【概要】著述弃取有限元分析法现金九游体育app平台，求解不同尺寸PCB焊合端子的安装力，探求其微圭臬公役对安装力的影响，为端子贪图优化提供依据，并通过磨真金不怕火考证，得出合理的公役贪图。

0 序论

汽车用中央电器盒野蛮弃取焊合端子贯串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培育，需在有限空间布局更多元件，喜悦袖珍化、轻量化贪图需求。焊合端子与PCB焊合孔过盈相助，频繁合计过盈量越大，安装力越大，但过盈量微圭臬变化对安装力的具体影响推敲较少。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，因此推敲过盈量微圭臬变化对焊合端子安装力的影响真谛要紧。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，是相对见地，其效应的时空圭臬界限随推敲对象而异。空间微圭臬一般颠倒微米到原子圭臬，微米界限上限在100μm以下，亚微米界说为0.1μm以下至1nm之间。

微成形中圭臬效应界说尚不解确，一般指在微成形时，因成品合座或局部尺寸轻细化，导致成形机理和材料变形法例不同于传统成形的风景。这是由于与宏不雅成形比较，微成形成品几何尺寸和工艺参数可按比例松开，但材料微不雅晶粒度、名义轻佻度等参数不变，致使材料成形性能、变形法例及摩擦等出现颠倒变化。

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 类圭臬效应指约略凭据不异原融合释或能弃取传统力学模子推导、模拟的风景。比如，在微圭臬拉伸成形经由中，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成凭据不异旨趣或弃取传统力学模子讲明注解、推导、模拟的风景。比如拉伸磨真金不怕火中，跟着试样尺寸的减小，流动应力也相应减小的风景。

本文推敲的圭臬效应问题，可弃取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 成立有限元模子

PCB由FR4环氧玻璃纤维基板及凹凸两层铜箔构成。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 铜箔阴私且与基板铜箔连接。通过对PCB铜箔和FR4环氧玻璃纤维进行拉伸磨真金不怕火，得回材料参数见表1。拉伸磨真金不怕火如图2所示。

PCB 焊合孔名义镀锡，镀锡面摩擦扫数与多种身分干系，取值在0.15~0.30 之间，本文取0.2 进行仿真分析，更接近本色。焊合端子与PCB焊合孔过盈相助，过盈量是影响插拔力的主要身分。为精准成立有限元仿真模子，诈骗三坐标测量仪测量焊合端子和PCB 焊合孔关节尺寸，以常见的1.5mm 孔径PCB 焊板孔为推敲对象，测量尺寸如图3 所示，测量着力见表2。

凭据表2测量着力成立3D模子，端子尾部A 尺寸为1.433mm， PCB 焊合孔尺寸为1.493mm， 其他非关节尺寸弃取表面尺寸。

仿真着力如图4 所示，端子磨真金不怕火插入力弧线如图5 所示。焊合端子插入PCB 焊合孔插入力仿真着力为69.41N。焊合端子插入PCB 焊合孔插入力3 组磨真金不怕火着力隔离为70.49N、70.05N、57.10N，其平均值为65.88N。对比仿真与磨真金不怕火着力，纰缪为5.1%，讲明仿真模子与实测着力基本吻合。

3 仿真和磨真金不怕火分析

从贪图尺寸看，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。建立6 个仿真和磨真金不怕火组，保合手PCB 孔径和端子料厚不变，编削端子宽度进行仿真和磨真金不怕火，其着力见表3。为推敲过盈相助对插拔力的影响，将端子截濒临角线长度与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，插入力长期大于拔出力。插手量在40~140μm 界限，插入力雷同随插手量线性增大；在40~90μm 界限，插入力和拔出力变化弧线雷同平行；插手量超90μm，因插手量过轻佻材料塑性变形过大以致局部龙套，拔出力与插入力差值迟缓增大。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，凭据插装开辟和焊合工艺条款，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，喜悦插入力≤75N，拔出力≥25N，此时端子公役为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界限内现金九游体育app平台，插入力和拔出力变化弧线雷同平行，可雷同合计呈线性增大。