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A. Riepilogo delle specifiche
La specifica del connettore press-fit che abbiamo sviluppato è
riassunto nella Tabella II.
Nella Tabella II, per "Dimensione" si intende la larghezza del contatto maschio (la cosiddetta "Dimensione della linguetta") in mm.
B. Determinazione della portata della forza di contatto appropriata
Come primo passo della progettazione del terminale press-fit, dobbiamo
determinare la gamma appropriata di forza di contatto.
A tale scopo, i diagrammi caratteristici di deformazione di
terminali e fori passanti sono disegnati schematicamente, come mostrato
in Fig. 2. È indicato che le forze di contatto sono su un asse verticale,
mentre le dimensioni dei terminali e i diametri dei fori passanti sono in
asse orizzontale rispettivamente.
C. Determinazione minima della forza di contatto
La forza di contatto minima è stata determinata da (1)
tracciando la resistenza di contatto ottenuta dopo la resistenza
test in asse verticale e la forza di contatto iniziale in orizzontale
asse, come mostrato in Fig. 3 schematicamente, e (2) trovando il
forza di contatto minima per garantire che la resistenza di contatto sia
inferiore e più stabile.
Nella pratica è difficile misurare direttamente la forza di contatto per la connessione press fit, quindi l'abbiamo ottenuta come segue:
(1) Inserimento dei terminali nei fori passanti, che hanno
vari diametri oltre la gamma prescritta.
(2) Misurazione della larghezza del terminale dopo l'inserimento dal
campione tagliato in sezione trasversale (ad esempio, vedere Fig. 10).
(3) Conversione della larghezza del terminale misurata in (2) in
forza di contatto utilizzando la caratteristica di deformazione
schema del terminale ottenuto effettivamente come mostrato in
Figura 2.
Due linee per la deformazione terminale significano quelle per
dimensioni massime e minime dei terminali dovute alla dispersione in
processo di fabbricazione rispettivamente.
Tabella II Scecificazione del connettore che abbiamo sviluppato
È chiaro che la forza di contatto generata tra
terminali e fori passanti è data dall'intersezione di due
schemi per terminali e fori passanti in Fig. 2, che
indica lo stato equilibrato di compressione terminale ed espansione del foro passante.
Abbiamo determinato (1) la forza di contatto minima
necessario per realizzare la resistenza di contatto tra i terminali e
fori più bassi e più stabili prima/dopo l'endurance
test per la combinazione di dimensioni minime dei terminali e
diametro massimo del foro passante e (2) la forza massima
sufficiente a garantire la resistenza di isolamento tra adiacenti
fori passanti supera il valore specificato (109Q per questo
sviluppo) a seguito dei test di resistenza per il
combinazione di dimensioni massime e minime dei terminali
diametro del foro passante, dove il deterioramento dell'isolamento
la resistenza è causata dall'assorbimento di umidità nel
area danneggiata (delaminata) nel PCB.
Nelle sezioni seguenti, i metodi utilizzati per determinare
rispettivamente le forze di contatto minime e massime.
D. Determinazione della forza massima di contatto
È possibile che inducano delaminazioni interlaminari nel PCB
l'abbassamento della resistenza di isolamento ad alta temperatura e in
un'atmosfera umida se soggetta a una forza di contatto eccessiva,
che è generato dalla combinazione del massimo
dimensione del terminale e il diametro minimo del foro passante.
In questo sviluppo, la forza di contatto massima consentita
è stato ottenuto come segue;(1) il valore sperimentale del
la distanza di isolamento minima consentita "A" nel PCB era
ottenuto sperimentalmente in anticipo, (2) l'ammissibile
la lunghezza di delaminazione è stata calcolata geometricamente come (BC A)/2, dove "B" e "C" sono il passo terminale e il
diametro del foro passante rispettivamente, (3) la delaminazione effettiva
lunghezza in PCB per vari diametri del foro passante è stata
ottenuti sperimentalmente e tracciati sulla lunghezza delaminata
rispetto al diagramma della forza di contatto iniziale, come mostrato in Fig. 4
schematicamente.
Infine, la massima forza di contatto è stata determinata così
in modo da non superare la lunghezza consentita della delaminazione.
Il metodo di stima delle forze di contatto è lo stesso di
indicato nella sezione precedente.
E. Design della forma del terminale
La forma del terminale è stata studiata in modo da generare
forza di contatto adeguata (da N1 a N2) nel foro passante prescritto
gamma di diametri utilizzando elementi finiti tridimensionali
metodi (FEM), compreso l'effetto della deformazione preplastica
indurre nella produzione.
Di conseguenza, abbiamo adottato un terminale, a forma di an
"Sezione trasversale a forma di N" tra i punti di contatto vicino al
inferiore, che ha generato una forza di contatto quasi uniforme
all'interno della gamma di diametri del foro passante prescritta, con a
foro perforato vicino alla punta che consente il danneggiamento del PCB
ridotta (Fig. 5).
Mostrato in Fig. 6 è un esempio del tridimensionale
Modello FEM e forza di reazione (cioè forza di contatto) vs
diagramma di spostamento ottenuto analiticamente.
F. Sviluppo della placcatura in stagno duro
Esistono vari trattamenti superficiali per prevenire il
ossidazione di Cu su PCB, come descritto in II - B.
Nel caso di trattamenti superficiali di placcatura metallica, come ad es
stagno o argento, l'affidabilità del collegamento elettrico del press-fit
la tecnologia può essere assicurata dalla combinazione con
terminali con placcatura Ni convenzionale.Tuttavia, nel caso di OSP,la stagnatura sui terminali deve essere utilizzata per garantire una lunga duratatermine affidabilità della connessione elettrica.
Tuttavia, la tradizionale stagnatura sui terminali (ad es
esempio, di 1ltm di spessore) genera la raschiaturadi stagnodurante il processo di inserimento del terminale.(Foto. "a" in Fig. 7)
e questa raschiatura probabilmente induce dei cortocircuiti conterminali adiacenti.
Per questo abbiamo sviluppato un nuovo tipo di latta dura
placcatura, che non comporta la raschiatura dello stagno eche garantisce l'affidabilità della connessione elettrica a lungo terminecontemporaneamente.
Questo nuovo processo di placcatura consiste in (1) stagno extra sottile
placcatura su sottoplaccatura, (2) un processo di riscaldamento (rifusione di stagno),
che forma lo strato di lega metallica dura tra il
sottoplaccatura e la stagnatura.
Perché il residuo finale di stagnatura, che è la causa
di raschiatura, sui terminali diventa estremamente sottile e
si distribuisce in modo non uniforme sullo strato di lega, senza raschiaturaDistagno è stato verificato durante il processo di inserimento (Foto "b" infigura 7).
Tempo di pubblicazione: dic-08-2022