Kuidas saavutavad plaadist-plaadile-ühendused
vastupidavuse
Valge raamat: Kuidas saavutavad plaadist-plaadile-ühendused vastupidavuse ja millised tegurid mõjutavad ühendust
Olgu tegemist lennunduse ja kosmosetööstuse, tööstusautomaatika, transpordi või tervishoiuga: plaadist-plaadile ühendused peavad alati tagama usaldusväärse signaaliülekande ega tohi mingil juhul rikkeid tekitada. Samal ajal on need oma keskkonna tõttu avatud mitmesugustele koormustele: Mehaanilised mõjud, nagu löögid, vibratsioon ja võnked, ohustavad andmeedastuse stabiilsust sama palju kui termilised ja keemilised keskkonnamõjud, mis tulenevad äärmuslikest temperatuuridest, tugevatest temperatuurikõikumistest, kahjulikest gaasidest, niiskusest ja mustusest. Kvaliteetsete trükkplaatide ühenduste tootjad kasutavad seetõttu kõiki võimalusi, et kaitsta oma plaadilt-plaadile ühendusi nende koormuste eest.
Plaadi-plaadi ühenduste vastupidavus hoolimata miniaturiseerimisest
Kaasaegne elektrotehnika allub rohkem kui kunagi varem ühele suundumusele: miniaturiseerimisele. Seadmed ja nende komponendid peavad muutuma mitte ainult üha võimsamaks, vaid ka üha väiksemaks. Siiski kasutatakse neid sageli rasketes tegelikes tingimustes. Seetõttu muutuvad komponendid ja pistikühendused üha filigraansemaks, samas kui koormus jääb samaks. Kvaliteetne pistikühendus talub seda koormust aga mitte ainult sama hästi kui tema vanem ja suurem vend, vaid isegi paremini. Selle põhjuseks on edasiarendused materjalide koostises ning tootedisainis, näiteks isolatsioonikorpuse geomeetrias. Board-to-board-pistikühenduse
vastupidavusele mõjutavad mitmesugused tegurid:
vastupidavusele mõjutavad mitmesugused tegurid:
- Pind
- Kontaktide konstruktsioon
- Kontaktsüsteem
- Ühendustehnika
- Isolatsioonielementide konstruktsioon
- Tolerantsivahemik
Mõjutav tegur: pind
Üks mõjutav tegur on kontaktpind. See määrab olulisel määral pistikühenduse kasutusiga, mida mõõdetakse tavaliselt ühendustsüklite arvuga. Praktikas on pistikühendus avatud teatud mikrolikumistele. Need põhjustavad pinna kulumist ja sellest tulenevalt oksüdeerumist. Selle tagajärjeks on suurem üleminekutakistus ja seega halvem signaaliülekande kvaliteet. Seetõttu on
kvaliteetne ja vastupidav kontaktkate otsustava tähtsusega pindmise kulumise vältimisel.
Lugege meie tasuta valgest raamatust, millele tuleb kontaktpinna valimisel tähelepanu pöörata.
kvaliteetne ja vastupidav kontaktkate otsustava tähtsusega pindmise kulumise vältimisel.
Lugege meie tasuta valgest raamatust, millele tuleb kontaktpinna valimisel tähelepanu pöörata.
Mõjutav tegur: kontaktide disain
Trükkplaadi pistikühenduse kontaktid on stantsitud või keeratud. Stantsimisel tekib stantsitud riba alumisele küljele aga mikroskoobi all nähtav ebaühtlane, teravate servadega pind. Tavalised süsteemid puutuvad kokku just selle stantsitud servaga, mis toob kaasa suurema pindmise kulumise ja seega ka suurema üleminekutakistuse.
Tasuta valge raamat teemal „Pistikühenduse töökindlus“
Selles tasuta valge raamatus saate teada, kuidas õige kontaktide konstruktsiooni valikuga saavutada võimalikult väike üleminekutakistus. Lisaks selgitame erinevate mõjutegurite abil, kuidas plaadist-plaadile ühendused saavutavad vastupidavuse ja millele täpselt tuleb tähelepanu pöörata.
Valge raamat tellida »
Valge raamat tellida »
Mõjutav tegur: kontaktisüsteem
Klassikalistel kaheosalistel pistikühendustel on terakontakt ja vedrukontakt. Tugeva löögi korral võib terakontaktirida siiski vedrukontaktiribalt lahti tulla. Et sellist kontakti katkemist vältida, saab kahepoolse vedrukontaktiriba abil tagada redundantsuse ja seega kontakti töökindluse, sest teise vedru abil on signaali edastamine igal hetkel tagatud vähemalt ühe kontaktpunkti kaudu.
Veel vastupidavamad on aga pistikühendused, millel on nn „sooliselt neutraalne“ kontaktisüsteem. Selle eripäraks on pistikupoolte identne kontaktgeomeetria.
Veel vastupidavamad on aga pistikühendused, millel on nn „sooliselt neutraalne“ kontaktisüsteem. Selle eripäraks on pistikupoolte identne kontaktgeomeetria.
Mõjutav tegur: ühendustehnika
Pistikühenduste trükkplaatidele kinnitamiseks on mitmeid võimalusi.
Üks neist on juba mainitud sissepressimistehnika. Selle eesmärk on saavutada võimalikult väikese sissepressimisjõu juures võimalikult suur kinnitusjõud pistikühenduse ja trükkplaadi vahel. Kinnitusjõud määravad mehaanilise ühenduse tugevuse, mis peab omakorda vastu pidama löökidele ja vibratsioonile.
Siiski ei ole sissepressimistehnika alati sobiv, näiteks juhul, kui trükkplaate tuleb varustada mõlemalt poolt või kui jõusuunas ei ole võimalik säilitada minimaalseid vahekaugusi komponentidest. Veel üks võimalus luua usaldusväärne ja vastupidav ühendus pistikühenduse ja trükkplaadi vahel on pinnapaigaldustehnoloogia (SMT). Selle puhul jootetakse pistikühendused jootepasta abil trükkplaadi kindlaksmääratud ühenduspindadele, nn jootepadidele.
Üks neist on juba mainitud sissepressimistehnika. Selle eesmärk on saavutada võimalikult väikese sissepressimisjõu juures võimalikult suur kinnitusjõud pistikühenduse ja trükkplaadi vahel. Kinnitusjõud määravad mehaanilise ühenduse tugevuse, mis peab omakorda vastu pidama löökidele ja vibratsioonile.
Siiski ei ole sissepressimistehnika alati sobiv, näiteks juhul, kui trükkplaate tuleb varustada mõlemalt poolt või kui jõusuunas ei ole võimalik säilitada minimaalseid vahekaugusi komponentidest. Veel üks võimalus luua usaldusväärne ja vastupidav ühendus pistikühenduse ja trükkplaadi vahel on pinnapaigaldustehnoloogia (SMT). Selle puhul jootetakse pistikühendused jootepasta abil trükkplaadi kindlaksmääratud ühenduspindadele, nn jootepadidele.
Mõjutav tegur: isolatsioonielemendi konstruktsioon
Lisaks aitab plaadi-plaadi-ühenduse isolatsioonielemendi geomeetria kaitsta kontakte kahjustuste eest nii töötamise kui ka paigaldamise ajal. See peaks olema kujundatud nii, et haavatavad kontaktid asuksid ühenduse sees kaitstud kohas.
Lisaks aitavad sisselükkamise kaldenurgad vältida kahjustusi paigaldamise ajal. Need aitavad tasakaalustada trükkplaatide nihkumist ühendamisel igas suunas. Täiendava kinnitusala abil saab mõlemat pistikupoolt ühendada ilma kahjustusteta ka keskmise või nurga nihke korral.
Lisaks aitavad sisselükkamise kaldenurgad vältida kahjustusi paigaldamise ajal. Need aitavad tasakaalustada trükkplaatide nihkumist ühendamisel igas suunas. Täiendava kinnitusala abil saab mõlemat pistikupoolt ühendada ilma kahjustusteta ka keskmise või nurga nihke korral.
Mõjutav tegur Lubatud vahemik
Pistikühenduse tolerantsivahemik mängib selle töökindluse hindamisel otsustavat rolli. Kui pistik ei suuda antud tolerantsidega toime tulla, põhjustavad mehaanilised liikumised ühenduse kulumist või isegi kahjustumist.
Kasutustingimustes tekivad koormused näiteks mitte ainult x- ja y-suunas, vaid ka z-suunas. Siin tekib küsimus pistikühenduse ülekattuvuse kohta. See kirjeldab kontaktide ja kontaktiriba ülekattuvust ja võimaldab seega mitte ainult erinevaid trükkplaatide vahekaugusi, vaid – sõltuvalt selle ala suurusest – ka tolerantsivahemikke.
Lugege tasuta valgest raamatust, millised teised tegurid mõjutavad tolerantsivahemikku ja kuidas neid kompenseerida.
Valge raamat tellida »
Kasutustingimustes tekivad koormused näiteks mitte ainult x- ja y-suunas, vaid ka z-suunas. Siin tekib küsimus pistikühenduse ülekattuvuse kohta. See kirjeldab kontaktide ja kontaktiriba ülekattuvust ja võimaldab seega mitte ainult erinevaid trükkplaatide vahekaugusi, vaid – sõltuvalt selle ala suurusest – ka tolerantsivahemikke.
Lugege tasuta valgest raamatust, millised teised tegurid mõjutavad tolerantsivahemikku ja kuidas neid kompenseerida.
Valge raamat tellida »
Kontrollimenetlus
Plaadi-plaadi-pistikute vastupidavuse põhjalikuks testimiseks on olemas erinevad katsemeetodid. Selle käigus vaadeldakse selliseid näitajaid nagu pingetaluvus ja üleminekutakistus enne ja pärast koormuskatset ning kontrollitakse kontaktide seisukorda visuaalselt. Nii saab näiteks kontrollida 500 ühendustsükli mõju pingetugevusele või kliimakatses kindlaks teha, kas mitu tundi esmalt -55 °C ja seejärel 125 °C juures mõjutavad negatiivselt pistikühenduse üleminekutakistust. Temperatuurišokk-katse puhul peab pistik taluma kiiret vaheldumist nende äärmuslike temperatuuride vahel 100 korda, iga kord 30 minutit. Samuti tuleks pistmise ajal tekkivat kesk- ja nurgahälvet, samuti pistmise seisundi tolerantsi vahemikku kontrollida mitte ainult teoreetiliselt CAD-mudelil, vaid ka praktikas põhjalikult testida ja koormustaluvust empiiriliselt kinnitada. Samuti on oluline, et erinevaid kontaktpinnale kriitilisi katseid teostataks ka kombineeritult, et simuleerida reaalseid tingimusi. Näiteks võiksid pistmistsüklite ja kahjulike gaaside katsed toimuda kombineeritult, et tagada, et pistikühenduse jõudlus üleminekutakistuse ja pingetaluvuse osas ei ole halvenenud ning kontaktid ei ole kahjustatud.
Tasuta veebiseminar teemal „Plaadi-plaadi ühenduste vastupidavus“
Kas vajate põhjalikke teadmisi sobiva ühendustehnoloogia valimiseks vastavalt teie nõudmistele?
Siis leppige meiega kokku tasuta veebiseminari aeg.
Veebiseminari tellimine »
Siis leppige meiega kokku tasuta veebiseminari aeg.
Veebiseminari tellimine »
Teie disain – teie valik
Sõltuvalt rakenduse nõuetest kehtivad erinevad vastupidavuskriteeriumid, millele plaadist-plaadile ühendus peab vastama. Kas see peab näiteks kompenseerima suuri tolerantside erinevusi? Kas see on avatud tugevale löögikoormusele või vibratsioonile? Kas seda kasutatakse tugeva kuumuse või külma mõju all? Või peab ühenduslahendus olema kaitstud niiskuse, kahjulike gaaside või mustuse eest? Kui kasutaja lähtub ühenduslahenduse valimisel nendest küsimustest, võib ta olla kindel, et tema pistikühendus on välitingimustes kasutamiseks optimaalselt varustatud.
Kas on veel küsimusi?
Siis võtke meiega ühendust!
Pöörduge meile vormi
kaudu +49 8861 2501 0
sales@ept.de
Siis võtke meiega ühendust!
Pöörduge meile vormi
kaudu +49 8861 2501 0
sales@ept.de