การย้ำสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและเชิงกลโดยการเสียรูปพลาสติกที่ควบคุมได้ของขั้วต่อโลหะรอบๆ ตัวนำที่ถูกปอกแล้ว เมื่อทำอย่างถูกต้อง กระบวนการนี้จะสร้างการเชื่อมเย็นที่การอัดตัว 75–85% ของพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ ขจัดอากาศระหว่างเส้นลวด และสร้างอินเทอร์เฟซแบบปิดผนึกก๊าซที่มีความต้านทานการสัมผัสต่ำกว่า 1 mΩ
ต่างจากการเชื่อมต่อแบบสกรูหรือบัดกรี การย้ำที่ถูกต้องจะไม่เสื่อมสภาพจากการเกิดออกซิเดชัน ไม่คลายตัวจากการไหลซึม และไม่ก่อให้เกิดความเปราะทางความร้อน IPC/WHMA-A-620 ซึ่งเป็นมาตรฐานอ้างอิงสำหรับการผลิตชุดสายไฟ กำหนดข้อกำหนดการยอมรับสำหรับการย้ำในทุกคลาสผลิตภัณฑ์ ตั้งแต่อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป (Class 1) ถึงการใช้งานทางทหารและอวกาศ (Class 3)
คู่มือนี้ครอบคลุมทุกสิ่งที่วิศวกรออกแบบและทีมจัดซื้อจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับการย้ำ ได้แก่ การเลือกขั้วต่อ การสอบเทียบเครื่องมือ การควบคุมความสูงในการย้ำ การทดสอบแรงดึง การตรวจสอบการย้ำแบบปิดผนึกก๊าซ และการหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องทั่วไปที่ผ่านการทดสอบทางไฟฟ้าแต่ล้มเหลวในภาคสนาม
1. การย้ำสายคืออะไร และเหตุใดจึงสำคัญ
การย้ำสายเสียรูปขั้วต่อโลหะ (โดยทั่วไปเป็นทองแดงหรือทองเหลือง) รอบๆ ตัวนำที่ถูกปอกแล้วด้วยแรงที่ควบคุมได้โดยใช้เครื่องมือหรือแม่พิมพ์ที่สอบเทียบแล้ว การอัดตัว 75–85% ดันวัสดุตัวนำระหว่างเส้นลวดแต่ละเส้น ขจัดอากาศ และสร้างอินเทอร์เฟซโลหะต่อโลหะที่ไม่เกิดออกซิเดชันตามกาลเวลา
ฟิสิกส์ของการย้ำอธิบายว่าทำไมมันถึงเหนือกว่าการเชื่อมต่อแบบสกรูหรือบัดกรีในการใช้งานที่มีการสั่นสะเทือน การเชื่อมต่อแบบสกรูพึ่งพาแรงสัมผัสจากแรงบิด การสั่นสะเทือนทำให้แรงบิดคลายตัวเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้ความต้านทานการสัมผัสเพิ่มขึ้น การบัดกรีนำเข้าโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าทองแดง สร้างอินเทอร์เฟซที่เปราะในรอบความร้อนเร็ว การย้ำที่ถูกต้องสร้างโมโนลิทโลหะที่คงตัวตลอดอายุการใช้งานผลิตภัณฑ์
IPC-620 กำหนดคลาสคุณภาพสามระดับสำหรับการย้ำ: Class 1 (ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป), Class 2 (ผลิตภัณฑ์บริการเฉพาะ) และ Class 3 (อิเล็กทรอนิกส์ความน่าเชื่อถือสูง) แต่ละคลาสระบุแรงดึงขั้นต่ำ ค่าความคลาดเคลื่อนความสูงในการย้ำ และมาตรฐานการตรวจสอบด้วยตา
การยึดเชิงกล
แรงดึงตาม IPC-620 มีตั้งแต่ 10 N สำหรับ 30 AWG ถึง 265 N สำหรับ 8 AWG Class 3 ต้องการค่าสูงกว่า Class 1/2 ถึง 20% การย้ำที่ขนาดต่ำกว่าเกณฑ์อาจผ่านการทดสอบทางไฟฟ้าเบื้องต้นแต่ยังล้มเหลวในการทดสอบแรงดึงหลังจากรอบความร้อน
ความต่อเนื่องทางไฟฟ้า
การย้ำแบบปิดผนึกก๊าซที่ถูกต้องให้ความต้านทานการสัมผัสต่ำกว่า 1 mΩ การย้ำที่หลวมพร้อมอินเทอร์เฟซตัวนำ-ขั้วต่อที่ปนเปื้อนด้วยอากาศอาจเกิน 50 mΩ หลังจากรอบความร้อน 1,000 รอบ ทำให้เกิดการตกแรงดันและความล้มเหลวเป็นช่วงๆ ที่วินิจฉัยได้ยาก
การปิดผนึกสิ่งแวดล้อม
ขั้วต่อแบบปิดผนึกตามมาตรฐาน SAE J2030 รวมการย้ำแบบปิดผนึกก๊าซกับปะเก็นอีลาสโตเมอร์เพื่อกันความชื้น เกลือ และของเหลว การใช้งานในยานยนต์ ทางทะเล และทางการแพทย์ต้องการการยืนยันการปิดผนึกนอกเหนือจากแรงดึงและความต้านทานการสัมผัส
2. ประเภทของขั้วต่อแบบย้ำ
การเลือกประเภทขั้วต่อเป็นตัวกำหนดเครื่องมือย้ำ ลำดับการตรวจสอบ และความสามารถในสภาพแวดล้อม ตระกูลหลักสี่ประเภทครอบคลุมมากกว่า 95% ของการใช้งานชุดสายไฟ ได้แก่ open-barrel (รูปตัว U), closed-barrel (ทรงกระบอก), ferrule (ปลอกปลาย) และ IDC (การเคลื่อนที่ของฉนวน)
ขั้วต่อ open-barrel เป็นหลักในการผลิตชุดสายไฟยานยนต์ รูปทรง U ช่วยให้ตรวจสอบด้วยตาว่าตัวนำโหลดก่อนย้ำได้ และรับหน้าตัด AWG ที่หลากหลายกว่าขั้วต่อ closed-barrel ที่มีหน้าตัดคงที่
| ประเภทขั้วต่อ | เรขาคณิต | การใช้งานทั่วไป | เครื่องมือที่ต้องการ | ข้อได้เปรียบหลัก |
|---|---|---|---|---|
| Open-barrel | รูป U ปีกมองเห็นได้ | ยานยนต์ โทรคมนาคม อุตสาหกรรม | แม่พิมพ์แบบ ratchet แบบลม | ตรวจสอบด้วยตา + ตรวจสอบแรงดึง |
| Closed-barrel | ทรงกระบอกหุ้ม | ทางทะเล การต่อ splice | แม่พิมพ์โปรไฟล์ | ป้องกันความชื้น ปลายคู่ |
| Ferrule | ปลอกปลาย | PLC ตู้แผงไฟ รางดิน | แม่พิมพ์หกเหลี่ยม | ป้องกัน birdcaging ในขั้วต่อสกรู |
| IDC | ใบมีดตัดฉนวน | สายแบน คอนเนคเตอร์ริบบอน | เครื่องมือกดมือหรือโต๊ะ | ไม่ต้องปอกสาย ความเร็วสูง |
3. เครื่องมือย้ำ: มือ โต๊ะ ลม และอัตโนมัติ
การเลือกเครื่องมือย้ำกำหนดโดยตรงถึงความสามารถในการทำซ้ำของความสูงในการย้ำ อัตราปริมาณงาน และต้นทุนการลงทุน สี่ประเภทครอบคลุมตั้งแต่ต้นแบบปริมาณน้อยถึงการผลิตจำนวนมาก ได้แก่ มือ โต๊ะ ลม และอัตโนมัติ
เครื่องมือมือเหมาะสมสำหรับต้นแบบและการผลิตปริมาณน้อยมาก (ต่ำกว่า 100 ชิ้น) ความคลาดเคลื่อนของความสูงในการย้ำขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอของผู้ปฏิบัติงานอย่างมาก และมักเกิน ±0.15 mm — กว้างพอที่จะสร้างการย้ำที่ขอบข้อกำหนดสำหรับสายที่บางกว่า
| ประเภทเครื่องมือ | ช่วงราคา | ความคลาดเคลื่อนความสูง | อัตราปริมาณงานทั่วไป | กรณีการใช้งาน |
|---|---|---|---|---|
| มือ (ratchet) | 30–300 USD | ±0.15 mm | 100–300/ชั่วโมง | ต้นแบบ ล็อตขนาดเล็ก การซ่อม |
| โต๊ะ (กึ่งอัตโนมัติ) | 200–2,000 USD | ±0.10 mm | 400–800/ชั่วโมง | การผลิตขนาดกลาง คุณภาพสม่ำเสมอ |
| ลม | 500–5,000 USD | ±0.05 mm | 800–2,000/ชั่วโมง | การผลิตจำนวนมาก สอดคล้อง IPC-620 |
| อัตโนมัติ (Komax/Schleuniger) | 20,000–150,000 USD | ±0.03 mm | 3,000–8,000/ชั่วโมง | การผลิตจำนวนมาก การติดตามสมบูรณ์ |
IPC-620 กำหนดให้สอบเทียบเครื่องมือทุกรอบการผลิต บันทึกการสอบเทียบเครื่องมือเป็นเอกสารบังคับสำหรับการตรวจสอบ Class 3 และส่งมอบ FAI (First Article Inspection)
4. ความสูงในการย้ำและเหตุใดจึงสำคัญ
ความสูงในการย้ำ (H) เป็นมิติควบคุมกระบวนการที่สำคัญสำหรับการย้ำ open-barrel วัดตั้งฉากกับทิศทางการย้ำ จากด้านล่างของกระบอกถึงด้านบนของปีกที่เสียรูป แต่ละชุดผสมขั้วต่อ-สาย-เครื่องมือมีช่วง H_min/H_max ที่ผู้ผลิตขั้วต่อระบุไว้
การย้ำที่อยู่นอกช่วง H_min/H_max จะถูกปฏิเสธโดยไม่คำนึงถึงผลการทดสอบแรงดึง การย้ำที่สูงเกินไป (อัดน้อยเกินไป) อาจผ่านแรงดึงแต่ล้มเหลวในการตรวจสอบความต้านทานการสัมผัสหลังรอบความร้อน การย้ำที่ต่ำเกินไป (อัดมากเกินไป) อาจตัดเส้นลวดตัวนำและลดแรงดึงต่ำกว่าขั้นต่ำ
ความสูงในการย้ำวัดด้วยไมโครมิเตอร์ใบมีด (แบบ flat anvil) ตามมาตรฐาน IPC-620 ไมโครมิเตอร์มาตรฐานแบบปลายทรงกลมไม่ยอมรับเนื่องจากมีข้อผิดพลาดในการวัดเชิงระบบบนหน้าตัดรูปไข่ของการย้ำ
| ขนาด AWG | พื้นที่หน้าตัด mm² | H_min (mm) | H_max (mm) | ช่วงความคลาดเคลื่อน |
|---|---|---|---|---|
| 30 AWG | 0.05 mm² | 0.60 | 0.75 | 0.15 mm |
| 28 AWG | 0.08 mm² | 0.72 | 0.88 | 0.16 mm |
| 26 AWG | 0.13 mm² | 0.85 | 1.00 | 0.15 mm |
| 24 AWG | 0.20 mm² | 1.00 | 1.17 | 0.17 mm |
| 22 AWG | 0.34 mm² | 1.15 | 1.35 | 0.20 mm |
| 20 AWG | 0.50 mm² | 1.35 | 1.55 | 0.20 mm |
| 18 AWG | 0.75 mm² | 1.55 | 1.78 | 0.23 mm |
| 16 AWG | 1.00 mm² | 1.75 | 2.00 | 0.25 mm |
| 14 AWG | 1.50 mm² | 1.95 | 2.25 | 0.30 mm |
| 12 AWG | 2.50 mm² | 2.20 | 2.55 | 0.35 mm |
ค่าข้างต้นเป็นค่าอ้างอิงทั่วไป ควรใช้ช่วง H_min/H_max ที่ผู้ผลิตขั้วต่อระบุไว้สำหรับชุดผสมขั้วต่อ-สายที่ใช้จริงในการผลิตเสมอ ข้อกำหนดของผู้ผลิตมีความสำคัญเหนือตารางทั่วไป
"ความสูงในการย้ำคือหลักฐานที่แสดงว่าเครื่องมือ ขั้วต่อ และสายเข้ากันได้ ผมเคยเห็นการย้ำที่ผ่านแรงดึงแต่อยู่นอกข้อกำหนด 0.15 mm — และมีความต้านทานเพิ่มขึ้นหลัง 500 รอบความร้อน ถ้าความสูงอยู่นอกช่วง ผลลัพธ์อื่นไม่มีความหมาย"
Hommer Zhao
Engineering Director
5. การทดสอบแรงดึงตามมาตรฐาน IPC-620
การทดสอบแรงดึงตรวจสอบว่าการย้ำยึดตัวนำเชิงกลภายใต้โหลดที่ระบุใน IPC-620 ตาราง 4-1 ดำเนินการด้วยเครื่องวัดแรงที่สอบเทียบแล้วซึ่งใช้แรงตามแนวแกนในอัตราที่ควบคุม (25 mm/นาที ตาม IPC-620) จนถึงค่าขั้นต่ำที่ระบุหรือจนถึงการล้มเหลว
สำหรับ 20 AWG แรงดึงขั้นต่ำตาม IPC-620 คือ 55 N (Class 1/2) เป้าหมาย Class 3 คือ 66 N — สูงกว่า 20% ความแตกต่างนี้สะท้อนว่าการใช้งาน Class 3 (ทหาร อวกาศ การแพทย์) ต้องการระยะห่างจากการล้มเหลวมากขึ้นในสภาวะการสั่นสะเทือนและแรงกระแทก
โหมดการล้มเหลวมีความสำคัญเท่ากับค่าแรง การล้มเหลวที่ยอมรับได้คือการที่ตัวนำเลื่อนออกจากขั้วต่อที่แรงที่ระบุ การล้มเหลวจากการขาดของตัวนำที่ค่าต่ำกว่าขั้นต่ำบ่งชี้ขั้วต่ออัดมากเกินไปหรือตัวนำเสียหาย การล้มเหลวจากการเสียรูปของขั้วต่อบ่งชี้ขั้วต่อที่มีขนาดเล็กเกินไปสำหรับ AWG นั้น
| ขนาด AWG | พื้นที่หน้าตัด mm² | ขั้นต่ำ Class 1/2 (N) | เป้าหมาย Class 3 (N) |
|---|---|---|---|
| 30 AWG | 0.05 mm² | 10 N | 12 N |
| 28 AWG | 0.08 mm² | 15 N | 18 N |
| 26 AWG | 0.13 mm² | 20 N | 24 N |
| 24 AWG | 0.20 mm² | 30 N | 36 N |
| 22 AWG | 0.34 mm² | 45 N | 54 N |
| 20 AWG | 0.50 mm² | 55 N | 66 N |
| 18 AWG | 0.75 mm² | 80 N | 96 N |
| 16 AWG | 1.00 mm² | 100 N | 120 N |
| 14 AWG | 1.50 mm² | 130 N | 156 N |
| 12 AWG | 2.50 mm² | 160 N | 192 N |
| 10 AWG | 4.00 mm² | 200 N | 240 N |
| 8 AWG | 6.00 mm² | 265 N | 318 N |
6. การย้ำแบบปิดผนึกก๊าซ: ข้อกำหนดและการตรวจสอบ
การย้ำแบบปิดผนึกก๊าซขจัดอากาศระหว่างเส้นลวดตัวนำและอินเทอร์เฟซตัวนำ-ขั้วต่อ ป้องกันการเกิดออกซิเดชันที่เพิ่มความต้านทานการสัมผัสเมื่อเวลาผ่านไป การย้ำแบบปิดผนึกก๊าซจำเป็นสำหรับการใช้งานยานยนต์ที่มีกระแสเกิน 15 A สภาพแวดล้อมทางทะเลที่มีอากาศเกลือ และอุปกรณ์ทางการแพทย์ Class 3
แรงดึงเพียงอย่างเดียวไม่สามารถตรวจสอบการย้ำแบบปิดผนึกก๊าซได้ การย้ำอาจเกินค่าแรงดึงขั้นต่ำ IPC-620 แต่ยังคงมีช่องว่างภายในที่อนุญาตให้เกิดออกซิเดชันเมื่อเวลาผ่านไป วิธีการตรวจสอบที่ยอมรับได้เพียงอย่างเดียวคือ: กล้องจุลทรรศน์ภาพตัดขวาง (การตัดและขัด) หรือการทดสอบรวมฉีดพ่นเกลือ IEC 60512 บวกรอบความต้านทานการสัมผัส
ผู้จัดหาที่อ้างการย้ำ 'ปิดผนึกก๊าซ' โดยไม่มีภาพถ่ายภาพตัดขวางจากบันทึกคุณสมบัติกำลังทำการอ้างสิทธิ์ทางการตลาดที่ไม่ได้รับการพิสูจน์ สำหรับการใช้งานที่สำคัญ ขอภาพถ่ายภาพตัดขวางจาก FAI ที่แสดงการอัดตัวของตัวนำที่ 75–85% และไม่มีช่องว่างที่มองเห็นได้เสมอ
"เมื่อผู้จัดหาอ้างการย้ำ 'ปิดผนึกก๊าซ' คำถามแรกของผมคือ: ภาพถ่ายภาพตัดขวางจากบันทึกคุณสมบัติอยู่ที่ไหน? ถ้าพวกเขาให้ไม่ได้ พวกเขายังไม่ได้พิสูจน์เงื่อนไข แรงดึงไม่พิสูจน์ ความสูงการย้ำไม่พิสูจน์ มีเพียงการตัดหน้าตัดเท่านั้นที่พิสูจน์ได้"
Hommer Zhao
Engineering Director
7. การเตรียมสายก่อนย้ำ
คุณภาพการย้ำเริ่มต้นด้วยการปอกสายที่ถูกต้อง ความยาวในการปอก จำนวนเส้นลวด และสภาพพื้นผิวตัวนำกำหนดพารามิเตอร์คุณภาพการย้ำทั้งหมด ได้แก่ ความสูง แรงดึง และความต้านทานการสัมผัส การปอกสายที่ไม่ถูกต้องเป็นสาเหตุหลักของข้อบกพร่องในการย้ำในการผลิต
ความยาวปอกมาตรฐานสำหรับการย้ำ open-barrel คือ 5–8 mm โดยตัวนำยื่นออก 0–1 mm เลยปลายกระบอกย้ำ ตัวนำสั้นเกินไปจะไม่เต็มกระบอก ลดการอัดตัวและแรงดึง ตัวนำยาวเกินไปจะยื่นออกมาเกินขั้วต่ออย่างชัดเจนและสร้างความเสี่ยงไฟฟ้าลัดวงจร
อย่าชุบดีบุกตัวนำก่อนย้ำ SAE J1128 และ IPC-620 ห้ามการชุบดีบุกล่วงหน้าของตัวนำที่มีไว้สำหรับย้ำอย่างชัดเจน การชุบดีบุกทำให้เส้นลวดแข็ง ขัดขวางการอัดตัวสม่ำเสมอ และสร้างอินเทอร์เฟซดีบุก-ทองแดงที่เปราะซึ่งอาจแตกร้าวในรอบความร้อน
ความยาวในการปอก
รักษาความยาวปอกให้อยู่ภายใน ±0.5 mm จากข้อกำหนดโดยใช้เครื่องมือปอกที่สอบเทียบแล้ว ตรวจสอบด้วยเวอร์เนียหรือระบบวิชันสำหรับการผลิต Class 3 การปอกที่ไม่สม่ำเสมอเป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของความแปรปรวนของแรงดึงในการผลิต
จำนวนเส้นลวด
เส้นลวดตัวนำทั้งหมดต้องอยู่ภายในกระบอกย้ำ ห้ามมีเส้นลวดใดอยู่ภายนอก (birdcaging) หรือถูกตัดระหว่างการปอก IPC-620 กำหนดเกณฑ์การยอมรับเฉพาะสำหรับจำนวนสูงสุดของเส้นลวดที่ขาดหรือเสียหายสำหรับแต่ละคลาส
ห้ามชุบดีบุกล่วงหน้า
ใช้เฉพาะทองแดงเปลือยและสะอาด การชุบดีบุกล่วงหน้าถูกห้ามโดย SAE J1128 และ IPC-620 แม้ว่าขั้นตอนถัดไปจะรวมการบัดกรี การชุบดีบุกทำให้เส้นลวดแข็ง รบกวนการอัดตัวสม่ำเสมอ และสร้างอินเทอร์เฟซที่เปราะต่อการสั่นสะเทือนและรอบความร้อน
8. ข้อบกพร่องในการย้ำและการจำแนกประเภท
IPC-620 กำหนดประเภทข้อบกพร่องการย้ำหลักเจ็ดประเภท แต่ละประเภทมีเกณฑ์การยอมรับที่แตกต่างกันสำหรับ Class 1, 2 และ 3 การรู้จักโหมดความล้มเหลวช่วยให้ระบุสาเหตุหลักและปรับกระบวนการก่อนเกิดของเสีย
| ประเภทข้อบกพร่อง | คำอธิบาย | สาเหตุทั่วไป | การตัดสินใจ IPC-620 |
|---|---|---|---|
| การย้ำเย็น | การเสียรูปไม่เพียงพอ เส้นลวดมองเห็นได้ที่อินเทอร์เฟซ | แรงเครื่องมือไม่เพียงพอ แม่พิมพ์สึก | ปฏิเสธทุกคลาส |
| อัดมากเกินไป | การเสียรูปมากเกินไป เส้นลวดขาด กระบอกแตก | แรงเครื่องมือมากเกินไป แม่พิมพ์ผิด | ปฏิเสธทุกคลาส |
| อัดน้อยเกินไป | ความสูง H อยู่นอกช่วง H_max | ตั้งแม่พิมพ์ผิด เครื่องมือสึก | ปฏิเสธทุกคลาส |
| เส้นลวดเสียหาย | เส้นลวดถูกตัดหรือรอยบากระหว่างการปอก | ใบมีดปอกไม่ปรับ | ปฏิเสธ >10% เส้นลวด Class 3: รอยบากใดๆ |
| ฉนวนกระบอกเสียหาย | ฉนวนตัวนำถูกบดในกระบอกตัวนำ | กระบอกฉนวนแน่นเกินไป ขั้วต่อผิด | ปฏิเสธทุกคลาสถ้าตัวนำเปิดเผย |
| ช่องว่างตัวนำ | ตัวนำไม่ถึงปลายกระบอก | ปอกสายสั้นเกินไป โหลดผิด | ปฏิเสธถ้าช่องว่าง > 1 เส้นผ่าศูนย์กลางลวด |
| Birdcaging | เส้นลวดบิดแน่นในทิศตรงข้าม รูปทรงกรงนก | ตัวนำพร-เทนชัน ปอกผิด | ปฏิเสธทุกคลาส |
9. เกณฑ์การยอมรับตาม IPC-620
IPC/WHMA-A-620 จัดระเบียบเกณฑ์การยอมรับการย้ำเป็นสามประเภท: เงื่อนไขที่ต้องการ (เหมาะที่สุด กระบวนการควบคุมดี) เงื่อนไขที่ยอมรับได้ (ยอมรับได้สำหรับทุกคลาส) และเงื่อนไขข้อบกพร่อง (ปฏิเสธ)
Bell-mouth — การเปิดกว้างเล็กน้อยของปากทางเข้ากระบอกย้ำ — เป็นเงื่อนไขที่ต้องการในทุกคลาส IPC-620 ไม่ใช่ข้อบกพร่อง วิศวกรและผู้ตรวจสอบใหม่มักสับสน bell-mouth กับการย้ำเย็น Bell-mouth บ่งชี้การอัดตัวของวัสดุขั้วต่อที่ถูกต้องที่ปากทางเข้ากระบอก
มาตรฐาน IPC-620 ได้รับการแก้ไขเป็นระยะ ตรวจสอบเสมอว่าข้อกำหนดการยอมรับของโครงการอ้างอิงการแก้ไข IPC/WHMA-A-620 ที่ถูกต้อง ข้อกำหนด Class 3 เข้มงวดกว่า Class 1/2 ในเรื่องจำนวนสูงสุดของเส้นลวดที่ขาด ความคลาดเคลื่อนความสูงในการย้ำ และข้อกำหนดเอกสาร
| เกณฑ์ | Class 1 | Class 2 | Class 3 |
|---|---|---|---|
| Bell-mouth ที่ปากทางเข้ากระบอก | ต้องการ | ต้องการ | ต้องการ |
| เส้นลวดขาดในกระบอก | ≤10% ยอมรับได้ | ≤10% ยอมรับได้ | ห้ามมีเส้นลวดขาด |
| ความสูงการย้ำ H | H_min ถึง H_max | H_min ถึง H_max | H_min ถึง H_max บันทึกแล้ว |
| แรงดึง | ขั้นต่ำตาราง 4-1 | ขั้นต่ำตาราง 4-1 | 120% ของขั้นต่ำตาราง 4-1 |
| ตัวนำโผล่พ้นขั้วต่อ | ≤1 เส้นผ่าศูนย์กลางลวด | ≤1 เส้นผ่าศูนย์กลางลวด | ห้ามมีตัวนำโผล่ |
| รอยบากหรือรอยตัดเส้นลวด | ≤10% ของเส้นลวด | ≤10% ของเส้นลวด | ห้ามมีรอยบาก |
| ฉนวนในกระบอกตัวนำ | ไม่ยอมรับ | ไม่ยอมรับ | ไม่ยอมรับ |
| บันทึกความสูงการย้ำ | ไม่จำเป็น | แนะนำ | บังคับต่อล็อต |
| การสอบเทียบเครื่องมือ | ตามโปรแกรม | ต่อกะ | ต่อกะ บันทึกแล้ว |
ตารางข้างต้นแสดงข้อกำหนดหลักของ IPC/WHMA-A-620 ศึกษาเอกสารมาตรฐานฉบับสมบูรณ์สำหรับเกณฑ์การตรวจสอบด้วยตาทั้งหมด เกณฑ์การยอมรับของลูกค้าที่เข้มงวดกว่า IPC-620 มีความสำคัญเหนือกว่า
10. คำถามที่พบบ่อย
แรงดึงขั้นต่ำสำหรับการย้ำ 20 AWG ตาม IPC-620 คือเท่าไหร่?
แรงดึงขั้นต่ำสำหรับ 20 AWG ตาม IPC-620 ตาราง 4-1 คือ 55 N สำหรับ Class 1 และ 2 การใช้งาน Class 3 ต้องการ 66 N — สูงกว่า Class 1/2 ถึง 20% ค่าเหล่านี้สมมติว่าใช้ตัวนำทองแดงหลายเส้นมาตรฐาน SAE J1128 ในขั้วต่อที่เหมาะสมโดยมีความสูงการย้ำอยู่ในช่วง H_min/H_max
ความสูงการย้ำคืออะไร และทำไมต้องมีทั้ง H_min และ H_max?
ความสูงการย้ำ (H) คือมิติภายนอกของการย้ำที่วัดตั้งฉากกับทิศทางการย้ำด้วยไมโครมิเตอร์ใบมีด H_min แทนการอัดตัวสูงสุดที่อนุญาต — การย้ำต่ำกว่า H_min ตัดหรือทำลายเส้นลวด H_max แทนการอัดตัวขั้นต่ำที่อนุญาต — การย้ำสูงกว่า H_max มีการอัดตัวไม่เพียงพอและจะไม่บรรลุแรงดึงขั้นต่ำหรือเงื่อนไขปิดผนึกก๊าซ ทั้งสองขีดจำกัดบังคับ ไม่สามารถยอมรับจากแรงดึงอย่างเดียวได้
ทำไม IPC-620 และ SAE J1128 ถึงห้ามชุบดีบุกตัวนำก่อนย้ำ?
การชุบดีบุกทำให้เส้นลวดหลายเส้นแข็งขึ้นด้วยโลหะผสมที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าทองแดง เมื่อกระบอกย้ำอัดตัวนำที่ชุบดีบุก การอัดตัวจะไม่สม่ำเสมอ — เส้นลวดแข็งไม่สามารถกระจายตัวได้เท่ากัน ทิ้งช่องว่างที่อินเทอร์เฟซตัวนำ-ขั้วต่อ ช่องว่างเหล่านี้อนุญาตให้เกิดออกซิเดชัน เพิ่มความต้านทานการสัมผัสเมื่อเวลาผ่านไป และลดแรงดึงหลังรอบความร้อน SAE J1128 และ IPC-620 ห้ามการปฏิบัตินี้อย่างชัดเจน
Bell-mouth ที่ปากกระบอกย้ำเป็นข้อบกพร่องหรือเงื่อนไขที่ยอมรับได้?
Bell-mouth — การเปิดกว้างเล็กน้อยของปากทางเข้ากระบอกย้ำ — เป็นเงื่อนไขที่ต้องการตาม IPC/WHMA-A-620 ในทุกคลาส ไม่ใช่ข้อบกพร่อง Bell-mouth บ่งชี้ว่าวัสดุขั้วต่อเสียรูปอย่างถูกต้องเพื่อนำตัวนำเข้ากระบอกโดยไม่ทำลายเส้นลวดที่ทางเข้า กังวลเมื่อไม่มี bell-mouth — อาจบ่งชี้การย้ำเย็นหรือแม่พิมพ์ที่ไม่ครบการเดินทางย้ำ
จะตรวจสอบการย้ำแบบปิดผนึกก๊าซโดยไม่ตัดหน้าตัดทำลายได้อย่างไร?
วิธีการไม่ทำลายที่ยอมรับได้คือการทดสอบรวม: ฉีดพ่นเกลือ IEC 60512 (อย่างน้อย 96 ชั่วโมง) ตามด้วยการวัดความต้านทานการสัมผัส การย้ำแบบปิดผนึกก๊าซรักษาความต้านทานต่ำกว่า 1 mΩ หลังการสัมผัสฉีดพ่นเกลือ การตัดหน้าตัด (การตัดและขัดภาพตัดขวาง) ยังคงเป็นมาตรฐานทองสำหรับคุณสมบัติกระบวนการและ FAI แต่ไม่สามารถใช้กับชิ้นงานการผลิตได้ บันทึกภาพถ่ายภาพตัดขวางจาก FAI และใช้เพื่อสร้างเกณฑ์การเปรียบเทียบทางสายตาสำหรับการผลิต
เอกสารใดบ้างที่จำเป็นสำหรับ 500 หน่วยที่มีการย้ำ IPC-620 Class 3?
การผลิต Class 3 ที่ 500 หน่วยต้องการ: First Article Inspection (FAI) พร้อมการวัดความสูงการย้ำและภาพถ่ายภาพตัดขวาง บันทึกแรงดึง (ขนาดตัวอย่างตาม AQL ที่กำหนดในแผนควบคุม) บันทึกการสอบเทียบเครื่องมือต่อกะ การระบุล็อตวัสดุ (หมายเลขล็อตขั้วต่อ หมายเลขล็อตสาย หมายเลขล็อตเครื่องมือ) ความไม่สอดคล้องใดๆ ที่บันทึกและการดำเนินการแก้ไข บันทึกเหล่านี้ต้องเก็บรักษาขั้นต่ำ 10 ปีสำหรับการใช้งานยานยนต์และตลอดอายุการใช้งานผลิตภัณฑ์สำหรับการใช้งานทางการแพทย์