【纲目】著作接纳有限元分析法，求解不同尺寸PCB焊合端子的安装力，探讨其微圭臬衙役对安装力的影响，为端子诡计优化提供依据，并通过考试考据开云体育(中国)官方网站，得出合理的衙役诡计。
0 弁言
汽车用中央电器盒无为接纳焊合端子贯串PCB板与电器元件。跟着车辆功能增多，对中央电器盒集成化条款进步，需在有限空间布局更多元件，知足微型化、轻量化诡计需求。焊合端子与PCB焊合孔过盈和解，常常以为过盈量越大，安装力越大，但过盈量微圭臬变化对安装力的具体影响筹商较少。而焊合端子在分娩安装中，需兼顾安装机与回流焊的工艺条款，因此筹商过盈量微圭臬变化对焊合端子安装力的影响真谛真谛要紧。PCB 焊合端子安装如图1所示。
1 微圭臬效应
“微圭臬”并无严格界定，是相对见解，其效应的时空圭臬领域随筹商对象而异。空间微圭臬一般杰出微米到原子圭臬，微米领域上限在100μm以下，亚微米界说为0.1μm以下至1nm之间。
张开剩余81%微成形中圭臬效应界说尚不解确，一般指在微成形时，因成品举座或局部尺寸渺小化，导致成形机理和材料变形律例不同于传统成形的气候。这是由于与宏不雅成形比拟，微成形成品几何尺寸和工艺参数可按比例减弱，但材料微不雅晶粒度、名义粗鄙度等参数不变，致使材料成形性能、变形律例及摩擦等出现迥殊变化。
微圭臬效应分为两类：第1 类圭臬效应和第2类圭臬效应。
1） 第1 类圭臬效应指好像证据相通原厚实释或能接纳传统力学模子推导、模拟的气候。比如，在微圭臬拉伸成形流程中，跟着制件的微型化，制件名义积与体积的比率增大，从而导致摩擦的增大，即摩擦力与总拉深力比率的增大。
2） 第2 类圭臬效应指那些不行证据相通旨趣或接纳传统力学模子诠释、推导、模拟的气候。比如拉伸考试中，跟着试样尺寸的减小，流动应力也相应减小的气候。
本文筹商的圭臬效应问题，可接纳传统力学模子和材料本构模子进行有限元分析，故微圭臬插手量对焊合端子安装力的影响属第1类圭臬效应问题。
2 开垦有限元模子
PCB由FR4环氧玻璃纤维基板及落魄两层铜箔构成。FR4 环氧玻璃纤维厚度约1.3mm，铜箔厚度约0.144mm，焊合孔内由0.03mm 铜箔狡饰且与基板铜箔邻接。通过对PCB铜箔和FR4环氧玻璃纤维进行拉伸考试，赢得材料参数见表1。拉伸考试如图2所示。
PCB 焊合孔名义镀锡，镀锡面摩擦通盘与多种身分联系，取值在0.15~0.30 之间，本文取0.2 进行仿真分析，更接近履行。焊合端子与PCB焊合孔过盈和解，过盈量是影响插拔力的主要身分。为精准开垦有限元仿真模子，诈欺三坐标测量仪测量焊合端子和PCB 焊合孔关键尺寸，以常见的1.5mm 孔径PCB 焊板孔为筹商对象，测量尺寸如图3 所示，测量效用见表2。
证据表2测量效用开垦3D模子，端子尾部A 尺寸为1.433mm， PCB 焊合孔尺寸为1.493mm， 其他非关键尺寸接纳表面尺寸。
仿真效用如图4 所示，端子考试插入力弧线如图5 所示。焊合端子插入PCB 焊合孔插入力仿真效用为69.41N。焊合端子插入PCB 焊合孔插入力3 组考试效用分手为70.49N、70.05N、57.10N，其平均值为65.88N。对比仿真与考试效用，纰谬为5.1%，确认仿真模子与实测效用基本吻合。
3 仿真和考试分析
从诡计尺寸看，焊合端子插入力和拔出力的主要影响身分有端子料厚、端子宽度和对配PCB 孔径。成就6 个仿真和考试组，保捏PCB 孔径和端子料厚不变，变嫌端子宽度进行仿真和考试，其效用见表3。为筹商过盈和解对插拔力的影响，将端子截靠近角线长度与PCB孔径之差界说为插手量。
由图6 可知，插入力和拔出力随插手量加多而增大，因材料插入时发生塑性变形，插入力持久大于拔出力。插手量在40~140μm 领域，插入力肖似随插手量线性增大；在40~90μm 领域，插入力和拔出力变化弧线肖似平行；插手量超90μm，因插手量过约莫材料塑性变形过大以致局部放肆，拔出力与插入力差值冉冉增大。是以，要保证插入力和拔出力增大趋势不变，插手量不应大于90μm。同期，证据插装开垦和焊合工艺条款，焊合端子插入力不宜过大，拔出力不宜过小。
4 论断
1） PCB 孔径为1.5mm，端子料厚为0.6mm，端子宽度为1.43mm±0.01mm，知足插入力≤75N，拔出力≥25N，此时端子衙役为20μm。
2） 焊合端子装入PCB 板的安装力跟着插手量的加多而增大，其插入力大于拔出力。
3） 焊合端子与PCB 孔的插手量的优选值应在40~90μm领域内开云体育(中国)官方网站，插入力和拔出力变化弧线肖似平行，可肖似以为呈线性增大。
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