San Francisco Circuits, spécialiste de la fabrication de circuits imprimés, aborde la question de la fiabilité des connecteurs press-fit et de l’impact des contraintes mécaniques dans les conceptions de circuits imprimés à haute densité.
Les connecteurs press-fit sont largement utilisés dans les assemblages de PCB à haute densité dans des applications telles que l’infrastructure 5G, les véhicules électriques, l’aérospatiale et les appareils médicaux. Ils permettent un nombre élevé d’E/S tout en évitant les risques thermiques lors de l’assemblage.
Cependant, l’insertion par pression introduit une contrainte mécanique dans le circuit imprimé. Comme la technologie de pressage repose sur un ajustement par interférence, où les broches des connecteurs sont enfoncées dans les trous de passage plaqués (PTH) avec un jeu proche de zéro, le processus d’insertion peut provoquer une flexion localisée du circuit imprimé. Si cette déformation n’est pas correctement contrôlée, elle peut entraîner des défauts latents tels que des fissures dans les joints de soudure, des fûts de PTH fracturés ou des broches de connecteur déformées. Ces problèmes échappent souvent à la détection lors de la fabrication et n’apparaissent que plus tard sur le terrain, entraînant des défaillances du système ou des rappels coûteux.
Deux types principaux de broches à sertir sont utilisés : les broches pleines, qui ont une zone de sertissage rigide, et les broches compliantes, qui comprennent une zone de sertissage élastique conçue pour s’adapter à une certaine flexibilité lors de l’insertion. En fonction de la densité, des considérations thermiques et des exigences d’assemblage, les deux types de broches peuvent être utilisés dans des configurations avec ou sans soudure.
Une gestion efficace de la déformation est essentielle pour la fiabilité de l’insertion en force. Des facteurs tels que l’épaisseur du circuit imprimé, les empilements asymétriques et l’utilisation de matériaux stratifiés avancés ou exotiques peuvent augmenter de manière significative les niveaux de contrainte et la probabilité de dommages pendant l’insertion.
Pour réduire les risques, les meilleures pratiques consistent à respecter les spécifications des fabricants de connecteurs en ce qui concerne les dimensions des trous, le placage et l’empilage des circuits imprimés. Il convient d’utiliser un outillage d’insertion contrôlé et de maintenir un dégagement adéquat autour des points d’insertion par pression. Il convient également d’éviter de souder ou d’étamer les zones d’emboîtement conformes. Des méthodes d’inspection avancées, telles que les rayons X ou la tomodensitométrie, ainsi que des tests de force de rétention mécanique, peuvent être utilisées pour identifier les défauts cachés avant que les produits ne soient mis en service.
