無焊連接需求

 

盡管大多數電子組裝件都是通過紅外回流進行焊接，但某些元器件（特別是連接器）仍然不適用此法，而需使用不同工藝將其連接到PCB。通常

，這會為製造過程帶來波峰焊或手工焊等附加步驟
，而使複雜性和成本增加。另一方麵，這會使已經安裝在PCB上的元器件再一次受到熱流衝擊
，而使其遭受性能退化的風險。

 

為了避免帶來額外焊接過程的成本和複雜性，我們可以采用無焊接方法。事實上

，這並不是什麼新鮮事——“插片插座（blade-and-socket）”的方法已問世有50多年。這種方法在製造過程中在元器件上連接一個牢固的插片
，而在回流過程中將相應的插座安裝到PCB上。一旦電路板被組裝好，就可以將該器件插入到連接器中而實現機械和電氣連接。

 

這zhe種zhong方fang法fa雖sui然ran非fei常chang簡jian單dan
，但dan也ye有you一yi些xie缺que點dian。因yin為wei插cha片pian插cha座zuo連lian接jie設she計ji需xu要yao能neng夠gou實shi現xian數shu次ci插cha拔ba，所suo以yi插cha入ru力li相xiang對dui較jiao低di。這zhe就jiu有you可ke能neng使shi接jie合he部bu位wei產chan生sheng電dian阻zu和he電dian感gan，而er對dui最zui新xin的de高gao阻zu抗kang高gao速su電dian路lu產chan生sheng重zhong要yao影ying響xiang。在zai某mou些xie情qing況kuang下xia，為wei確que保bao良liang好hao的de接jie合he，並bing消xiao除chu所suo謂wei的de“微振磨損（fretting）”——由於長時間暴露在振動環境下，連接性能會逐漸下降——這種設計需要采用貴金屬。

 

壓接可提供更好的無焊連接

 

為了克服傳統插片插座連接的缺點
，業界開發了壓接技術。在這種方法中，元器件配有一個合規引腳，PCB上則直接配有一個剛性電鍍通孔（PTH），這樣就可以將引腳壓入到其中——實際上，插片和插座的作用實現互換，即插片（公頭）對PCB孔（母頭）施加機械力。

 

 

經jing過guo優you化hua，壓ya接jie技ji術shu可ke提ti供gong比bi插cha片pian插cha座zuo更geng好hao的de連lian接jie
，幾ji乎hu可ke消xiao除chu掉diao電dian阻zu和he電dian感gan，而er避bi免mian對dui電dian路lu工gong作zuo和he可ke靠kao性xing造zao成cheng影ying響xiang。與yu插cha片pian插cha座zuo一yi樣yang，這zhe種zhong方fang法fa確que實shi能neng減jian少shao額e外wai的de勞lao動dong力li，並bing消xiao除chu再zai次ci受shou到dao熱re流liu破po壞huai的de可ke能neng。此ci外wai，如ru果guo有you需xu要yao
，壓ya接jie器qi件jian也ye可ke以yi插cha拔ba數shu次ci，從cong而er簡jian化hua和he實shi現xian無wu風feng險xian的de返fan工gong或huo維wei修xiu。

 

此外，由於壓接不需要使用焊料來對PCB安裝插座，因此也消除了冷點、焊料飛濺、氣泡和裂縫等問題
，提供了高可靠和可重複的接合。由於是直接將元器件插入到PCB中，因此也無需再使用貴金屬，也沒有了與連接器組合相關的“微振磨損”的風險。插座的取消也能夠帶來物料成本的降低。

 

設計壓接端子的挑戰

 

youyuyajieqijianyilaigongchazhijiandexianghuzuoyonglaiquebaojuyoulianghaodianqilianjiedelaogukekaodepipei，yinci，haobuqiguai，yajiejishushejirenyuanmianlindezuidatiaozhan，jiushizaigongchazhijianqudeshidangdepingheng。zhegewentishiyouyuPCB和金屬壓接引腳的製造工藝不同所造成的——PCB所需的公差非常嚴格，而金屬插片所需則相對寬鬆。

 

成品通孔的公差通常接近於引腳的有效特征或“腳針（beam）”的標稱偏差，也就是說腳針在插入的過程中必須要經曆一定的塑性變形。腳針的設計包括所用材料和幾何形狀——分別決定插入力和保持力——兩者都是關鍵參數。公差的要求為：在“緊密”的情況下，PTH針筒（barrel）不會損壞；在“鬆弛”的情況下，保持力足以滿足所有相關的衝擊和振動測試。

 

鑒於高使用量和低單位器件成本
，電容器製造商必須要確保
，設計能夠以可滿足所需公差的簡單的加工進行複製。此外，所使用的電鍍（通常為錫）必須盡可能薄，以便在插入引腳時不會將其刮落並形成焊橋。

 

壓接電解電容器

 

基美電子（KEMET）最近推出了采用壓接引腳的ALF新係列鋁電解電容器。這一首次麵市的突破性的係列產品，是大型卡扣式（snap-in）電解電容器向前邁進的重要一步。

 

基美電子使用的壓接引腳采用了由Interplex設計的久經考驗的“針眼”方法，而使得引腳與PTH的針筒之間有較大的接觸麵積。再加上引腳所施加的高側向力，就能夠實現可重複、一致、堅固、可靠的低電阻連接。這種引腳本身是由C19010銅/鎳/矽合金所製成——鎳鍍層上有一層錫——可確保引腳完全符合RoHS標準。

 

基美電子的壓接係統已經過驗證
，可處理高達550V的連續施加電壓

，以及高達620V的浪湧和瞬變。從機械的角度看

，使用這種技術的器件與卡扣式器件的抗振動性能相當。隨著越來越多的汽車應用、越yue來lai越yue具ju有you挑tiao戰zhan性xing的de工gong業ye應ying用yong以yi及ji越yue來lai越yue多duo樣yang性xing且qie數shu量liang越yue來lai越yue多duo的de便bian攜xie式shi電dian子zi設she備bei可ke能neng會hui麵mian臨lin艱jian巨ju的de使shi用yong條tiao件jian
，這zhe項xiang考kao慮lv因yin素su可ke能neng非fei常chang重zhong要yao。

 

壓接器件還有助於免除對PCB組裝進行清潔的需要。這種清潔過程會增加單位組裝件的成本並增加加工時間（cycle-time）和材料處理
，因此，任何有助於免除工序的事情都是可取。

 

壓接引腳上使用高導電材料（50%IACS）意味著，其引腳電阻小於典型鋼端子的25%
，因此這種器件非常適合於持續大電流應用。

 

電阻較低還可顯著減少器件的溫升並幫助將熱量從元件傳遞到PCB。在大多數應用中，電流限製是由PCB走線定義
，而非連接定義。因此，即使在工業、能源/電力和汽車等要求苛刻的應用中
，這類設備也能提供長壽命性能。

 

標準ALF電容器的外殼尺寸，直徑最高可達50mm；其分別具有一個正、負端子，但同時還提供了附加引腳（多達3個附加引腳，總共5個引腳），congerquebaojixieqiangduhewendingxing。jiaodadianliudebanbenhaiweizhengfujitigonglelianggeneibulianjieyinjiao，yonglaifenliudianliufuzaibingtigongyixierongyu。ciwai，gaichanpinhaikezhenduitedingkehuyaoqiutigongdingzhiyinjiaobuju。

 

總結

 

duiyuqijianwufatongguohongwaihuiliujinxinghanjiedeqingkuang，yajiejishujuyouxuduoyoudian

，baokuowuxuduiqijianjinxingzaicijiare，ershiqiyouzaoshousunhuaidefengxian。shishizhengming
，xiandaiyajielianjiejuyoufeichanggaodejixieqiangduhedianqixingneng，feichangshiheyaoqiukekedeyingyong。

 

但是，並非所有的壓接連接都是相同的。基美電子的ALF新係列采用高性能引腳——電阻僅有鋼引腳的25%
，但仍可保持強大的機械接合

，同時滿足大電流持續使用。

 

 

推薦閱讀：