San Francisco Circuits, especialista en fabricación y producción de placas de circuito impreso, habla de la fiabilidad de los conectores a presión y del impacto de la tensión mecánica en los diseños de placas de circuito impreso de alta densidad.
Los conectores press-fit se utilizan ampliamente en montajes de PCB de alta densidad en aplicaciones como la infraestructura 5G, los vehículos eléctricos, la industria aeroespacial y los dispositivos médicos. Permiten un elevado número de E/S al tiempo que evitan los riesgos térmicos durante el montaje.
Sin embargo, la inserción a presión introduce tensión mecánica en la placa de circuito impreso. Dado que la tecnología press-fit se basa en un ajuste de interferencia, en el que las patillas del conector se introducen a presión en los agujeros pasantes chapados (PTH) con una holgura cercana a cero, el proceso de inserción puede provocar una flexión localizada de la placa de circuito impreso. Si esta flexión no se controla adecuadamente, puede dar lugar a defectos latentes como juntas de soldadura agrietadas, barriles PTH fracturados o clavijas de conector deformadas. Estos problemas a menudo escapan a la detección durante la fabricación y sólo aparecen más tarde en el campo, provocando fallos en el sistema o costosas retiradas del mercado.
Se utilizan dos tipos principales de clavijas de ajuste a presión: las clavijas macizas, que tienen una zona de ajuste a presión rígida, y las clavijas conformes, que incluyen una zona de ajuste a presión elástica diseñada para acomodar cierta flexibilidad durante la inserción. En función de la densidad, las consideraciones térmicas y los requisitos de montaje, ambos tipos de clavijas pueden utilizarse en configuraciones con o sin soldadura.
La gestión eficaz de la deformación es fundamental para la fiabilidad del encaje a presión. Factores como el grosor de la placa de circuito impreso, los apilamientos asimétricos y el uso de materiales laminados avanzados o exóticos pueden aumentar significativamente los niveles de deformación y la probabilidad de daños durante la inserción.
Para reducir el riesgo, las mejores prácticas incluyen seguir las especificaciones de los fabricantes de los conectores en cuanto a dimensiones de los orificios, chapado y apilado de las placas de circuito impreso. Deben utilizarse herramientas de inserción controlada y mantenerse un espacio libre adecuado alrededor de los lugares de ajuste a presión. También debe evitarse soldar o estañar las zonas de ajuste a presión que cumplan las normas. Los métodos de inspección avanzados, como los rayos X o la tomografía computarizada, junto con las pruebas mecánicas de fuerza de retención, pueden utilizarse para identificar defectos ocultos antes de que los productos entren en servicio.
