ℃;הציפוי מצופה בדרך כלל על ידי ציפוי אלקטרוליטי או ציפוי חם μm+1 μM של Ni+Sn, SnAg או SnPb וכו'. כפי שתואר לעיל, המבנה של Pin מגוון, והמטרה הסופית היא לייצר Pin עם קטן כוח לחיצה וכוח אחיזה גדול בתנאים של ייצור קל ועלות נמוכה.
החומר הנפוץ של PTH הוא סיבי זכוכית + שרף אפוקסי + רדיד נחושת, עם עובי> 1.6, והציפוי הוא בדרך כלל פח או OSP.המבנה של PTH פשוט יחסית.באופן כללי, מספר שכבות ה-PCB גדול מ-4. הצמצם של PTH הוא בדרך כלל קפדני, והדרישות הספציפיות תלויות בעיצוב של Pin.בדרך כלל, עובי ציפוי הנחושת הוא כ-30-55 מיקרומטר.עובי שקיעת הפח הוא בדרך כלל>1 מיקרומטר.
ניתוח תהליך התאמה/שליפה בלחיצה
אם ניקח כדוגמה את מבנה החור הנפוץ ביותר, כפי שמוצג באיור למטה, יש שינוי אופייני בעקומת הלחץ בכל תהליך הלחיצה פנימה והשליפה, שקשור גם לעיצוב המבני של Pin.
לחץ בתהליך:
1. סיכה מוכנסת לחור, והקצה נכנס ללא דפורמציה
2. סיכה מתחילה להילחץ פנימה, EON מתחילה להתעוות, ושיא הגל הראשון מופיע בתהליך הלחיצה
3. סיכה ממשיכה ללחוץ, ל-EON בעצם אין דפורמציה נוספת, וכוח הלחיצה יורד מעט
4. סיכה ממשיכה ללחוץ כלפי מטה, וגורמת לעיוות נוסף, ולשיא הגל השני
מופיע בתהליך הלחיצה
תוך 100 שניות לאחר סיום התאמת הלחיצה, כוח השמירה יירד במהירות, עם ירידה של כ-20%.יהיו הבדלים מתאימים לפי עיצובי סיכות שונים;24 שעות לאחר התאמת הלחיצה, תהליך הריתוך הקר של Pin ו-PTH מסתיים בעצם.
זה נגרם על ידי התכונות הפיזיקליות של המתכת, ואין הרבה מקום לשיפור.ניתן לוודא אם כוח ההחזקה הסופי עומד בדרישות עיצוב המוצר באמצעות מבחן כוח הדחיפה החוצה.
2. מצבי כשל מסוימים במהלך הכנסת סיכה
כפי שמוצג באיור למטה, הסיכה עשויה להיות מעוותת, מרוסקת, מרוסקת, נשברת וכפופה במהלך ההחדרה
אלו הם מצבי הכשל האפשריים של סיכת המגע במהלך תהליך התאמת העיתונות.מכיוון שצריך להכניס את סיכת המגע ל-PTH, סביר מאוד שלא ניתן לזהות אותו חזותית לאחר לחיצה, וייתכן שהנזק של החוזק המכני לא יתגלה באמצעות בדיקת הביצועים החשמליים
יש לפקח על מצבי כשל אלו במהלך תהליך התאמת העיתונות.PROMESS מספקת מסדרון עקומה, חלון, ערך מקסימלי ומינימלי ושיטות ניטור אחרות כדי להבטיח שכל תהליך התאמת העיתונות של כל סיכה ניתן לשליטה ואמין.אתה יכול לראות שוב את תצוגת המקרה בסרטון.PROMESS מספקת פתרונות בקרת תהליכים ברמת דיוק גבוהה של 100% כדי להבטיח שכל המוצרים היוצאים מהמפעל יהיו נקיים ממוצרים פגומים, בקרת התהליך יכולה גם להפחית את הפסולת התעשייתית של לוח PCB במידה מסוימת ולהפחית את עלות הייצור.
3. קצר חשמלי
על פני השטח של פח טהור, הלחץ יקדם את צמיחתו של פח וויסקר, מה שיוביל לקצר של המעגל במעגל המודפס, ובכך יסכן את תפקוד המודול.הנחיות התכנון להפחתת הצמיחה של שפם פח כוללות הפחתת כוח ההחדרה והקטנת עובי משטח הפח.
חומרי ציפוי PTH נפוצים כוללים נחושת, כסף, פח וכו'
איך פותרים את בעיית זיפי הפח?
במהלך הלחיצה, כוח הלחיצה לא יהיה גדול מדי, שהוא השליטה בתהליך הלחיצה.לאחר הלחיצה, ניתן לבצע בדיקת דגימה, ולצפות בשפם פח במשך 12 שבועות
4. מעגל פתוח
אפקט סילון/משיכה למטה:
במהלך תהליך הלחיצה על פין, המעגל המודפס עלול להינזק מכנית.אם החיכוך גדול מדי, פני השטח של המעגל ישרטו, החיכוך יגדל, ולבסוף ה-PTH יידחק החוצה על ידי הפאזה.הפחתת הלחץ יכולה גם למנוע את אפקט הסילון.
אפקט הלבנה/דלמינציה:
במהלך הרכבת העיתונות, כל מבנה שכבה של המעגל המודפס יילחץ.אם הכוח המופעל גדול מדי או שה-PTH אינו יציב, הלוח המודפס עלול להיות דה למינציה.לאחר פרק זמן, לחות תיכנס לסדקים של המעגל המודפס, וכתוצאה מכך ביצועי בידוד מופחתים
ניתן לשלוט בשתי הבעיות הללו במידה מסוימת במהלך תהליך התאמת הלחץ על ידי שליטה בכוח הלחיצה.לאחר סיום התאמת הלחיצה, ניתן לבדוק את המוצר גם באמצעות בדיקת עמידות במגע וניתוח מטאלוגרפי.בדיקת עמידות המגע יכולה לשמש כפריט בדיקה שגרתי, והניתוח המטאלוגרפי עצמו הרסני למוצר, כך שניתן לבצע בדיקת דגימה קבועה.
שיטות נפוצות לבדיקת אמינות המוצר
אחת משיטות הזיהוי הנפוצות היא בדיקת הזדקנות והשנייה היא בדיקת מאפייני חיבור
ההזדקנות היא לדמות את המצב לאחר זמן רב של שימוש באמצעות ציוד בדיקה.שיטות ההזדקנות הנפוצות כוללות:
1. שטיפה חמה: - 40 ℃ ~ 60 ℃, שינוי רציף למשך 30 דקות
2. טמפרטורה גבוהה: 125 ℃, 250 שעות
3. רצף אקלים: 16 שעות טמפרטורה גבוהה → 24 שעות חם ולח → 2 שעות טמפרטורה נמוכה →
4. רטט
5. קורוזיה בגז: 10 ימים, H2S, SO2
הבדיקה מיועדת בעיקר לבדיקת כוח הדחיפה והביצועים החשמליים.
השיטות הנפוצות כוללות:
1. כוח דחיפה החוצה (כוח אחיזה): ＞ 20N (בהתאם לדרישות עיצוב המוצר)
2. התנגדות מגע: ＜ 0.5 Ω (בהתאם לדרישות עיצוב המוצר)
זמן פרסום: 10 בנובמבר 2022