汽車電子控制系統作(zuò)爲汽車中涉及安全、節能(néng)環保的關鍵系統。已成爲目前世界各汽車強國競相研發的熱點。汽車上(shàng)的控制系統越來(lái)越複雜(zá)、越來(lái)越智能(néng)也(yě)越來(lái)越靈活。和(hé)傳統的家用(yòng)消費電子、軍用(yòng)的航空(kōng)和(hé)航天電子橫向比較,汽車電子顯示出了(le)較強的獨立性。
近期【希騰通用(yòng)技術課堂】将爲大(dà)家介紹汽車電子基礎知(zhī)識以及汽車電子裝聯中的Press-Fit壓裝技術,下(xià)面就讓我們走進汽車電子的世界吧。
汽車電子特點
· 實時(shí)性要求非常高(gāo),以滿足車輛高(gāo)速移動時(shí)的安全性和(hé)發動機精确控制的需要。
· 能(néng)夠滿足苛刻和(hé)劇(jù)烈變化的環境要求,這(zhè)些(xiē)要求可能(néng)來(lái)自(zì)溫度變化。如:日本要求裝在發動機艙的電子元件都要經過-40℃和(hé)120℃的放(fàng)置實驗,同時(shí)還要經過低(dī)溫和(hé)高(gāo)溫的工(gōng)作(zuò)性能(néng)檢查實驗等。
· 具有高(gāo)度的靈活(flexibility)和(hé)可靠性(reliability)。
· 很(hěn)強的機電結合、複雜(zá)的軟件和(hé)硬件結合,以及制算(suàn)法和(hé)MAP圖數據相結合。
· 實現(xiàn)系列化、規模化、大(dà)批量和(hé)低(dī)成本生産。
綜上(shàng)所述,汽車電子上(shàng)的裝配技術要求要遠高(gāo)于傳統的電子行業的技術要求。汽車電子的各項測試要求(基于IEC,EIA和(hé)SAE等國際标準),包括振動、機械性能(néng)及熱沖擊測試。
電子裝聯技術
電子裝聯技術是電子信息技術和(hé)電子行業的支撐技術,是衡量一個國家綜合實力和(hé)科技發展水(shuǐ)平的重要标志之一,是電子産品實現(xiàn)小(xiǎo)型化、輕量化、多功能(néng)化、智能(néng)化和(hé)高(gāo)可靠性的關鍵技術。
電子裝聯技術( Electronic Assembly ):電子或電氣産品在形成過程中産生的電連接和(hé)裝配的工(gōng)藝過程。将電子元器件焊接、裝配在基闆(PCB、鋁基闆、陶瓷基闆等上(shàng)的過程。
電子裝聯的過程就是把電子元器件:無源器件,有源器件,接插件等按着設計(jì)的要求——裝焊圖或電原理(lǐ)圖,準确無誤的裝(焊)到(dào)基闆上(shàng)的指定焊盤上(shàng),并且保證各焊點符合标準規定的物理(lǐ)特性和(hé)電特性的要求。
電連接:常見的有焊接、插接、繞接、鉚接、壓接。
基闆:PCB、鋁基闆、陶瓷基闆、紙(zhǐ)基闆。
基于汽車電子的高(gāo)度智能(néng)化和(hé)融合化,對(duì)汽車電子的裝聯技術的要求也(yě)越來(lái)越高(gāo)。下(xià)面我們将對(duì)汽車電子裝聯中的一種無焊連接技術Press-Fit壓裝技術進行介紹。
Press-Fit裝聯壓接技術
Press-Fit壓接技術由彈性可變形插針或剛性插針與PCB金(jīn)屬化孔配合而形成的一種連接。在插針與金(jīn)屬化孔之間形成緊密的接觸點,靠機械連接實現(xiàn)電氣互連。爲了(le)形成緊密的配合,針腳的橫截面尺寸必須大(dà)于PCB金(jīn)屬化孔孔徑,在壓接過程中,針腳橫截面或金(jīn)屬化孔要産生變形。Press-fit技術是一種無焊接連接Pin技術。它的設計(jì)及測試能(néng)夠達到(dào)汽車電子的各項測試要求(基于IEC,EIA和(hé)SAE等國際标準),其中包括振動、機械性能(néng)及熱沖擊(溫度高(gāo)達125℃)測試。
這(zhè)種技術允許組裝端子與印刷電路闆(PCB)電鍍通孔進行連接,通過這(zhè)種技術可以實現(xiàn)一種機械式電導通與維護而無需使用(yòng)焊接技術。
與傳統焊接技術相比,壓接連接的特點及優勢體現(xiàn)在:
· PCB上(shàng)無熱應力産生;
· PCB上(shàng)無熱應力産生;
· 無影響可靠連接的焊劑殘渣、錫珠等導電物質;
· 無焊接中常見的虛焊、短路、透錫不良現(xiàn)象;
· 連接器壓接後,一般無需再用(yòng)螺釘與 PCB 固定;
· 使用(yòng)長插針連接器壓接時(shí),PCB 背後伸出的針腳可作(zuò)爲背面插針,實現(xiàn)雙面連接;
· 有确定的接觸阻抗和(hé)良好(hǎo)的高(gāo)頻性能(néng);
· 壓接效率高(gāo)且成本低(dī);
· 可重複裝聯(不超過三次);
· 壓接後免清洗,成本降低(dī),環保安全。
Press-Fit壓接的曆史
1)1970年:硬性壓接;
2)1974年:C-press、Eye of the Needle柔性壓接;
3)1983年:Tcom press-fit section柔性壓接;
4)1980’S:應用(yòng)于通信行業;
5)1990'S:應用(yòng)于通信行業和(hé)汽車行業;
6)2000'S:大(dà)量應用(yòng)于通信、汽車、機車和(hé)軍事(shì)行業。
不同廠(chǎng)家生産的壓接式連接器,其壓接區(qū)的結構也(yě)不一樣,采用(yòng)的結構有以下(xià)幾種:
3)1983年:Tcom press-fit section柔性壓接;
4)1980’S:應用(yòng)于通信行業;
5)1990'S:應用(yòng)于通信行業和(hé)汽車行業;
6)2000'S:大(dà)量應用(yòng)于通信、汽車、機車和(hé)軍事(shì)行業。
不同廠(chǎng)家生産的壓接式連接器,其壓接區(qū)的結構也(yě)不一樣,采用(yòng)的結構有以下(xià)幾種:
不同品牌Pin針的結構、尺寸、材質不一樣決定了(le)壓入力,保持力等技術指标也(yě)是不同的,可以參考以下(xià)标準,對(duì)印制闆的一般設計(jì)要求:
1)金(jīn)屬化孔鍍層均勻,不得有毛刺,孔銅厚度要求25μm以上(shàng),抗剝強度不小(xiǎo)于120N;
2)孔徑精度一般要求爲±0.05mm;
3)最大(dà)寬度爲400 mm;
4)元器件與連接器的間距要求大(dà)于5mm。
壓入力和(hé)保持力:
1)每根插針的有效壓入力最好(hǎo)不要超過150N;
2)德國工(gōng)業标準41611中規定了(le)連接器插針的最小(xiǎo)保持力要求。
1)金(jīn)屬化孔鍍層均勻,不得有毛刺,孔銅厚度要求25μm以上(shàng),抗剝強度不小(xiǎo)于120N;
2)孔徑精度一般要求爲±0.05mm;
3)最大(dà)寬度爲400 mm;
4)元器件與連接器的間距要求大(dà)于5mm。
壓入力和(hé)保持力:
1)每根插針的有效壓入力最好(hǎo)不要超過150N;
2)德國工(gōng)業标準41611中規定了(le)連接器插針的最小(xiǎo)保持力要求。
Press-Fit Pin針
上(shàng)文(wén)提到(dào)不同廠(chǎng)家、不同款式的Press-Fit的Pin針技術參數都是不盡相同的,我們在選擇Pin針時(shí),需要查詢相應廠(chǎng)家的技術資料,确認PCB開(kāi)孔尺寸、插入力等技術指标哦。