PCB 의 압력 부착 구멍: 솔더리스 연결에 대한 포괄적 인 가이드

프레스 피트 기술은 용접의 필요성을 제거함으로써 PCB 조립에 혁명을 일으켰고, 구성 요소를 회로 보드에 연결하는 견고하고 신뢰할 수있는 대안을 제공합니다.전통적인 용접 구멍과 달리, 프레스-피트 구멍은 부품 핀과 PCB 구멍 사이의 간섭에 의존하여 정밀 엔지니어링을 통해 기계적 및 전기적 결합을 만들어 가스 밀착 된 구멍을 만듭니다.저저항 연결이 혁신은 내구성, 속도 및 환경 준수가 중요한 자동차, 통신 및 산업 전자 산업과 같은 산업에서 필수적입니다.

이 가이드는 프레스 피트 구멍의 작동 방식, 용접 연결에 대한 장점, 제조 과정, 디자인 최선 사례,그리고 실제 세계 응용 프로그램 이 기술을 더 나은 성능과 효율성을 위해 활용할 수 있도록 엔지니어와 제조업체를 장착.

주요 내용
1.프레스 핏 구멍은 간섭 핏 (홀 크기보다 약간 더 큰 핀 지름) 을 사용하여 용접 없이 강력한 기계 및 전기 연결을 만듭니다.열 스트레스 및 환경 영향 감소.
2용접 된 구멍에 비해, 프레스-피트 기술은 조립 시간을 30~50% 줄이고, 재작업률을 40% 감소시키고, 용접 브릿지나 콜드 융합과 같은 위험을 제거합니다.
3중요한 설계 요인에는 구멍 용도 (± 0.05mm), 재료 호환성 (황금 합금 핀과 함께 FR4 PCB) 및 신뢰할 수있는 연결을 보장하기위한 세로성이 포함됩니다.
4.프레스 핏 구멍은 높은 진동 환경 (자동차), 고 밀도 PCB (텔레콤) 및 빈번한 재작업을 필요로하는 응용 프로그램 (산업 전자제품) 에서 탁월합니다.

프레스 피트 구멍 대 용접 된 구멍: 핵심 차이점
프레스 피트와 용접 된 구멍 사이의 선택은 응용 프로그램의 필요에 따라 달라지며 프레스 피트는 내구성, 효율성 및 지속 가능성에 독특한 장점을 제공합니다.

왜 압축 된 구멍 이 용접 된 구멍 을 능가 합니까?
내구성: 간섭 부착은 기체 밀착을 만들어 가습기, 부식 및 진동에 저항하며 자동차 하부 PCB 또는 산업 기계에 중요합니다.
b.효율성: 자동 프레스-피트 시스템은 수동 용접보다 2배 더 빠른 시간당 1,000+개의 핀을 조립할 수 있습니다.
신뢰성: 브리지, 콜드 조인트 또는 용접 공과 같은 용접 결함을 제거하여 필드 실패율을 30%~50% 감소시킵니다.
d. 지속가능성: 글로벌 친환경 제조 추세에 맞추어 납 용접을 피함으로써 RoHS와 REACH를 준수합니다.

압력 부착 구멍 이 어떻게 작동 하는가: 방해 부착 의 과학
프레스 피트 연결은 부품 핀 (남자) 이 PCB 구멍 (여성) 보다 약간 더 큰 지름 끼치는 기계적 원리에 의존합니다. 삽입되면 핀은 구멍 벽을 변형시킵니다.긴장을 만드는, 전기를 전도하고 분리에 저항하는 영구 결합.

기계적 연결 과정
a. 구멍 준비: PCB 구멍은 선도성을 보장하기 위해 정밀하게 뚫고 구리로 덮여 있습니다. 구멍 직경은 핀 직경보다 0.02~0.05mm 작게 설계되었습니다.0mm 핀 페어와 0.97mm 구멍)
b.핀 삽입: 제어 된 힘 압력 (수동 또는 자동) 은 구멍에 핀을 밀어 넣습니다. 핀의 크기가 커지면 PCB의 구리 접착 벽이 약간 확장됩니다.스핀을 고정시키는 마찰을 일으킨다.
c. 냉접속 효과: 삽입의 압력은 핀 및 구멍 표면에 산화질 층을 깨고 금속과 금속 접촉을 허용합니다 (냉접속과 유사합니다).이것은 낮은 전기 저항 (< 10mΩ) 과 장기간 전도성을 보장합니다..

압력장치 의 무결성 검사
제조업체는 연결을 세 가지 주요 테스트로 확인합니다.

a. 삽입/구속 힘: 스핀을 삽입하기 위해 20~80N의 힘과 제거하기 위해 >50N의 힘을 필요로 하는 것을 보장하며, 우연히 벗어나는 것을 방지합니다.
b.가스 밀착성: 헬륨 누출 테스트는 습한 환경이나 부식성 환경에서의 PCB에 대해 중요한 빈틈이 없다는 것을 확인합니다.
c. 전기 저항: 소금 연결과 일치하거나 초과하는 <10mΩ를 보장하기 위해 마이크로 오흐미터로 측정된다.

프레스 피트 구멍 제조 과정
신뢰성 있는 압축 구멍을 만드는 것은 굴착부터 접착까지 모든 단계에서 정확성을 요구합니다.
1. PCB 재료 선택
기본 기판: FR4는 대부분의 애플리케이션에 표준으로, 좋은 기계적 강도와 비용 효율성을 제공합니다. 높은 진동 또는 높은 온도 사용 (예를 들어, 항공우주),높은 Tg FR4 (Tg ≥170°C) 또는 폴리마이드.
구리 두께: 구멍에 구리 접착 1 ′′ 2 온스 간섭 적합성에 대한 전도성 및 구조적 지원을 보장합니다.

2뚫고 용도 조절
구멍 지름: 간섭을 달성하기 위해 정확해야합니다. ±0.05mm의 허용값이 표준이며, 고급 응용 프로그램에서는 ±0.02mm가 필요합니다 (예: 의료 장치).
실린더성: 구멍은 균일한 간섭을 보장하기 위해 완벽하게 둥글어야합니다. 레이저 드릴링은 ± 0.01mm 정확도로 이를 달성하며 기계식 드릴보다 더 잘합니다.

3전도성 및 강도를 위한 접착
PTH 플래팅: 구멍은 구리로 25~35μm의 두께로 전류로 덮여 있으며, 핀 삽입 중에 전도성과 변형에 대한 저항성을 보장합니다.
표면 완화: 구멍 벽에 선택적 인 진 또는 금 접착이 삽입 중에 마찰을 줄이고 산화를 방지합니다.

4검사
AOI (Automated Optical Inspection): 구멍 직경, 둥글기 및 접착 균일성을 검사합니다.
가로 절단 분석: 샘플 PCB의 구리 두께와 균열의 부재를 확인합니다.

프레스 핏 구멍 의 디자인 팁
성공적 인 프레스 피트 디자인 은 크기와 재료, 그리고 레이아웃 에 대한 주의 를 요하는 것 에 달려 있습니다.
1구멍 및 핀 크기
간섭 계산: 핀은 구멍보다 2~5% 더 커야 합니다 (예를 들어, 1.0mm 핀 + 0.97mm 구멍 = 3% 간섭). 너무 많은 간섭 (> 7%) 은 PCB 손상을 일으킬 수 있습니다.너무 적은 (<1%) 는 느슨한 연결을 유발합니다..
표준 크기: IPC-2221 지침을 따르십시오 (예를 들어, 소비자 전자제품의 0.82mm 핀에 0.8mm 구멍).

2물질적 호환성
PCB 재료: FR4 또는 높은 Tg FR4는 대부분의 응용 프로그램에 적합합니다. 극한 환경에서는 유리 강화 된 폴리아미드 (-55 °C ~ 200 °C 저항) 를 사용하십시오.
핀 재료: 구리 합금 (C11000, C10100) 은 전도성 및 유연성으로 선호됩니다. 니켈 또는 아연 접착은 부식 저항을 추가합니다.

3레이아웃과 간격
구멍 간격: 펌프에 부착된 구멍 사이의 구멍 지름이 ≥2x로 유지되어야 삽입 중에 PCB 변형이 발생하지 않습니다 (예를 들어, 1mm 구멍에 2mm 간격).
가장자리 거리: PCB 가장자리로부터 구멍의 지름 ≥1.5x의 구멍을 유지하여 분쇄를 방지합니다.

4용인성 축적
구멍 허용: ±0.05mm (장애 적응에 필수)
핀 허용: ±0.02mm (일관된 간섭을 보장하기 위해 구멍 허용보다 더 단단합니다.)
정사각: 삽입 중에 핀 구부러짐을 피하기 위해 PCB 표면에 90° ±1°로 구멍을 뚫어야 합니다.

프레스 피트 홀 의 사용 방법
프레스 피트 기술은 신뢰성, 속도, 재작업성이 중요한 산업에서 탁월합니다.
1자동차 전자제품
사용 사례: 엔진 제어 단위 (ECU), 센서 모듈, 인포테인먼트 시스템.
왜 프레스-피트: 진동 (20G+), 온도 사이클 (-40°C ~ 125°C) 에 저항하며 커넥터의 현장 재작업을 허용합니다.
예제: 1급 자동차 공급업체는 용접된 커넥터에서 압축식 커넥터로 전환한 후 ECU 고장률을 40% 감소시켰다.

2전기 통신
사용 사례: 5G 베이스 스테이션 PCB, 라우터 백플라인, 데이터 센터 스위치
왜 프레스-피트: 고밀도 디자인 (0.8mm 피치 핀) 과 큰 보드의 빠른 조립 (24" × 18") 을 지원합니다.
예를 들어, 통신 OEM는 자동 압축식 시스템을 사용하여 5G 백플레인의 조립 시간을 30% 단축했습니다.

3산업용 기계
사용 사례: PLC (프로그램 가능한 논리 컨트롤러), 모터 드라이브, 로봇.
왜 프레스-피트: 먼지, 습기 및 빈번한 재구성 (예: I/O 모듈 교환) 에 견딜 수 있습니다.
예를 들어, 공장 자동화 회사는 프레스-피트 커넥터를 사용하여 다운타임을 50% 줄였습니다.

4의료기기
사용 사례: 환자 모니터, 영상 장비, 진단 도구
왜 프레스-피트: 납 없는 (ISO 13485을 준수), 살균성 환경에서는 신뢰할 수 있으며, 중요한 부품의 안전한 재작업을 허용합니다.

공통적 인 도전 과 해결책

자주 묻는 질문
질문: 프레스-피트 연결이 처리할 수 있는 최대 전류는 무엇입니까?
A: 2온스 구리 접착과 1mm 핀 지름으로 최대 30A. 더 큰 핀 (2mm+) 은 전력 분배에 50A+를 처리합니다.

Q: 융통성 PCB에 압축 부착 구멍을 사용할 수 있습니까?
A: 제한적. 유연한 기판 (폴리마이드) 은 삽입 힘으로 변형 될 수 있지만, 딱딱한 섹션을 가진 딱딱한 플렉스 PCB는 잘 작동합니다.

Q: 프레스-피트 연결은 얼마나 오래 지속되나요?
A: 10 년 이상 일반적인 환경에서 전도성 또는 기계적 강성의 저하없이

질문: 압축된 구멍은 용접된 구멍보다 더 비싸나요?
A: 초기 도구 (정밀 드릴, 프레스) 는 더 비싸지만, 높은 양의 생산 (10k + 단위) 은 더 빠른 조립으로 인해 단위 비용을 낮추고 있습니다.

질문: 프레스 피트 구멍은 특별한 검사를 필요로 합니까?
A: 예, 품질 관리에 삽입 힘, 유지 힘 및 전기 저항 테스트를 포함합니다. 자동차용으로 진동 및 열 사이클 테스트를 추가하십시오.

결론
프레스 피트 구멍은 PCB 조립을 재정의했습니다. 속도, 신뢰성, 지속가능성을 균형 잡는 용접없이 된 솔루션을 제공했습니다.열 스트레스 감소, 그리고 자동차, 통신 및 산업용 용도로 최적화 된 재작업을 단순화합니다.

성공적 인 구현은 설계 (홀 / 핀 크기, 허용) 및 제조 (부리, 접착) 에서 정확성을 요구하지만 이점은환경적 적합성 및 환경적 적합성전자제품이 점점 더 작고 까다로워짐에 따라, 프레스 피트 기술은 현대 PCB 설계의 초석이 될 것입니다.