压配互连技术全解析
1. 压配引脚的固定原理
压配引脚主要通过连接器引脚与印刷线路板(PWB)的镀通孔(PTH)筒之间的机械干涉来固定。在压配组装过程中,高摩擦力会使压配引脚和配合的PTH筒表面的氧化物松动。与焊接相比,材料的纯度、氧化物堆积和材料保质期等因素在压配工艺中并非关键考虑因素。当尺寸和材料条件合适时,压配过程可在连接器引脚和PTH筒壁之间形成气密接触。这种气密密封对于连接可靠性至关重要,因为可靠的电气接触要求两个配合表面的界面在化学和机械方面保持稳定。气密的、涂抹状的金属对金属接触可以减轻任何一个接触面(PTH筒或压配引脚)的氧化,并防止微动腐蚀,微动腐蚀是机械配合接触常见的失效机制,特别是在有振动的情况下。压配互连至少与焊接连接一样可靠,而且不会出现焊点随时间退化或开裂的问题。
2. 表面处理及其影响
2.1 摩擦学特性
每种材料都有摩擦学特性。一些材料具有天然的润滑性,如锡 - 铅合金;而另一些则防滑性明显,如锡或铜。铜是表面处理中最不光滑的材料之一,对于相同尺寸的孔,通常比锡 - 铅或金表面处理需要更大的压入力。锡的晶体结构也相对难以滑动。在某些情况下,需要特别关注PTH的最终孔径(FHS)。PWB供应商应知晓这些孔是为压配组件预留的,以便FHS和表面处理条件适合压配组件。对于一些材料,如铜,可根据连接器供应商的建议将孔的尺寸设定在FHS的上限,以方便插入。FHS应是施加表面处理后的孔尺寸。
如果摩擦学力过大,PTH筒可能会被推出电路板或受到其他损坏。在全面生产开始之前,应始终评估试验板和压配参数。即使是非常小的变化或缺陷也可能影响压配连接通常较高的良品率。
最近,欧盟豁免了压配连接器遵守其有害物质限制(RoHS)