পিসিবি প্রেস-ফিট গর্তঃ উত্পাদন, নকশা, এবং ইলেকট্রনিক্স সমাবেশে সুবিধা

পিসিবি সমাবেশের ক্ষেত্রে, নির্ভরযোগ্য বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক সংযোগগুলি সর্বাধিক গুরুত্বপূর্ণ। যদিও সোল্ডারিং একটি স্ট্যাপল রয়ে গেছে, প্রেস ফিট গর্তগুলি একটি সমালোচনামূলক বিকল্প হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে,অ্যাপ্লিকেশন যেখানে স্থায়িত্ব অনন্য সুবিধা প্রদান, পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা এবং তাপীয় চাপের প্রতিরোধের জন্য অপরিহার্য। প্রেস-ফিট প্রযুক্তি ঐতিহ্যবাহী সোল্ডার জয়েন্টগুলিকে একটি সুনির্দিষ্ট ইঞ্জিনিয়ারিং যান্ত্রিক সংযোগের সাথে প্রতিস্থাপন করেঃএকটি কম্পোনেন্টের পিন একটি সামান্য কম আকারের পিসিবি গর্তে ঢোকানো হয়, একটি হস্তক্ষেপ ফিট তৈরি করে যা বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা এবং যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা উভয়ই নিশ্চিত করে।

এই গাইডটি পিসিবি প্রেস ফিট গর্তগুলির উত্পাদন প্রক্রিয়া, নকশা বিবেচনা এবং বাস্তব বিশ্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলি পরীক্ষা করে দেখায়, কেন তারা অটোমোটিভের মতো শিল্পে অপরিহার্য হয়ে উঠেছে তা তুলে ধরে,এয়ারস্পেস, এবং শিল্প অটোমেশন। প্রেস ফিট গর্তগুলিকে সোল্ডারযুক্ত সংযোগগুলির সাথে তুলনা করে, আমরা আপনাকে এই প্রযুক্তিটি আপনার প্রকল্পের জন্য সঠিক পছন্দ কখন তা নির্ধারণ করতে সহায়তা করব।

প্রেস-ফিট গর্ত কি?
প্রেস-ফিট গর্তগুলি হ'ল ইন্টারফারেন্স ফিটের মাধ্যমে উপাদান পিনগুলির সাথে একটি সুরক্ষিত সংযোগ গঠনের জন্য ডিজাইন করা একটি বিশেষায়িত পিসিবি অ্যাপারচার।যা প্যাডের কাছে পিন সংযুক্ত করার জন্য গলিত ধাতুর উপর নির্ভর করে, প্রেস-ফিট গর্ত যান্ত্রিক শক্তি ব্যবহারঃ

1গর্তের ব্যাস অংশের পিনের চেয়ে সামান্য ছোট (সাধারণত পিনের আকারের উপর নির্ভর করে 0.02 ~ 0.1 মিমি) ।
2যখন পিনটি প্রবেশ করা হয় (নিয়ন্ত্রিত শক্তির সাথে), গর্তের দেয়ালগুলি সামান্য বিকৃত হয়, পিনের চারপাশে একটি টাইট, গ্যাস-নিরাপদ সিল তৈরি করে।
3এই বিকৃতি সর্বনিম্ন প্রতিরোধের সাথে পিন এবং PCB এর তামার প্রলেপগুলির মধ্যে অবিচ্ছিন্ন বৈদ্যুতিক যোগাযোগ নিশ্চিত করে।

ফলাফলটি হল একটি সংযোগ যা কম্পন, তাপীয় চক্র এবং পুনরাবৃত্তি সমন্বয় / বিচ্ছিন্নকরণের চ্যালেঞ্জগুলি সহ্য করে যা প্রায়শই সোল্ডারযুক্ত জয়েন্টগুলিকে হ্রাস করে।

প্রেস-ফিট গর্ত কিভাবে কাজ করে: মূল নীতি
একটি প্রেস-ফিট সংযোগের নির্ভরযোগ্যতা তিনটি সমালোচনামূলক কারণের উপর নির্ভর করেঃ

1হস্তক্ষেপ পরিসীমাঃ পিন ব্যাসার্ধ এবং গর্ত ব্যাসার্ধের মধ্যে পার্থক্যটি সঠিক হতে হবে। খুব কম হস্তক্ষেপের ফলে একটি লস সংযোগ ঘটে (উচ্চ প্রতিরোধ, ব্যর্থতার ঝুঁকি);খুব বেশি পিসিবি ফাটতে পারে বা পিন ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারেসাধারণ হস্তক্ষেপের পরিসীমাঃ
ছোট পিনের জন্য (0.5~1.0mm ব্যাসার্ধ): 0.02~0.05mm
বড় পিনের জন্য (দিয়ালঃ 1.0 ∼ 3.0 মিমি): 0.05 ∼ 0.10 মিমি

2. হোল প্লাটিংঃ গর্তের তামার প্লাটিং (2050μm পুরু) অভিন্ন এবং সন্নিবেশের সময় ফাটলে ছাড়াই বিকৃত করার জন্য নমনীয় হতে হবে।নিকেল আন্ডারপ্লেটিং (510μm) প্রায়শই পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য যুক্ত করা হয়.

3.ইনসার্টিং ফোর্সঃ নিয়ন্ত্রিত শক্তি (নিউটনে পরিমাপ করা) পিসিবি ক্ষতিগ্রস্ত না করে সঠিকভাবে বসার বিষয়টি নিশ্চিত করে। উদাহরণস্বরূপ, 1 মিমি পিনের জন্য 5 ′′ 10N এর ইনসার্টিং ফোর্স প্রয়োজন, যখন 3 মিমি পিনের জন্য 20 ′′ 30N প্রয়োজন হতে পারে।

প্রেস ফিট গর্তের জন্য উত্পাদন প্রক্রিয়া
উচ্চমানের প্রেস ফিট গর্ত তৈরির জন্য ড্রিলিং থেকে প্লাটিং পর্যন্ত প্রতিটি পদক্ষেপে নির্ভুলতা প্রয়োজন। এখানে মূল ধাপগুলির একটি বিশ্লেষণ দেওয়া হলঃ
1. ডিজাইন এবং ইঞ্জিনিয়ারিং
a. হোল সাইজিংঃ সিএডি সফ্টওয়্যার (যেমন, আলটিয়াম, মেন্টর) পিনের আকার, উপাদান এবং প্রয়োগের উপর ভিত্তি করে হোল ব্যাস গণনা করে। ধারাবাহিক হস্তক্ষেপ নিশ্চিত করতে tolerances টাইট (± 0.01 মিমি) ।
b. স্থানঃ গর্তগুলি উপাদানগুলির পদচিহ্নের তুলনায় ± 0.02 মিমি নির্ভুলতার সাথে অবস্থিত, যাতে পিনগুলি সন্নিবেশের সময় সঠিকভাবে সারিবদ্ধ হয়।
c.PCB উপাদান নির্বাচনঃ তাদের যান্ত্রিক শক্তির জন্য শক্ত স্তর (FR-4 Tg ≥150 °C) বা ধাতব-কোর PCBs পছন্দ করা হয়, যদিও নমনীয় PCBs শক্তিশালী গর্ত সঙ্গে ব্যবহার করা যেতে পারে।

2ড্রিলিং
a.প্রিসিশন ড্রিলিংঃ কার্বাইড বা ডায়মন্ড টপ বিট সহ সিএনসি ড্রিলিং মেশিনগুলি সংকীর্ণ ব্যাসার্ধের tolerances (± 0.005 মিমি) সহ গর্ত তৈরি করে। ছোট গর্তগুলির জন্য (<1 মিমি),লেজার ড্রিলিং ব্যবহার করা যেতে পারে.
b. ডি-বুরিংঃ ড্রিলিংয়ের পরে, গর্তগুলি ব্রাশ করা হয় বা রাসায়নিকভাবে খোদাই করা হয় যাতে বুরগুলি (উজ্জ্বল তামা বা সাবস্ট্র্যাট টুকরো টুকরো) অপসারণ করা যায়, যা সন্নিবেশের সময় পিনগুলিকে ক্ষতিগ্রস্থ করতে পারে বা শর্ট সার্কিট হতে পারে।

3. প্লাটিং
a.Desmearing: একটি রাসায়নিক বা প্লাজমা চিকিত্সা গর্ত দেয়াল থেকে রস ¢smear ¢ অপসারণ, ধাতু plating সঠিক আঠালো নিশ্চিত।
b. ইলেক্ট্রোলেস কপার প্লাটিংঃ একটি পাতলা স্তর (510μm) তামা গর্ত দেয়াল আবরণ, পরবর্তী প্লাটিং জন্য একটি বেস তৈরি জমা হয়।
c. ইলেক্ট্রোপ্লেটিংঃ নমনীয়তা এবং পরিবাহিততার জন্য প্রয়োজনীয় মোট বেধ অর্জনের জন্য অতিরিক্ত তামা (15 ′′40 μm) ইলেক্ট্রোপ্লেট করা হয়। নিকেল (5 ′′10 μm) এবং স্বর্ণ (0.1 ′′0.5μm) কঠোর পরিবেশে জারা প্রতিরোধের জন্য যোগ করা যেতে পারে.

4. পরিদর্শন ও পরীক্ষা
a. সমন্বয় পরিমাপ মেশিন (সিএমএম): গর্তের ব্যাসার্ধ, গোলাকারতা এবং অবস্থান যাচাই করে তা নিশ্চিত করার জন্য তারা ডিজাইন স্পেসিফিকেশন পূরণ করে।
b. ক্রস-সেকশন বিশ্লেষণঃ গর্তের দেয়ালের মাইক্রোস্কোপিক পরিদর্শন প্লেটিং অভিন্নতা, ফাটল, বা শূন্যতার জন্য চেক করে।
c. টান-পরীক্ষা বৈধতাঃ নমুনা PCBs সংযোগ শক্তি যাচাই করার জন্য পিন সন্নিবেশ এবং টান পরীক্ষা (সাধারণত নির্ভরযোগ্যতা জন্য 10 ′′ 50N টান শক্তি) ।

প্রেস-ফিট বনাম সোল্ডারযুক্ত সংযোগঃ একটি তুলনামূলক বিশ্লেষণ
প্রেস-ফিট গর্ত এবং সোল্ডারযুক্ত জয়েন্টগুলির প্রত্যেকের শক্তি রয়েছে, যা তাদের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত করে তোলেঃ

প্রেস-ফিট গর্তের প্রধান সুবিধা
প্রেস-ফিট প্রযুক্তি চাহিদাপূর্ণ পরিবেশে গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জগুলি সমাধান করেঃ
1. তাপীয় চক্রের প্রতিরোধের
পিন, পিসিবি এবং সোল্ডারের মধ্যে সিটিই (তাপীয় সম্প্রসারণের সহগ) অসঙ্গতিগুলির কারণে লেদযুক্ত জয়েন্টগুলি সময়ের সাথে সাথে অবনমিত হয়।তাদের নমনীয় মাধ্যমে তাপীয় সম্প্রসারণ accommodate, হস্তক্ষেপ ভিত্তিক নকশা। পরীক্ষায়, প্রেস-ফিট গর্তগুলি -40 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 125 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত 1,000+ চক্রের পরে অখণ্ডতা বজায় রেখেছিল, যখন সোল্ডারযুক্ত জয়েন্টগুলি 300~500 চক্রের পরে ফাটল দেখিয়েছিল।

2কম্পন এবং শক প্রতিরোধের
অটোমোটিভ, এয়ারস্পেস এবং শিল্প সেটিংসে, কম্পন (10 ₹2,000Hz) এবং শক (50G পর্যন্ত) সোল্ডারযুক্ত জয়েন্টগুলিকে শিথিল করতে পারে।প্রেস-ফিট গর্তগুলি যান্ত্রিক হস্তক্ষেপের ফলে পিনগুলিতে একটি "গ্রিপ" তৈরি করে যা এই শক্তিগুলির প্রতিরোধ করে, কম্পন প্রবণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ক্ষেত্রের ব্যর্থতা 50~70% হ্রাস করে।

3. পুনরায় কাজ এবং ফিল্ড সার্ভিসযোগ্যতা
সোল্ডারযুক্ত জয়েন্টগুলির বিপরীতে, যা পুনরায় কাজ করার জন্য তাপ এবং বিশেষায়িত সরঞ্জামগুলির প্রয়োজন, প্রেস ফিট পিনগুলি পিসিবি ক্ষতিগ্রস্থ না করে বারবার সরানো এবং পুনরায় সন্নিবেশ করা যায়। এটি নিম্নলিখিতগুলির জন্য অমূল্যঃ

a. ক্ষেত্রীয় সরঞ্জাম মেরামত (যেমন শিল্প সেন্সর, এয়ারস্পেস এভিয়েনিক্স) ।
b. প্রোটোটাইপিং এবং কম পরিমাণে উৎপাদন, যেখানে ডিজাইনের পরিবর্তনগুলি সাধারণ।

4সোল্ডারের সাথে সম্পর্কিত ত্রুটিগুলি নির্মূল করা
প্রেস ফিট গর্তগুলি লোডিংয়ের সাথে জড়িত সমস্যাগুলি এড়ায়ঃ

a. সোল্ডার ব্রিজঃ অতিরিক্ত সোল্ডার থেকে শর্ট সার্কিটের ঝুঁকি নেই।
b.Cold joints: যান্ত্রিক হস্তক্ষেপ ধ্রুবক যোগাযোগ নিশ্চিত করে, soldered joints বিপরীতে যা দুর্বল ভিজা ভোগ করতে পারে।
c. ফ্লাক্স অবশিষ্টাংশঃ পরিষ্কারের প্রয়োজন নেই, প্রক্রিয়া পদক্ষেপ এবং দূষণের ঝুঁকি হ্রাস করে।

প্রেস-ফিট গর্তের অ্যাপ্লিকেশন
প্রেস-ফিট গর্তগুলি এমন শিল্পে শ্রেষ্ঠত্ব অর্জন করে যেখানে নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থায়িত্ব আলোচনাযোগ্য নয়ঃ
1অটোমোটিভ ইলেকট্রনিক্স
অ্যাপ্লিকেশনঃ ইঞ্জিন কন্ট্রোল ইউনিট (ইসিইউ), ট্রান্সমিশন কন্ট্রোলার, এডিএএস সেন্সর।
কেন প্রেস-ফিটঃ হুডের নীচের তাপমাত্রা (-40 ° C থেকে 150 ° C) এবং ইঞ্জিন অপারেশন থেকে কম্পন সহ্য করে। সমালোচনামূলক উপাদানগুলির ক্ষেত্রের মেরামত সক্ষম করে।

2এয়ারস্পেস এবং প্রতিরক্ষা
অ্যাপ্লিকেশনঃ এভিয়েনিক্স (ন্যাভিগেশন সিস্টেম, যোগাযোগ রেডিও), মিসাইল গাইডেন্স সিস্টেম।
কেন প্রেস-ফিটঃ কম্পন (20 জি) এবং তাপীয় শক (-55 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 125 ডিগ্রি সেলসিয়াস) এর জন্য মিল-এসটিডি -883 এইচ প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে। উচ্চ আর্দ্রতা বা লবণ জল পরিবেশে ক্ষয় প্রতিরোধী।

3. শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণ
প্রয়োগঃ পিএলসি (প্রোগ্রামযোগ্য লজিক কন্ট্রোলার), মোটর ড্রাইভ, রোবোটিক্স।
কেন প্রেস-ফিটঃ রক্ষণাবেক্ষণের সময় ঘন ঘন জোড় / বিচ্ছেদ পরিচালনা করে এবং কারখানার মেঝে কম্পন সহ্য করে। মেরামতের জন্য ডাউনটাইম হ্রাস করে।

4. মেডিকেল ডিভাইস
অ্যাপ্লিকেশনঃ ডায়াগনস্টিক সরঞ্জাম (এমআরআই, আল্ট্রাসাউন্ড), পোর্টেবল মেডিকেল মনিটর।
কেন প্রেস-ফিটঃ জীবন-সমালোচনামূলক ডিভাইসে নির্ভরযোগ্য সংযোগ নিশ্চিত করে। সোল্ডারিং সরঞ্জাম ছাড়াই জীবাণুমুক্ত ক্ষেত্রের মেরামত সক্ষম করে।

প্রেস-ফিট গর্তের জন্য ডিজাইন সেরা অনুশীলন
প্রেস ফিট কর্মক্ষমতা সর্বাধিক করতে, এই নির্দেশাবলী অনুসরণ করুনঃ
1গর্তের আকার এবং সহনশীলতা
পিনের উপাদান (পাথর, তামা, ইস্পাত) এবং ব্যাসার্ধের উপর ভিত্তি করে ইন্টারফারেন্স গণনা করার জন্য IPC-7251 মান ব্যবহার করুন।
পিনের সাথে অভিন্ন যোগাযোগ নিশ্চিত করার জন্য গর্তের গোলাকারতা (± 0.005 মিমি) বজায় রাখুন।

2. প্লাটিং স্পেসিফিকেশন
তামার লেপ বেধঃ 20 ′′ 50 μm (থেকে বেশি লেপ নমনীয়তা এবং পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করে) ।
ক্ষয়কারী পরিবেশের জন্য, অক্সিডেশন প্রতিরোধ করার জন্য একটি নিকেল-সোনা সমাপ্তি (5μm নিকেল + 0.5μm স্বর্ণ) যোগ করুন।

3. পিসিবি উপাদান এবং বেধ
উচ্চ যান্ত্রিক শক্তির (FR-4 Tg ≥170°C বা G10) কঠোর স্তর নির্বাচন করুন।
পিসিবি বেধঃ 1.6 ∼ 3.2 মিমি (অন্তর্ভুক্তির সময় পাতলা বোর্ডগুলি বিকৃত হতে পারে; আরও পুরু বোর্ডগুলির জন্য দীর্ঘ পিন প্রয়োজন) ।

4. উপাদান নির্বাচন
মসৃণ, সিলিন্ডারিক প্রোফাইলের পিন ব্যবহার করুন (উত্তেজক প্রান্তগুলি এড়িয়ে চলুন যা গর্ত প্লাস্টিককে ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে) ।
পিনগুলি নমনীয় উপকরণ (পাথর, তামা খাদ) থেকে তৈরি করা উচিত যা সন্নিবেশের সময় সামান্য বিকৃত হয়, যোগাযোগ বাড়িয়ে তোলে।

চ্যালেঞ্জ এবং প্রশমন
যদিও প্রেস ফিট গর্তগুলি উল্লেখযোগ্য সুবিধা প্রদান করে, তবে সমস্যাগুলি এড়ানোর জন্য তাদের সাবধানতার সাথে পরিচালনা করা প্রয়োজনঃ
1. গর্তের আকারের পরিবর্তন
ঝুঁকিঃ অস্থির গর্তের ব্যাসার্ধের ফলে লস বা অত্যধিক টাইট সংযোগ হতে পারে।
প্রশমিতকরণঃ গর্ত ব্যাসার্ধের জন্য Cpk >1.33 সহ, ড্রিলিং এবং প্লাটিংয়ের সময় পরিসংখ্যানগত প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ (SPC) ব্যবহার করুন।

2. প্লাস্টিং ফাটল
ঝুঁকিঃ ভঙ্গুর প্লাটিং (উদাহরণস্বরূপ, অনুপযুক্ত অ্যানিলিং থেকে) সন্নিবেশের সময় ফাটতে পারে, যা উচ্চ প্রতিরোধের কারণ হয়।
হ্রাসঃ তামা প্লাটিংটি নমনীয়তা বাড়ানোর জন্য অ্যানিল করা নিশ্চিত করুন; অতিরিক্ত প্লাটিং বেধ (> 50μm) এড়ানো, যা নমনীয়তা হ্রাস করে।

3ইনসেট ফোর্স কন্ট্রোল
ঝুঁকিঃ অত্যধিক শক্তি পিসিবি বা বাঁক পিনগুলি ফাটতে পারে; অপর্যাপ্ত শক্তির ফলে সংযোগগুলি ভেঙে যায়।
হ্রাসঃ সঠিক শক্তি স্তর বজায় রাখার জন্য শক্তি পর্যবেক্ষণের সাথে স্বয়ংক্রিয় সন্নিবেশ সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করুন (উদাহরণস্বরূপ, সার্ভো-চালিত প্রেস) ।

প্রেস ফিট প্রযুক্তির ভবিষ্যৎ প্রবণতা
উত্পাদন ক্ষেত্রে অগ্রগতি প্রেস-ফিট ক্ষমতা প্রসারিত করছেঃ

a.মাইক্রো প্রেস-ফিট হোলস: লেজার ড্রিলিং ছোট পিনের জন্য প্রেস-ফিট হোলস সক্ষম করে (দিয়ামিটার 0.3 ০.৫ মিমি), পোশাক এবং আইওটি সেন্সরের মতো ক্ষুদ্র ডিভাইসে অ্যাপ্লিকেশনগুলি খুলছে।
b. স্মার্ট প্রেস ফিট সিস্টেমঃ ইনসেটর সরঞ্জামগুলিতে সংহত সেন্সরগুলি রিয়েল টাইমে শক্তি এবং যোগাযোগের প্রতিরোধের পর্যবেক্ষণ করে, 100% মানের নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে।
গ.পরিবেশ-বন্ধুত্বপূর্ণ প্লাটিংঃ সীসা-মুক্ত, RoHS-সম্মত প্লাটিং প্রক্রিয়া (যেমন, টিন-রৌপ্য খাদ) ঐতিহ্যগত নিকেল-সোনা প্রতিস্থাপন করছে, পরিবেশগত প্রভাব হ্রাস করছে।

সিদ্ধান্ত
প্রেস ফিট গর্ত উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, উচ্চ চাপ অ্যাপ্লিকেশন মধ্যে soldered সংযোগ একটি শক্তিশালী বিকল্প প্রতিনিধিত্ব করে।তারা কম্পনের জন্য উচ্চতর প্রতিরোধের প্রদান, তাপীয় চক্র, এবং পুনর্নির্মাণ গুণাবলী যা তাদের অটোমোটিভ, এয়ারস্পেস এবং শিল্প ইলেকট্রনিক্সের জন্য অপরিহার্য করে তোলে।

যদিও প্রেস-ফিট প্রযুক্তিতে লোডিংয়ের তুলনায় উচ্চতর প্রাথমিক ব্যয় এবং কঠোর সহনশীলতা রয়েছে, তবে এর দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা এবং ক্ষেত্রের ব্যর্থতা হ্রাস প্রায়শই বিনিয়োগকে ন্যায়সঙ্গত করে।উৎপাদন প্রযুক্তির অগ্রগতি, প্রেস-ফিট গর্তগুলি নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রসারিত হবে, ক্ষুদ্রায়িত মেডিকেল ডিভাইস থেকে পরবর্তী প্রজন্মের অটোমোবাইল সিস্টেমগুলিতে।

মূল তথ্যঃ প্রেস ফিট গর্তগুলি কেবল সংযোগ পদ্ধতির চেয়ে বেশি, তারা এমন ইলেকট্রনিক্সের জন্য একটি সমাধান যা চরম অবস্থার অধীনে কাজ করতে হবে, যেখানে ব্যর্থতা একটি বিকল্প নয়।