Pin otsikko

Mitä ovat pinniliittimet?

Pinniliittimet ovat PCB:n levy-levy-liittimen miessivua. Ne koostuvat yhdestä tai useammasta rivistä metallipinnoista – saatavilla sekä neliöpohjaisissa että pyöreissä käännetyissä pinnoissa – joita on muovattu muovisessa eristävässä kotelossa, ja ne asennetaan suoraan PCB:lle läpikuuluvalla (DIP) tai pintaliitännällä (SMT). Yleisimmässä muodossaan pinniliittimet tarjoavat luotettavan ja edullisen liitäntäliittimen signaalien ja virran ohjaamiseen laajassa valikoimassa elektronisia kokoonpanosuunnitteluja.

Tämä kategoria kattaa laajan valikoiman napakoosia (1,27 mm, 2,0 mm ja 2,54 mm), kiinnitysasentoja (suora DIP, 90 asteen oikeakulmainen ja SMT), rivikonfiguraatioita (yksi rivi ja kaksi riviä) sekä eristinrakenteita – mukaan lukien tavalliset yksinkertaiset eristimet, kaksikerroksiset, kolmikerroksiset, portti-tyyppiset, U-tyyppiset ja SMT-optimoidut versiot. Tämä laaja valikoima tarkoittaa, että yksi tuotekategoria voi palvella kaikkea: vanhoja teollisuuden ohjauspiirilevyjä kompakteihin IoT-anturimoduuleihin ja seuraavan sukupolven upotettujen järjestelmien suunnitteluun.

Tärkeimmät tuoteominaisuudet

• Napakoosi vaihtoehdot : 2,54 mm (teollisuuden standardi), 2,0 mm ja 1,27 mm – kattaa sekä yleisimmät vanhat suunnittelut että hienonapaiset kompaktit piirilevyt
• Asennustavat : Suora 180 asteen läpivienti-DIP, 90 asteen oikeakulmainen läpivienti ja pinnalle asennettavat (SMT) komponentit liitosuuteen
• Nappityypit : Neliömuotoinen reikä ja pyöreä käännetty nappi, joista kumpikin tarjoaa erilaiset kosketusgeometriat ja pitovarat
• Rivikonfiguraatiot : Yksi rivi (1×n) ja kaksi riviä (2×n), valittavissa napojen lukumäärän ja liitännän tiukkuuden vaatimusten perusteella
• Eristinvariantit : Standardi, kaksikerroksinen (parannettu värähtelykestävyys), kolmikerroksinen, portti-tyyppinen (avaimellut keskipinnat virheiden estämiseksi) ja U-tyyppinen (U-muotoinen taivutus parantaa kokoonpanovakautta rajoitetuissa tiloissa)
• Koteloaineisto : PA6T-eristin lämpövakauden ja mitallisesti johdonmukaisuuden varmistamiseksi; messinkiset kontaktipinnat pinnoituksella luotettavan sähköjohtavuuden varmistamiseksi
• Vaatimustenmukaisuus : Tämän sarjan tuotteet on suunniteltu noudattamaan RoHS- ja UL-vaatimuksia. Jos sovellukseesi tai toimittajan kelpoisuusprosessiisi vaaditaan tiettyjä sertifiointiasiakirjoja, vahvista voimassa oleva yhteensopivuusalue ennen BOM:n lopullistamista.

Yhteiset sovellukset

Pinnipäät esiintyvät käytännössä kaikissa nykyaikaisen elektronisen valmistuksen segmenteissä, korkean tuotantomäärän kuluttajatuotteiden kokoonpanosta tarkkoihin teollisiin järjestelmiin:

• Teollinen automaatio : PLC-liitännölliset piirit, anturimoduulien liitännät, aktuaattorien ohjauspiirit ja robottien ohjauskortit käyttävät usein 2,54 mm:n ja 2,0 mm:n pinnipäitä modulaarisille ja huollettaville PCB–PCB-yhteyksille
• Autotekniikan elektroniikka : Tiukat pienien askelpituuksien liittimet (1,27 mm, 2,0 mm) soveltuvat ECU-tytärlaikoihin, akkujen hallintajärjestelmän moduuleihin ja anturien liitännäisalayksiköihin, joissa piirilevyn tila on ensisijainen rajoite
• IoT- ja upotetut järjestelmät : 2,54 mm:n pinnanliittimet ovat edelleen standardi prototyyppialustoille, mikro-ohjaimien erillispinnoille ja kehityslaitteille; pienempien askelpituuksien versiot ovat yhä yleisempiä tiukemmin pakatuilla tuotantolevyillä
• Lääketieteelliset laitteet : RoHS-yhteensopivilla materiaaleilla valmistetut läpiviivapinnanliittimet ovat suositeltavia sisäisiin piirilevyn liitoksiin lääkintälaitteissa, joissa pitkäaikainen kosketusvakaus ja jäljitettävyysasiakirjat ovat suunnittelun vaatimuksia
• Tietoliikenne ja kuluttajaelektroniikka : Sekä DIP- että SMT-pinnanliittimien versiot tukevat signaalien ohjausta yhdyskäytävälaiteissa, viestintäliitäntämoduuleissa ja kuluttajalaitteiden pääpiirilevyillä

Miten valita oikea pinnanliitin

Askelpituuden valinta

Olet jo tietoinen siitä, että 2,54 mm on de facto -standardi useimmille läpi-reikäsuunnittelulle – ja hyvästä syystä. Se on yhteensopiva laajimman valikoiman naispuolisien liittimien, kehityslautojen ja valmiiden kaapelointien kanssa. Mutta tiukkojen piirilevyjen asettelujen todellinen rajoitus on usein liitännän korkeusvaran, vierekkäisten komponenttien välimatkan ja sen mukaan, onko tuotantolinjasi varustettu ohuen piitchin käsittelyyn. Jos piirilevyn pinta-ala on rajallinen ja kokoonpanoprosessisi tukee sitä, 2,0 mm:n tai 1,27 mm:n piitchin pinnaliittimet mahdollistavat merkittävästi tiukemman komponenttitiukkuuden saman jalanjäljen sisällä.

Mikä siis on oikea kiinnitysväli, josta kannattaa aloittaa? Jos suunnittelussasi käytetään tiukkoja muotoja – esimerkiksi IoT-moduuleja, kantoelektroniikkaa tai tiukkaa ohjauspiirilevypohjaa – 2,0 mm tai 1,27 mm voi olla sopiva lähtökohta. Jos suunnittelet yleiskäyttöistä ohjauspiirilevyä, prototyyppialustaa tai mitä tahansa kokoonpanoa, jossa ristikkäinen toimittajayhteensopivuus on tärkeää, 2,54 mm on edelleen käytännöllinen ja vähemmän riskialtis vaihtoehto. Kumpikaan vaihtoehdoista ei ole yleisesti parempi: 2,54 mm on erinomainen, kun asennuksen helppous ja laaja yhteensopivuus ovat tärkeitä, kun taas pienempi väli on sopivampi, kun piirilevyn tiukkuusvaatimukset määrittävät suunnittelun.

Kiinnitysasu: suora vs. kulmassa

Suorien (pystysuorien) ja kulmassa olevien pinniliittimien valinta ei liity pelkästään piirilevyn korkeuden varmistamiseen. Yleisin päätöksen tekijä on kuitenkin kaapelien tai liittimien asettelu—erityisesti se, onko vastaava naispuolinen liitin asennettava levyn suhteen vaakasuoraan ja onko kotelon tai rungon rajoitukset estäneet pystysuoraa liittimen kiinnitystä.

Jos kokoonpanoprosessi sisältää automatisoidun piirilevyn asennuksen, suorat DIP-pinniliittimet ovat yleensä helpompia kiinnittää paikalleen ja tarkistaa. Jos lopullisessa kokoonpanossa kaapelit kytketään käsin rajoitetussa kotelossa, kulmassa oleva kiinnitys johtaa usein helpommin käytettävään ja huollettavampaan liitospisteeseen.

Reikäkiinnitys vs. SMT

Läpikuuluvat pinnan läpi kiinnitettävät pinnaliittimet tarjoavat vahvemman mekaanisen kiinnityksen ja ovat paremmin soveltuvia liittimiin, joita käytetään toistuvasti tai jotka altistuvat koko käyttöiän aikana värähtelylle. Pintaliitinten (SMT) pinnaliittimet – mukaan lukien tässä luettelossa esitellyt neliömäiset SMT-pinnaliittimet – on optimoitu suuritehollisille automatisoiduille liukuprosessointilinjoille, joissa asennustarkkuus ja prosessin yhtenäisyys ovat ensisijaisia tavoitteita. Jos tuotantolinjallasi käytetään automatisoitua SMT-asennusta ja suunnittelu ei vaadi korkeaa liittimen käyttökestävyyttä, SMT-pinnaliittimet vähentävät yksikköä kohden vaadittavaa kokoonpanotyötä ja parantavat piirilevyn tilankäyttöä.

Eristimen muoto: standardi, porttimainen ja U-muotoinen

Standardit yksinkertaiset eristinpinnat toimivat suurimmalle osalle signaalien ohjaussovelluksia. Porttipinnat – joissa yksi tai useampi pinnin paikka on tarkoituksellisesti jätetty tyhjäksi lukitusominaisuutena – käytetään silloin, kun liitäntävirheen riski on merkittävä; lukitseva paikka tekee käänteisen tai siirtyneen liittämisen fyysisesti mahdottomaksi, mikä on hyödyllistä moniliitin kokoonpanoissa, joissa vierekkäiset liittimet jakavat saman askelpituuuden ja kotelojen mitat.

Kaksitasoiset ja kolmitasoiset eristinvariantit lisäävät mekaanista vahvuutta ja parantavat värähtelynsietokykyä – mikä on merkityksellistä autoteollisuuden elektroniikassa ja teollisessa säätötekniikassa, joissa liittimiä saattaa altistua jatkuville mekaanisille värähtelykuormille.

Huomautus jalostusmittasuhteista ja ulottuvuusyhteensopivuudesta

Yleinen virhe, kun pinnipäitä hankitaan uudelta toimittajalta, on olettaa, että piirilevyn asennusmittapiirros on vaihdettavissa. Pinnien pituus, läpikuuluvan reiän halkaisija ja pinnin etäisyys eristimeen voivat vaihdella valmistajien kesken siten, että ne vaikuttavat kuumakäsittelyliitoksen muotoon ja viereisten komponenttien vapaaseen tilaan. Jos varmennat vaihtoehtoista toimittajaa jo olemassa olevaan suunnitteluun, tarkista mitat piirilevyn asennusmittapiirroksesta nykyisen piirilevyn asennusmittapiirroksen kanssa ennen ensimmäisen näytteen tilaamista – asennusmittapiirroksen yhteensopimattomuuden havaitseminen ennen ensimmäisen näytteen tarkastusta on huomattavasti edullisempaa kuin piirilevyn muutos tuotannon keskellä.

Ostotoiminnan ja toimittajavalinnan näkökohdat

Pinniliittimet kuuluvat PCB-liittimien eniten standardoituun tuoteryhmään, mutta standardointi ei tarkoita ehdottomaa vaihtokykyisyyttä. Ostosryhmille, jotka hallinnoivat tuotannon BOM:ia, keskeiset hankintakriteerit ovat: askelpituuden ja kiinnitystyypin yhteensopivuus, mitatun piirilevyn jalanjäljen kanssa yhdenmukaiset mittapiirrokset, eristävä materiaali ja sen lämpötilaluokitus suhteessa prosessi- ja käyttöolosuhteisiin sekä vaadittujen markkina-alueiden vaatimusten mukainen vaatimustenmukaisuusdokumentaatio.

Eurooppalaisiin markkinoihin toimittavia ostajia varten RoHS-vaatimustenmukaisuusdokumentaatio on perusvaatimus. Japanilaisille ja korealaisille ostajille virallinen laatuasiakirja, johon sisältyy materiaaliluettelo ja toimittajan jäljitettävyystiedot, kuuluu yleensä kelpoisuustarkasteluprosessiin. Jos arvioitte kansainvälistä pinniliittimen toimittajaa ensimmäistä kertaa, on standardikäytäntöä pyytää mittapiirroksia, vaatimustenmukaisuussertifikaatteja ja fyysistä näytettä ensimmäisen artikkelin tarkastusta varten ennen BOM:in lopullista vahvistamista.

Jos suunnittelunne on lyhennettyjen ehdokkaiden vaiheessa ja arvioitte esitystä, konfiguraatiota ja kiinnitysvaihtoehtoja PCB-asettelunne ja tuotantoprosessin perusteella, sovelluskohtaista teknistä ohjeistusta on saatavilla, jotta eritelmän kaventaminen on mahdollista ilman pitkiä takaisin-ja-edetä -keskusteluja mittojen tulkinnasta.