将多边形引脚和插座压接至印刷电路板通孔
下面介绍将具有多边形压接特征(多面几何形状)的机加工引脚和插座压入印刷电路板中的镀通孔(PTH)。当多边形压针被压入镀通孔时,多边形的点(大直径或外切直径)被设置或嵌入孔中,而特征侧面的fl(小直径或内切直径)提供了释放,使镀通孔筒的其余部分保持完整。结果是,当引脚/插座被压入时,内部板层不会断开。通过正确指定孔尺寸,多边形压接功能将允许引脚/插座固定在孔中,同时保持PCB所有层的连续性。这些类型的引脚/插座通常用作无焊冲压件,但也非常适合焊接,因为它们在孔中提供的浮雕允许在焊接过程中排出气体和焊料流动,而不会产生空隙或流动。
不建议将带有倒钩或滚花压接功能的引脚和插座压入镀通孔,特别是多层PCB中的那些。这些类型的压接功能可能会损坏镀通孔的筒体,在压入引脚时断开内层。这是由于这些功能具有恒定、不间断的直径,在孔中没有提供减压。倒钩和滚花更适合压入模制或机加工的塑料外壳和绝缘体或裸板PCB孔中。如果选择将其用于镀通孔,则应仅在单层板上使用,并在压制后将其焊接到桶或肩部,以确保良好的电气连接。
多面压针的孔尺寸比标准镀通孔需要更多的考虑;必须特别注意所使用的钻头尺寸。建议的钻孔尺寸是在PCB电镀之前,基于0.5-1盎司的典型铜沉积,这会使孔尺寸减小约0.0015“-0.003”。因此,所选的钻头尺寸应比冲压特征点的直径大约0.001英寸。为了经济起见,应选择至少大0.001英寸的比较接近的标准钻孔尺寸(FR-4环氧树脂中的实际钻孔通常比标称钻孔尺寸小0.0005英寸)。在图1所示的示例中,销钉/插座具有直径为0.044英寸的六边形特征,选择了比较接近的典型标准钻头尺寸0.0453英寸(1.15毫米)。对于在压装后焊接引脚的应用,多边形压装特征提供的浮雕变得更加重要;较小的板孔可能需要具有较少刻面的引脚/插座(见图2)。在为印刷机指定电镀通孔时,应向PCB制造商提供实际使用的钻孔尺寸以及商业成品孔公差。根据表面镀层、锡、锡/铅、ENIG等,典型的成品孔尺寸比钻孔尺寸小0.003“-0.005”。冲压应用的成品孔尺寸公差应规定为+/-.002”
压镀通孔的其他一些考虑因素:板材制造商应避免使用重新定位的钻头,并应根据其设备和工艺限制钻孔次数,以确保钻孔的一致性;在制造大型面板时,重要的是要遮蔽电解铜槽中的面板边缘,以减少边缘孔中铜相对于面板入口孔的过度积聚。
接下来,当将镀金引脚压入镀金孔或将镀锡引脚压入镀锡孔时,会发生接触的类似金属的“冷焊”。这会产生高插入力,可能会损坏电路板或连接器。孔中的润滑剂,如接触润滑剂OS-138,可以大大减少“冷焊”。肥皂溶液也可以在洗完板后使用。酒精不是有效的润滑剂,但可以在不留下粘性残留物的情况下使用。即使有润滑剂,仍然会发生一些“冷焊”,这会在压制过程中在孔中产生局部热量。压制速度应缓慢,以尽量减少对电路板的热损伤。