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防水輕觸開關挑選的技巧都在這里了

什么是防水輕觸開關?這是一種可以在水中或雨水中清洗的開關,不會出現故障。一般情況下,防水輕觸開關的等級為IP67,也就是說可以完全保護空氣中的灰塵。在室溫下,它可以在水下約1米的位置,大約30分鐘內不會損壞。該防水輕觸開關用途廣泛,具體如下:家用電器:電子秤、電子脂肪秤、電子廚房秤、電視機、微波爐、電飯煲、電風等,各類玩具:電子玩具等、數碼產品:數碼相機、數碼相機、相機等、醫療器械:血壓計、溫度計、醫院呼叫系統等、遙控器:點門、各類車輛、家用防盜用品等。防水輕觸開關的防水等級:一般的防水開關有兩種,一種是IP67和IP68。防水輕觸開關,除防水外,還具有防塵功能。什么是防水輕觸開關?選擇防水輕觸開關的訣竅。


防水輕觸開關包裝規格介紹:8系列防水光輕觸開關,10#10系列防水光輕觸開關。,12:12系列防水光輕觸開關,6:6系列防水光輕觸開關。防水等級IP67。IP后面的兩個數字表示對大顆粒異物對灰塵的保護和對垂直液滴對底部壓力的保護。IP后兩位數越高,能力越強。注意工作溫度。觸控開關類型中規定的節拍和振動設置電路,使組合元件不會導致誤操作,因此不能在溫度范圍的上下限附近長時間使用。小心使用水溶性助熔劑。焊接輕觸開關時,水溶性焊劑可能會腐蝕輕觸開關,盡量不要使用。如果對開關施加壓力,可能會導致開關松動變形,焊接時要特別注意。電壓也要注意。如果在超過額定電壓的情況下使用防水輕觸開關,則會造成接觸不良。使用輕觸開關時,應在產品規范要求的參數本各項環境試驗范圍內。防水輕觸開關廣泛應用于小家電、游戲機、數碼相機、遙控器、鍵盤、衛生間等產品。人們對生活的追求越來越高,很多產品的性能和外觀設計也越來越高。


防水光觸控開關雖然體積小,但它控制著整個產品的運行和停機部件,也給客戶帶來了最直觀的產品體驗,因此防水光觸控開關的好壞對產品質量影響很大。SMT觸控開關廣泛應用于消費電子產品和醫療手持設備中。它的功能需要通過機械方式觸摸才能打開電流信號。SMT光觸控開關故障的過程分析和驗證不僅涉及SMT工藝,還涉及機械裝配過程、測試和可靠性測試,因此SMT光觸控開關的故障分析是一個很大的挑戰。從實際失效分析過程來看,焊點失效并不是唯一的原因,其背后還有大量的其他因素,因此需要使用多種失效分析方法和方法。從應力測試分析、有限元分析、公差積累分析、可裝配性設計分析、試驗設計等方面對SMT光觸開關傾斜故障進行了系統的分析,并給出了相應的解決方案。問題描述。在某醫用電子產品設計樣機驗證階段,發現光觸控開關存在傾斜故障問題。不好的現象是開關的焊腳與焊盤分離。雖然缺陷率只有0.2%,但輕觸式開關的焊點有一處沒有提高的裂紋,可靠性風險很高。不良樣品的初步失效分析。為了確定解決問題的方向,采用同批次材料進行小批量生產,再現故障現象。在此基礎上,提出了對該問題進行破壞性和非破壞性分析與檢測的方案。二維X線檢查。X射線可以有效地檢測到外殼中包裹的開關傾斜的問題。


然而,細小的裂紋是無法檢測到的,需要對其進行切片和分析。光學探測。拆下外殼,取出PCBA,進行光學測試,很容易發現明顯的不良傾斜度。但是,焊料中的裂紋很難檢測出來。切片分析。條帶分析是揭示裂紋破壞機理的一種非常有用的方法,裂紋的分布是從腳跟向下延伸到腳趾的。在1500倍顯微鏡下對裂紋進行了觀察和分析。機械沖擊應力導致元件銷與焊料和腳跟分離。隨著應力的增加,裂紋開始從薄弱的IMC層開始出現。輕觸開關翹曲、焊點開裂原因分析。根據切片分析的結果,與機械應力相關的因素已成為故障失效分析的重要方向。魚骨圖有助于識別導致機械應力的潛在因素,然后逐一進行測試和驗證。裝配過程中應力較大的假設驗證。在每個裝配過程中,我們都對4個最有可能產生較大機械應力的工作站進行了壓力測試。這四個工位分別是:分板工位、熱熔焊工位、殼體組裝工位和最終試驗工位。


應力片粘貼在觸控開關位置上,以獲得裝配時觸控開關位置的最大應力。結果表明,分離器站產生的瞬時應力最大,最大應力值為810uE。根據IPC-9704A標準,分離過程中產生的最大應力在可接受的范圍內。不過,峰值應力仍有降低的空間,因此還需要安排進一步的假設檢驗和驗證檢驗。點狀焊點脆性假設驗證。推力測試。取合格的樣品進行推力測試,以檢測元件從襯墊上剝離時的最大推力值。作用在開關上的最大工作壓力通常為15牛頓,推力試驗結果顯示,平均剝離值為72牛頓,遠超部件規格書規定的29.4牛頓的極限,說明開關焊接效果良好。光觸控開關針腳涂裝檢測。輕觸開關元件腳部材料為鍍銀磷青銅,可增強母材的焊接性。然而,鍍銀過厚會導致焊點脆化。


對于SMT元件,銀涂層的厚度通常在0.2um到0.4um之間。用X射線熒光檢測(XRF)時,根據ASTMB5681998(2004)的標準,所有檢測區域的銀層厚度都是均勻的(0.3微米)。因此,光觸控開關元件的腳部材料不是導致元件翹曲和焊點開裂的原因。元件管腳可焊性測試。由于銀涂層很容易通過與空氣中的硫反應而變色,這可能會降低材料的可焊性,因此有必要檢查管腳的可焊性。通過測試發現,樣品的可焊性良好。因此,光觸控開關管腳的可焊性不是翹曲和焊點開裂的原因。板應力。通過優化工裝夾具可以減小分板過程中產生的應力,但效果非常有限。還可以優化PCB拼圖的設計,大大降低分板過程中產生的應力。PCB拼接板的不同連接位置對拆分時元器件的應力影響很大,新的拼接設計改變了連接點的位置。通過改進設計,有限元有限元分析結果預測應力降低了47%,這將大大降低輕觸式開關傾斜和焊點開裂的風險。干涉分析。干涉是機械應力的最大危險因素。


為此,對輕觸式開關的相關結構部件進行了DFA分析,并通過有限元有限元分析對不同的設計方案進行了仿真比較,以確定降低機械應力的優化方案。通過分析,DFA分析人員發現,原設計存在機械應力過大的隱患。由于沒有正確設置限位開關,分接開關的過電壓距離為0.25mm,這為產生過大的機械應力提供了可能。DFA分析師通過與設計師的討論確定了三種解決方案:將分接開關處的PCB邊緣向外延伸。背光外殼的加固。輕觸開關,將安裝位置移入電路板。分別對無限位置和有限位置的設計進行了有限元分析,有限位置的位移降低了29%,剪應力降低了20%。在開關觸發過程中,該極限吸收了作用在引腳焊點上的大部分應力。這也證明了提高限額的必要性。定位腳和定位孔之間的公差配合。如果輕觸開關的定位銷與PCB定位孔干涉,將影響SMT貼裝工藝。


如果公差配合很關鍵,則存在一定的機械應力風險。通過對光觸控開關定位銷與PCB定位孔的公差累積分析,計算出定位腳與定位孔的最小間隙為-0.063mm,即有輕微干涉。因此,在PCB安裝過程中,存在分接開關的定位腳不能正確插入SMT定位孔的風險。在回流焊之前,目測位置將檢測到嚴重的不利條件。在以后的加工過程中會遺漏一些細小的缺陷,并產生一定的機械應力。根據均方根和(RootSquareSum)分析方法,缺陷率為7153PPM。建議PCB定位孔的尺寸和公差由0.7mm+/-0.05mm改為0.8mm+/-0.05mm。根據優化方案,再次進行累積公差分析。結果表明,定位柱與定位孔之間的最小間隙為+0.037mm,消除了干擾風險。器件結構。通過對目前使用的輕觸式開關結構的分析,發現該元件的兩個焊針懸空,與PCB焊盤之間有60um的間隙,對SMT焊接工藝提出了挑戰,應考慮采用階梯式鋼網。通過與供應商和設計工程師的溝通,發現可以考慮另一種類型的4針輕觸開關。


4針光觸控開關的管腳與襯墊之間沒有縫隙,普通鋼網可以滿足SMT工藝要求,4針光觸控開關承受機械應力的能力更強。因此,該類型的輕觸開關被引入到后續的試運行中進行驗證。機械應力改善的驗證和結果。根據潛在因素的驗證分析結果,有必要改進和驗證分板過程中的過應力、機械干涉、定位腳與定位孔之間的公差配合以及裝置結構。在試運行過程中,為了有效檢測開關傾斜的缺陷,設計了一套專用的推力測試夾具。該夾具在每個觸控開關位置均裝有電控推力裝置,可連續產生15牛頓推力并保持2秒。增加PCB定位孔的尺寸。PCB的引腳定位孔尺寸增加到0.8mm,提高了貼片的穩定性。回流后,發現新舊印制板有顯著差異。新PCB的光觸控開關引腳的焊盤高度明顯降低,大大降低了舊PCB焊點引起的光觸控開關的整體傾斜,使得觸發器上的力可以垂直作用在光觸控開關的按鈕上,減少了對焊盤的剪切效應。在使用專用推力測試夾具進行測試的過程中,未發現輕觸開關脫落和傾斜。


但在拆裝驗證完成后,仍發現觸控開關存在剝落、傾斜等缺陷。更改輕觸開關的安裝位置(向內移動)。根據DFA分析結果和推薦方案,將觸控開關的安裝位置向內移動150um,使PCB的邊緣起到限制的作用,以防止觸控開關過電壓。使用專用推力測試夾具進行測試的結果是,沒有不良開關傾斜或脫落。拆裝后,未發現有故障的道岔翹曲。新舊交換機的對比。老式的兩針輕觸開關采用階梯式鋼網,因為針腳的懸掛高度為60um。新的四針輕觸開關的針腳沒有懸掛,使用了普通的鋼網。


切片分析數據表明,新的四銷方案焊后平均焊盤高度(3.25mil)低于舊的兩銷方案(4.35mil)。在使用專用推力測試夾具進行測試的過程中,新的開關方案沒有發現輕觸開關剝落和傾斜的任何缺陷。組裝后完成拆卸驗證時未發現缺陷。拼接方案和分流夾具的改進。提出有限元仿真優化建議后,接頭的連接位置遠離開關,并對分流夾具進行了優化。用一種特殊的推力測試夾具進行測試,沒有發現輕觸開關剝落和傾斜。組裝后完成拆卸驗證時未發現缺陷。

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