Stifteinführmaschine / Drahtschneide-, Abisolier- und Crimpmaschine / Leitungsschneide-Vorformmaschine

Press-Fit-Technologie: Herstellung robuster lötfreier Verbindungen

Der Bedarf an automatisierungsfähigen lötfreien Verbindungen

Press-Fit-Technologie zur Herstellung robuster lötfreier Verbindungen (1)

Die Entwicklung von On-Board-Verbindungslösungen ist ein Bereich mit erheblichen Herausforderungen bei der Implementierung bleifreier Lötprozesse.Ein Schlüsselbereich für Großserienhersteller ist die Aufrechterhaltung der Gesamtproduktionseffizienz.Die sekundären Lötprozesse, die traditionell zum Anbringen großer Steckverbinder und anderer spezieller Verbindungen erforderlich waren, lassen sich nur sehr schwer auf bleifreie Prozesse umstellen.Dies stellt eine besondere Herausforderung für Leiterplatten aus schwerem Kupfer dar, beispielsweise für Stromverbindungen.

Einpressstifte (nachgiebig) gibt es seit mehr als 20 Jahren und werden in mehreren Zielmärkten umfassend eingesetzt.Die Press-Fit-Technologie (nachgiebig) beinhaltet ein spezielles Design des Einsteckabschnitts jedes Stifts, der eine robuste und zuverlässige gasdichte Schnittstelle mit dem durchkontaktierten Loch bietet und keinen nachfolgenden Lötschritt erfordert.

Der Einsteckabschnitt des Stifts ist größer als der Durchmesser des Lochs, aber so konstruiert, dass er sich beim Einführen verformt, wodurch ein starker Reibschluss zwischen dem Stift und der durchkontaktierten Oberfläche entsteht.

Nadelöhr-Design

Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Designansätze verwendet, um den elastischen Sitz zu gewährleisten, der für nachgiebige Stifte erforderlich ist.Da die Einpresstechnologie (nachgiebig) in neue Anwendungen wie intelligente Anschlusskästen in der Automobilindustrie vordringt, ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Kraft zwischen dem Stift und der durchkontaktierten Oberfläche ausreichend bleibt, um Umwelteinflüssen und mechanischen Faktoren wie Hitze, Feuchtigkeit, Vibrationen, Stöße und andere raue Bedingungen, die in einer Automobilumgebung typisch sind.

Der „Nadelöhr“-Ansatz hat sich als die zuverlässigste Technologie zur Optimierung sowohl der anfänglichen als auch der fortlaufenden Haltekraft erwiesen.Das federartige Design, das in Nadelöhr-Konfigurationen verwendet wird, sorgt für eine enge, langfristige Kontaktkraft gegen den Lauf des Lochs.

Die Betriebstemperatur aller Pins beträgt -40 bis 125 °C und sie halten 1.008 Stunden lang 125 °C stand.Für die Verbindung senkrechter Leiterplatten sind auch rechtwinklige Stifte (ein- und zweireihig) erhältlich.Alle Produkte werden mit bleifreier RoHS-Beschichtung angeboten.

Press-Fit-Technologie zur Herstellung robuster lötfreier Verbindungen (2)
Press-Fit-Technologie zur Herstellung robuster lötfreier Verbindungen (3)

Die Steckverbinder sind aus robustem Kunststoff geformt und verfügen über eine große Auswahl an Stiften.Sie können nur drei Pins und bis zu 256 Pins enthalten“, sagt das Assembly Magazine in seinem Artikel über Press-Fit-Steckverbinder und ihre Vorteile.

Strombelastbarkeit

Einpressklemmen (konform) verfügen über eine ausgezeichnete Stromkapazität und können besonders hilfreich für Stromverbindungen auf schweren Kupferplatinen sein, die schwer zu löten sind und daher schwieriger in bleifreie Umgebungen überführt werden können.Anstatt die Parameter des Reflow-Prozesses optimieren oder anpassen zu müssen, um den speziellen Lötherausforderungen für Leiterplatten aus schwerem Kupfer gerecht zu werden, können Hersteller relativ breite Mainstream-Prozesskontrollfenster einrichten und spezielle Lötanforderungen eliminieren, indem sie konforme Verbindungen für Hochstromanwendungen verwenden.

Getestet auf Zuverlässigkeit, Haltekraft und Umweltbeständigkeit

Die (konformen) Technologien mit Nadelöhr-Presspassung wurden ausführlich getestet, um die Einhaltung einer Reihe wichtiger Branchenanforderungen sicherzustellen, darunter SAE/USCAR-2, Rev4, EIA-Publikation 364 und IEC 60352-5-Spezifikationen.Der Testprozess nutzte eine systematische Bewertung von Umwelt-, Mechanik- und Zuverlässigkeitsfaktoren unter kontrollierten Bedingungen.

Die Tests wurden für eine Reihe unterschiedlicher Pressfit-Verbindungen (konform) und PCB-Typen (einschließlich Kupferbeschichtung, Goldbeschichtung und HASL-Oberfläche) durchgeführt.Alle Testmuster wurden unter Verwendung normaler Produktionstechniken und Qualitätskriterien hergestellt und zusammengebaut.

Zu den spezifischen Tests gehörten Vibration, Thermoschock und thermische Lebensdauer, mechanischer Schock, Einsteckkraft, Haltekraft, Feuchtigkeit, Stromwechsel und Kontaktwiderstand.Alle Verbindungsentwürfe wurden durchweg ohne Schäden und/oder unter Einhaltung der angegebenen Parameter bestanden.

Konforme Pin-Spezifikationen, Konfigurationen, Optionen

Pressfit-Verbindungen (konform) sind derzeit in den folgenden Konfigurationen verfügbar:

Diskrete Anschlüsse (Flachstecker, Flachstecker usw.)

Nadeln mit durchgehender Spule

Einpress-Vorsätze auf Endlosrollen oder vorgeschnittenen Längen (einzeln oder zweiteilig)

Quadratisch oder rund (Industriestandard oder kundenspezifische Durchmesser und Stiftlängen)


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22.06.2022