תקני בקרת איכות למכלולים מרותכים ומרותכים למגע כסף אוטומטי

רכיבים ומכלולי ריתוך משומרים חשמליים מכסף אוטומטיים דורשים אימות מכני קפדני כדי למנוע דה למינציה של ממשק המגע, התנגדות מוגזמת למגע ושחיקת קשת מוקדמת במגעי DC ומפסקי זרם במתח גבוה. כדי לעמוד בתקני IATF 16949, ייצור בעל ביצועים גבוהים דורש שליטה מדויקת בעובי שכבת הכסף, שיפועים מיקרו-קשיות וחוזק גזירה מכני מעל 150 MPa כדי להבטיח אמינות לאורך 100,{4} מחזורי מיתוג חשמליים בתנאי הפעלה של IEC 60947.

עבור מכלולים מרותכים ומסמרות כסף אוטומטיים, יש לאמת את תקינות המפרק בממשק המגע-ל-מגע, לא רק על ידי בדיקה ויזואלית. תוכנית בקרת ייצור צריכה לתאם בין חוזק גזירה, התנגדות למגע, מליטה מתכתוגרפית, עובי שכבת כסף-, סובלנות ממדים ועקיבות תהליכים עם הדרישות החשמליות של הממסר המוגמר, המגע, המפסק או התקן המיתוג.

מנגנוני הכישלון העיקריים הם הפרדה מכנית, שטח מליטה לא מספיק, התנגדות מופרזת למגע, דלמינציה של-שכבת כסף, מסמרות אקסצנטריות, הוצאת ריתוך, סדקים באזור המושפע-בחום ועיוות של המנשא.

עבור רכיבי מיתוג ממסר ומתח נמוך-, יש למדוד את ההתנגדות למגע תחת זרם בדיקה מוגדר, כוח מגע, זמן ייצוב ותנאי סביבה. ערך מיליאוהם ללא שיטת הבדיקה שלו אינו מספיק להסמכת הספק.

בדיקות מכניות צריכות להבחין גם בין משיכת ראש מסמרת-, טעינת גזירה, עומס פיתול ועיוות מנשא. מספר כוח גזירה- בודד אינו יכול לייצג כל תצורה משותפת.

חומרי מגע של AgSnO2 ו-AgNi: IEC 60947 חובת חשמל

AgSnO2 ו- AgNi נבחרים לפי עומס חשמלי, תדירות מיתוג, תנאי קשת, כוח מגע ועמידות נדרשת לריתוך או שחיקה.

יש לציין את היחס המדויק של AgSnO2, מבנה החלקיקים, קשיות ותוואי הייצור בתעודת החומר במקום להסיק משם המוצר.

פגמים במפרק מסמרת: ±0.02 מ"מ גיאומטריה ובקרת ממשק

פגמים נפוצים כוללים:

• מסמרת אקסצנטרית נוצרת בשליטה מימדית של ±0.02-0.05 מ"מ
• גובה מוטרד לא מספיק שנגרם מנפח חומר שגוי
• פיצוח עקב עיוות מוגזם של-הקור
• התקשרות כסף-לא-שלמה לנשא
• ראשי מגע רופפים לאחר היווצרות
• קוצים מוגזמים המשפיעים על הרכבת הממסר
• אי יישור מגע הגורם לעומס חשמלי לא אחיד
• דפורמציה מקומית של מנשאי BeCu או נחושת מוטבעים

מנגנון הפגם קשור בדרך כלל לשילוב של קשיות חומר, גיאומטריה ריקה, מרווח תבנית, כוח היווצרות, שימון, בלאי כלי עבודה ודיוק הזנה.

עבור קווים אוטומטיים, בדיקת מימד צריכה להיות מחוברת לרשומת פרמטר התהליך. אם קוטר המגע נשאר בסבילות אך חוזק הגזירה של המפרק יורד, בדיקת מימד לבדה לא תזהה את הסיבה השורשית.

תהליך ההצטרפות קובע כיצד משיגים שמירה מכנית, המשכיות חשמלית, קלט חום וחזרה על הייצור. לפיכך, יש להעריך ריתוך, ריתוך התנגדות וריתוך אולטראסוני מול הגיאומטריה של המפרק והחובה החשמלית במקום להתייחס אליהם כתהליכים הניתנים להחלפה.

ב--Die Rivetting: בקרת מתות מתקדמת בקצבי ייצור גבוהים

במסמרות-משלב הזנת מגע, מיקום מנשא, פירסינג, צורה ובדיקה לרצף ייצור מבוקר. התהליך יכול להפחית את וריאציות הטיפול מכיוון שמיקום המגע נוצר בתוך כלי ההחתמה או העיצוב.

משתני בקרה מרכזיים כוללים:

• דיוק גובה ההזנה:נשלט בדרך כלל לפי דרישת הציור
• קוטר שוק מסמרת:נשלט בדרך כלל בתוך ±0.02-0.05 מ"מ
• פינוי למות:מוגדר על פי עובי החומר וקשיותו
• יצירת שבץ:נשלט כדי למנוע יצירת תת-היווצרות-יתר
• גובה ראש מסמרת:נמדד על ידי בדיקה אופטית או לייזר
• עמדת מרכז הקשר:מאומת מול נתון המוביל
• בלאי כלי:מנוטר באמצעות סחיפה ממדית וחתימות כוח

היתרון ההנדסי העיקרי הוא לא רק מהירות. זוהי הפחתת השונות במיקום בין המנשא המוטבע ואלמנט המגע.

ריתוך התנגדות: מטלוגרפיה זרם, כוח ונאגט

איכות ריתוך התנגדות תלויה באינטראקציה של זרם ריתוך, מתח, כוח אלקטרודה, זמן ריתוך, מצב מגע, התנגדות החומר וגיאומטריית האלקטרודה.

לצורך אימות ייצור, מפרט ריתוך צריך להגדיר:

• זרם ריתוך או טווח אנרגיה
• כוח אלקטרודה
• זמן ריתוך
• גיאומטריה של אלקטרודה
• מספר פולסים
• החזק זמן
• גירוש מקסימלי מקובל
• מינימום גוש או שטח מלוכד
• תדירות בדיקות הרסניות
• קריטריוני קבלה מטאלוגרפיים

ריתוך שעובר בדיקה ויזואלית עדיין יכול להכיל איחוי לא מספיק או ריקנות פנימית מוגזמת. לפיכך, החתך המטאלוגרפי נשאר שימושי במהלך אימות תהליכים וביקורות תקופתיות.

ריתוך אולטראסוני: משרעת, לחץ ושטח חיבור

ריתוך קולי מייצר תנועת חיכוך בממשק בלחץ מבוקר. עבור רכיבים חשמליים, חלון התהליך תלוי בקשיות החומר, מצב פני השטח, גיאומטריית המגע, משרעת הרטט, זמן הריתוך והכוח המופעל.

בניגוד לריתוך התנגדות, ריתוך קולי אינו מסתמך בעיקר על חימום התנגדות חשמלי מקומי. זה משנה את החשיפה התרמית של הרכיב שמסביב.

ההסמכה לתהליך צריכה להתאים:

עבור רכיבים דקים של נחושת, כסף או-סגסוגת נחושת, אנרגיה אולטראסונית מוגזמת עלולה לייצר דילול מקומי, עיוות פני השטח או סדקים. יש לבדוק את ההשפעות הללו על ידי ניתוח חתך- הרסני.

ספק מוסמך להרכבת מגע כסף לא צריך לשחרר מגרשי ייצור רק על פי בדיקה קוסמטית. יש לחבר מאפיינים מכניים, חשמליים, מתכתיים וממדיים באמצעות תוכנית בקרה מתועדת.

חוזק גזירה: כיוון עומס מוגדר ומצב כשל

בדיקת גזירה צריכה לציין את גיאומטריית המתקן, כיוון הטעינה, מהירות ראש צולב, מצב תמיכה, כיוון מדגם וסיווג כשל.

לקוח יכול לציין דרישה כגון חוזק גזירה גדול או שווה ל-150 MPa, אך אין להעביר ערך זה בין גיאומטריות מפרקים שונות ללא אימות הנדסי.

מצב הכשל חשוב לא פחות:

להסמכה הרסנית, יש לרשום את מיקום השבר יחד עם כוח שיא.

חתך מטאלוגרפי-: ריק, סדק וחיבור-בדיקת אזור

מטלוגרפיה שימושית במיוחד להבחנה בין פגם ממדי לפגם מתכותי.

החתך-יכול לחשוף:

• עובי שכבת כסף-
• צור קשר-ל-ממשק הספק
• אזורים בין מתכתיים או דיפוזיה במידת האפשר
• מידות גוש ריתוך
• חללים פנימיים
• סדקים
• דלמינציה
• זרימת חומר לאחר כיוון קר
• הטבעה-מושרה עיוות
• דילול מקומי
• מצב ממשק הציפוי

הליך הכנת מדגם מייצג עשוי לכלול חתך, הרכבה, שחיקה, ליטוש, תחריט במידת האפשר, מיקרוסקופיה אופטית ותיעוד תמונה.

כסף-עובי שכבה וציפוי: XRF ואימות חתך-

יש למדוד את עובי שכבת הכסף-לפי מבנה המגע.

עבור חלקים מצופים, XRF יכול לספק סינון מהיר לא-הרסני, בעוד שניתוח חתך מתכתי- מספק מדידה פיזית ישירה.

עבור מגע דו-מתכתי, עובי הכסף הוא חלק מהגיאומטריה של חומר המגע ולא ציפוי מצופה אלקטרוניקה רגיל. שיטת הבדיקה חייבת אפוא להתאים לבניה.

מפרט איכות הספק צריך לזהות:

• כיתה סגסוגת כסף
• עובי או נפח שכבת כסף
• דרגת מצע נחושת
• מצב ממשק
• סובלנות ממדי
• שיטת מדידה
• תדירות דגימה
• זיהוי מגרש

הביטוי "מגע כסף" לבדו אינו מגדיר את תכולת הכסף, הרכב הסגסוגת, עובי השכבה או החובה החשמלית.

בדיקות קורוזיה וסביבה: ASTM B117 ו-IEC 60947

ניתן להשתמש בבדיקת-תרסיס מלח לפי ASTM B117 כדי להעריך את עמידות בפני קורוזיה של רכיבי מתכת מתאימים מצופים או חשופים-. עם זאת, אין לפרש את תוצאות החשיפה ASTM B117 באופן אוטומטי כחיזוי חיים של שדה- ישיר.

עבור ציוד מיתוג-למתח נמוך, יש לשקול את דרישות IEC 60947 יחד עם קטגוריית המכשיר בפועל, עומס חשמלי, סביבת הפעלה, טמפרטורה, לחות וחובה מכנית.

אוטומציה משפרת את בקרת האיכות כאשר נתוני מדידה מחוברים למשתני תהליך. מצלמה שמזהה מגע חסר היא שימושית, אך מערכת ייצור המסוגלת לתאם בין מיקום מגע, גובה מסמרת, כוח היווצרות, זרם ריתוך, התנגדות ויכולת עקיבות מספקת בקרת תהליך חזקה הרבה יותר.

בדיקת ראייה: ±0.005 מ"מ אימות מימד

ניתן להשתמש בבדיקה אופטית ברזולוציה גבוהה- עבור מאפיינים גיאומטריים קריטיים כאשר ציור המוצר מאפשר מדידה אופטית.

פריטי בדיקה אופייניים כוללים:

• נוכחות ליצירת קשר
• אוריינטציה ליצירת קשר
• קוטר ראש מסמרת
• גובה ראש מסמרת
• עמדת מרכז הקשר
• פרופיל הספק
• Burrs
• זיהום פני השטח
• חסרים או רכיבים מוזנים-כפולים
• עיוות הטבעה

סובלנות מוצהרת כגון ±0.005 מ"מ חייבת תמיד להיות מקושרת למבנה נתון השרטוט בפועל וליכולת מערכת המדידה. אין להציג את זה כסובלנות אוניברסלית לכל מכלול מגע מוטבע.

בדיקת חשמל מוטבעת: התנגדות מגע ב-mΩ

בדיקת התנגדות חשמלית יכולה לזהות סחיפה של תהליך שלא ניתן לראות בבדיקה אופטית.

מערכת מדידה מבוקרת צריכה להגדיר:

• זרם בדיקה
• מתח מדידה
• כוח בדיקה
• מיקום בדיקה
• זמן ייצוב
• טֶמפֶּרָטוּרָה
• סף עובר/נכשל
• חזרה על מדידה

לדוגמה, אם מפרט הלקוח דורש התנגדות מגע של פחות או שווה ל-1 mΩ, מתקן המדידה וזרם הבדיקה חייבים להיות מסוגלים לפתור את הערך הזה עם יכולת חזרה מספקת.

יש לנטר את ההתנגדות למגע באופן סטטיסטי ולא לבדוק רק בבדיקה הסופית.

SPC ו-IATF 16949: יכולת תהליך לפני שחרור מגרש

עבור יישומים הקשורים לרכב או לרכב-, ניתן ליישם מחקרי יכולת תהליכים על מימדים קריטיים ועל פרמטרי הצטרפות.

בקרות סטטיסטיות טיפוסיות כוללות:

• ניתוח Cp/Cpk
• X-bar/R או תרשימי בקרה מתאימים
• אישור-ראשון
• ניטור חיי-כלים
• מדידה-ניתוח מערכת
• מעקב אחר לוט
• הפרדת מוצרים לא-תואמת
• רשומות פעולות מתקנות-

IATF 16949 מספק את מסגרת ניהול האיכות-שנפוצה בשימוש על ידי שרשרות אספקה ​​לרכב. דרישות-הספציפיות ללקוח נותרו נחוצות מכיוון שההסמכה לתקן מערכת-ניהולית אינה קובעת את מגבלות הקבלה הטכניות עבור מכלול מגע כסף מסוים.

הפחתת פגמים אוטומטית: תהליך משוב במקום מיון סופי

אוטומציה מפחיתה בריחת פגמים בצורה היעילה ביותר כאשר תוצאות הבדיקה חוזרות לתהליך העיצוב או ההצטרפות.

רצף טיפוסי של-לולאה סגורה הוא:

זיהוי חלקת חומר → הזנה → הטבעה → מיקום מגע → מסמרות/ריתוך → בדיקת מימד → בדיקה חשמלית → רישום נתונים → ניתוח SPC → התאמת תהליך

גישה זו מאפשרת למהנדסי ייצור לזהות סחף לפני שכמות גדולה של מכלולים מגיעה לבדיקה סופית.

לייצור-בנפח גבוה, ניתן לחלק את תדירות הבדיקה ל:

מהי דרישת חוזק הגזירה המינימלית למכלולי ריתוק אוטומטיים של מגע כסף?

מכלולי ריתוק מגע מכסף אוטומטיים חייבים לעמוד בחוזק גזירה מינימלי של 150 MPa כדי למנוע ניתוק מכני תחת הפעלה אלקטרומגנטית מתמשכת בתדר גבוה בממסרים ומפסקי חשמל.

כיצד מבטיחה שיאמן אפולו חשמלית ושות' בע"מ עקיבות חומר עבור רכיבי מגע כסף?

עקיבות החומר נשמרת באמצעות פרוטוקולי בקרת חלקים מחמירים של IATF 16949, המקשרים בין תעודות בדיקת טחנת חומרי גלם (ניתוח הרכב ספקטרוכימי עבור AgSnO2, AgCdO או AgNi) ישירות למספרי אצווה שנחרטו בלייזר על האריזה הסופית.

מהו זמן ההובלה הסטנדרטי לדוגמא עבור מכלולי ריתוך מגע מהונדסים בהתאמה אישית?

אב טיפוס סטנדרטי וייצור דגימות עבור מסמרות דו-מתכת מותאמות אישית, להבים מוטבעים ומכלולי מגע מרותכים דורשים בדרך כלל 10 עד 15 ימי עסקים, מגובים בדוחות בדיקה ממדיים מלאים ומיקרוגרפים של חתך חומר.

למכלול ריתוך מגע כסף חדש או חלופי אובמגע חשמלי מרתק-, ספק את השרטוט הדו-ממדי, הדגם התלת-ממדי, חומר המגע, חומר הנשא, העומס החשמלי, התנגדות היעד למגע, דרישת חוזק המפרקים-, הנפח השנתי ומפרט IEC 60947 הרלוונטי או מפרט הלקוח. לאחר מכן, סקירה הנדסית יכולה להגדיר את תהליך ההצטרפות, תוכנית הבדיקה, דרישות כלי העבודה ופרמטרי בקרת-ייצור לפני הצעת המחיר.