人们对制造业(尤其是普通大众)有一个普遍的误解，认为制造业缺乏创新。事实上，新的组装技术正在不断地被开发并引入市场。然而，有时一项创新必须经过修改才能成为主流。

这种情况是印刷电路板（PCB）组件的情况。从20世纪40年代初到20世纪90年代初，几乎所有PCB组件都是三种方法中的一种：点对点焊接，波峰焊或回流焊接。

使用压配技术组装少量组件。这款无焊方法在20世纪70年代后期开发的电信行业涉及将铜合金销（单独或预折叠成塑料连接器）压入通孔，以形成气密，机电连接。

这种方法几乎没有引起其他行业的兴趣，因为最初使用的实心压合销钉会使通孔变形，导致板上出现微裂纹。随着顺应式压装销的发展、通孔电镀和伺服电压力机的引入，这种情况在20世纪90年代末发生了改变，伺服电压力机提供了对插入过程的精确控制。

“仪器集群和非临界交换机组件的汽车供应商首先在10年前开始使用压配技术，”Interpleplild Industries Inc.主管Joe Lynch Notes Joe Lynch，因为这些供应商对其可靠性更加舒适，他们稍后将部署压配对于如安全气囊传感器和碰撞检测控制系统等更关键的功能。现在该方法是主流，因为它还提供重复性和易于装配。“

在过去几年中，汽车一级1使用压力拟合技术组装和测试两种类型的PCB壳体。一个壳体具有带有四个电源销的型号16针连接器。另一个外壳有两个16针连接器和四个动力销。

组装和测试是在Schmidt Technology Corp.生产的半自动工作站上完成的。工作人员将机壳(顶部有PCB)放在一个滑台上，滑台将机壳转移到一个嵌套夹具上。PCB被定位，因此连接器的引脚正确地与通孔对齐。

在循环启动时，一个摄像头拍摄外壳和PCB的照片，扫描仪读取PCB的条形码。如果组件不兼容，则在HMI上出现“not OK”消息，夹具将外壳返回到幻灯片上。如果组件是兼容的，外壳上传到420 ServoPress和它的冲压PCB到引脚在1.5秒。

组装后，相机执行销高度检查，以验证精度到0.003英寸以内。完成后的外壳被转移到卸载位置。总周期时间是12秒。条形码扫描可以实现完整的产品追溯。

“根据IEC1709常态，压配连接至少比焊接连接更可靠，”ProMess Inc.总裁Glenn Nausley总裁“通过使用压配代替焊料，制造商消除了电路板的热应力，敏感元件，冷焊接接头和焊接桥接造成的短裤发热。“

比焊接好多了

压接技术提供了许多其他优势，比钉通粘贴和选择性焊接。首先，焊料现在是无铅的，必须在高温下回流，这可能会损坏连接器和板。

压合组装可以很容易地自动化，而二次焊接过程往往是手工完成的，速度慢，成本高，缺乏质量控制。此外，还消除了焊接所需的所有烟雾、气体或清洗液，这些往往会降低接触可靠性。

Lynch指出，顺应的压配合销钉提供了直接接触互连，没有任何金属填料或连接中的空隙。销钉的顺应性也提供了一些有益的灵活性，包括轻微的运动，以补偿高振动和热循环环境。

几个组件

压合引脚由铜合金制成，每个引脚携带3到50安培。最初，销钉是实心的矩形横截面，在插入时使通孔变形。为了解决这个问题，供应商开发了比PCB孔直径大几千英寸的柔性引脚，但在插入过程中会压缩。

一旦插入，销膨胀并压靠孔的刚性侧面以形成一个气密接头。此外，关节的高局部压力会产生冷焊效果，可提供机械和电气完整性。

最受欢迎的柔顺销设计是“针的​​眼睛”，其在每侧具有柔性梁。其他兼容设计是C型和动作引脚。C型销是新月形和锥形的，因此它们膨胀或收缩以接触通孔的圆周。动作引脚具有分梁设计。

除了防止损坏PCB，顺应销提供弹簧力，以保持和允许连接器修理。它们还需要比实心销更低的插入力，并允许多个压入周期。由于这些好处，顺应引脚通常是首选。

在某些高温(125℃以上)应用中，压合销需要镀以增加耐用性。镀锡或化学镀镍通常就足够了。然而，锡应该保持尽可能薄(1微米)，这样它不会刮掉时，销钉插入。

“最流行的销厚度为0.64和0.81毫米，分别分别为1.016和1.486毫米孔”林基解释“。“确定适当厚度的因素包括连接器内的引脚的俯仰或密度，以及销强度和承载电流要求。例如，强调高机械强度或功率（例如混合动力汽车）的应用，需要我们的宏引脚（1和1.2毫米厚）。但是，需要PCB以快速传输数据的零件，我们的微型或迷你引脚更好（0.2至0.4毫米厚）。“

微引脚专门设计用于满足微型可佩戴技术的要求，包括智能手表，腕带监视器和连接眼镜。微型和迷你销轻松集成了移动医疗监控设备中使用的传感器，LED和其他专用模块。宏系列适用于工业母线和其他具有大散热器，多个内部基板和复杂控制电路的高电流产品。

Autosplice Inc.’s press-fit pins come in two thicknesses (0.64 and 0.81 millimeter) and eight widths (0.64, 1, 1.5, 1.8, 2.8, 6, 6.3 and 9.5 millimeters), according to Frederick W. Grabau, VP—global business development for Autosplice. Insertion and retention forces for the 0.64-millimeter pin are 59.6 and 46.7 newtons. For the 0.81 pin, they are 132.1 and 88.1 newtons.

所有引脚的工作温度为-40至125℃，他们可以承受125℃1008小时。直角引脚(单排和双排)也可用于连接垂直的pcb。所有产品均采用RoHS无铅电镀。

连接器采用耐用塑料模制，具有各种销。它们可能包含三个引脚，多达256个引脚。

在恶劣环境中使用时，它们的密度会增加，要求也会更严格。随着数据传输速度要求的提高，差分信号、电源和静电放电接地将需要更紧密地纳入连接器。

林奇说，Interplex最近为一家汽车供应商开发了一种独特的连接器。该连接器宽1.2英寸，有120个90度弯曲的针脚，长1.6英寸。

插入和检验

将连接器压入PCB是一个简单的过程，可以手动、半自动或全自动。在PCB固定和连接器定位并对准它的顶部(或反之)后，压力机被激活。任何类型的压力机(肘杆式、液压式、气动式和伺服式)都可以使用，只要它有合适的工具，并且它的滑枕能施加所需的力。

引脚插入（一个或多个）也很简单，可以是手动，半自动或全自动。手动和半自动插入需要将销钉定位在适当的孔中并用支撑件（通常由UHMW聚乙烯制成）固定，不会损坏PCB。销也可以放置在弹簧加载的上工具中，该上工具在插入期间释放它们。

全自动插入采用缝合型机器完成，例如Lazpiur制造的LZ-Insert-2M，将每个引脚按压到高容量的通孔（每秒最多六个）。PCB下方的测量装置验证了每个销的适当插入力，并确保其略微突出到通孔底部。适当的板设计允许突起的间隙，因此性能不受影响。

在其Dayton，Oh，Plant，WürthElektronikics Ic。依靠来自Baltec Corp的几种拨动和气动压力机。插入压配件和连接器。工人使用压力机高达56千杆堰，可以组装农用设备，消防车，高尔夫球车和电机教练的各种尺寸和形状的PCB。

BalTec副总裁兼总经理Chuck Rupprecht表示，该公司的VK和L-VK系列经常用于小批量PCB组装。开关压力机提供5到12千牛顿的力。它们还设有一个方形闸板，以防止旋转。

连接器供应商通常为每个引脚类型或连接器指定上层和下部工具。大多数连接器，包括直角型号，可以插入平坦表面上工具。下部工具在压制期间支持PCB。

有些供应商在顶部带有孔的连接器，露出销顶部。工具突起配合到这些顶部孔中以锁定连接器，并确保在压制期间对每个销施加相等的插入力。

为防止板变形，在压制期间，应在PCB和连接器底部之间保持0.5至1毫米的距离。连接器的塑料外壳也必须足够强以支持压力。

Rupprecht建议:“一定要确保压力能够提供足够的力量。”“假设每个引脚可能只需要几磅的插入力。但是，如果一个连接器有超过100个针，它可能需要大约500磅的力。如果应用程序需要同时插入多个连接器，则可能需要1000或2000磅的压力。”

根据Nausley的说法，同样重要的是确保连接器和PCB之间有适当的初始接触。否则，一个好的插入是不可能的。

Nausley说:“许多因素都可能妨碍正确的接合，包括轻微弯曲的销、使用错误的连接器、成形不完美的孔以及导致不正确对齐的机器故障。”“当发生不恰当的接合时，压力机通常会损坏连接器和板，导致它们无法使用。”

为了防止这一问题的发生，Promess为其机电压力机开发了数字信号调节器(DSC)。DSC有一个内置的线性化算法，可以精确测量初始交战力。
Nausley表示，该算法与闭环定位控制相结合，可以确保压力机在检测到问题时停止工作。

大多数董事会制造商也依靠某种类型的压配工艺监控，以确保质量装配。简单的负载电池可以连接到手动按压以测量和记录插入力。半径和全自动设备能够为电路板和连接器记录多个变量，并将其作为力距离图显示。

施密特公司的销售经理戴夫·扎布罗斯基声称:“除了压力监控外，还需要进行二次检查。”这种检查可以通过集成到上下工装中的一个简单的弹簧高跷开关启动。”

Zabrosky表示，ServoPress和电机系列是可编程的，并且能够在按下之前和之后验证PIN的位置，相对于PCB外壳相对于彼此相对于彼此相对于PCB水平和板升高。