Press fit压接制程工艺详解

共计 2694 个字符，预计需要花费 7 分钟才能阅读完成。

本文重点介绍压合作业流程与安全防护方式，具体包括内容：压合制程介绍、压合组装作业介绍、 压合Profile的判读方法、压合后的外观检验、及其生产过程中需要注意事项等等，详细请见如下描述：

一、压合制程工艺介绍

1、压合组装制程优缺点说明：

• 压制制成组装：

  利用机械压合应力将零件金属pin挤压至PCB PTH内连接，而不需任何焊料 ，即为压合组装。

• 压合组装之优点：

  a. 因无焊料连接故其阻抗值较低，可在高频讯号传递保有良好质量

  b. 无PTH孔环脱落问题

• 压合组装之缺点：

  a. 零件单价较高

  b. 作业工时较长

  c. 需采购额外的组装设备

2. 材料介绍

• 压合零件pin设计种类

  a. ACTION PIN contact

  b. Eye-of-needlez contact(鱼眼型)

• Compliant Pin (开放式鱼眼设计) 

  a. 藉由适当的插入力而破坏PTH，其中会产生干涉力达组装需求

  b. 在组装过程中其干涉利会逐渐变小，使其对PTH的破坏达最小

  c. 该类型零件大量应用于压合组装

• Rigid, Non-Compliant Pin （封闭式片状设计)

  a. 藉由插入力的破坏产生干涉力达组装要求.

  b. 其干涉力会不如预期的降低导致孔壁破坏.

  c. 不建议使用该类型的零件应用于压合组装.

3. PCB应用性

有那些产品需要压合制程？

Backplane Board: 对接式Hard Disk背板

Sever: 高层Sever, Blade sever

4. 治具制作

• 压合组装制程之治具设计要求

  a. 金属材质作为支撑治具，可重复性使用率高

  b. 至少三个以上定位pin以便固定PCB

  c. 支撑平面需均匀受力。

  d. 下支撑座不能与零件pin有干涉力，以避免折pin问题 需标注机种名e. e. 称及生产机种版本

5. 压块设计

• 压合组装制程之压头设计要求

  a. 压头设计需与零件厂商建议规格设计，或向零件商购买

  b. 压合施力平面需与零件压合面长宽相符，且平面性要求高

6. 重工治具

• 压合组装之重工治具设计要求

  重工治具设计方式需与零件商建议方式设计，或是直接购买。

  拆除作業方式需與零件商建議方式拆除。

  避免直接拆除pin，需以标准化方式进行拆除，以避免workmanship

7. 压合设备种类介绍

传统气压式与现行电控式设备之比较

8. P.A.R.S概念说明

• P.A.R.S (Percentage Above Range Sample) 

  a. PARS为设定压合行程的算法

  • 设定下压终止磅力用来控制压合行程的结束。

  b. “Start”與“Distance”的設定為取樣界限

  • 藉由此界限内的平均力作为设定压合行程结束的标准。

  c. 当Connector刚碰触PCB时，取“PCB板初始承受压力”及“Connector下压但尚 未完全压合时，PCB板承受压力“的平均值。压头停止作动的下压磅力为：此 平均值 x （100%+PARS%）。

二、压合组装作业

1.  作业流程介绍

   压合作业流程图

   

程式制作

• Tool editor :治具壓頭之尺寸

• Profile editor ：建立壓合程序

• Connector editor :零件尺寸与取样范围

• Press data editor :建立PCB压合位置及順序

机器设定主界面如下：

Tool editor

Step 1 ：创新

Step 2 :   以公制单位表示

Step 3 ：建立零件料与压头编号

Step 4 ：量測尺寸并储存

Step 5：可在Comments备注说明

• Profile editor: 建议使用内建标准程序的行程（文件名: Standard_pars_new.prf) 

  Step 1: File -> Open -> Standard_pars_new.prf

  Step 2: File -> Save as -> 依料号建置

• Connector editor 

  Step 1 : 开启新档

  Step 2 : 以公制单位表示

  Step 3 : 建立零件尺寸资讯并储存

• Press data editor 

  Step 1 : 輸入PCB、底座及底座編碼

  Step 2 : 点选Digital picture已进行编辑压合位置与順序

  Step 3 : 选取图片并輸入尺寸

  Step 4 : 点选Add/Edit 以安排零件位置及順序

• Operation

  Step 1 : 置入零件与治具，并确实对位

  Step 2 : 将两手手指放上传感器上，并开始作业

  • 利用终止点距离补偿零件的Base Thickness & Height

3. 标准作业

• 压合作业流程

4. 手动模式

• 若当无法执行标准压合作业时，则必要时以手动模式进行压合
• 执行手动压合作业时，需依零件规格书建议以设定最大压合力
• 手动压合流程：

三、压合Profile的判读

1.  压合Profile的变化关系介绍：

   

2. Profile设定之常见问题：压合料件无法压入PTH

   PIN脚数目设定错误，PIN脚数目设定数量小于应有数量，则会导致降低 Profile压合限制磅力，故容易超出限制磅力的情况发生。

3. Profile设定之常见问题：压合料件有压入但未完全到底

4. Profile设定之常见问题：未碰触到压合料件

四、外观检验–不良案例

1. 压合制程作业完成后，常见之外观不良总整如下：

底座治具偏移，使底座之pin脚孔位错位

2. 原材质量不良， 开封取料检查发现有折Pin之问题 

需确认是否包装取拿不当 若包材设计问题导致不易取料， 需请全才找SQM， 协助处理。

3. 压合制程作业完成后，常见之外观不良总整如下：

制程设定因素，过压问题导致PTH孔环损坏问题。

4. 压合制程作业完成后，常见之外观不良总整如下： 

• Vertical connector 连接面pin歪斜
• Vertical connector 连接面之塑胶导槽损坏。

五、生产注意事项

1. 作业设备及人员都有完善的ESD防护
2. 作业人员需配戴护目镜
3. SOP 需标注产品名称、程序名称、零件料号及压块编号
4. 确认治具编号及对应之零件压头标号
5. 取放PCB需照Handling SOP作業，且注意PCB需放置治具tooling pin中
6. 零件时需注意有无歪斜摆放 程序设定需依厂商建议值设定
7. 严禁两不同压合料同时进行压合，以避免压合应力难以控管。
8. 压合前之外观检验，有无损件或外观不良、PTH是否有沾附Flux或焊锡