双面压接背板可靠性研究

背板压接设计摘要：根据近几年的工作经验 , 详细地叙述了压接技术的特点 , 并从压接器件和模具头的选用 , 印制板生产的技术要求 , 高低针设计和支撑模具四方面阐述了系统内背板 (Backplane )压接设计的实现。

关键词：背板压接插座支撑模具在设计大型的电子成套设备时 , 一般都需要用背板将多块甚至几十块整件 ( 电路板在印制线路板上安装适当的元器件实现某些特定的功能 )有机的组合起来。

背板设计的好坏 , 可靠性的高低直接决定了现代电子成套设备运行的可靠性和工作性能 ,所以背板设计在整个电子成套设备的设计中是非常重要的。

1 压接技术一般的背板采用焊接设计 , 但由于传统的焊接工艺容易造成焊锡短路、焊点虚焊 , 这样可能会增加产品的成本。

近来经常采用非 C F C 溶剂清洗、半水清洗、水清洗和免清洗四种清洗工艺 , 用于装配焊接后的清洗 , 以清除表面残留导电物质或其它污染物。

从制造角度和工艺流程管理来说 , 免清洗焊接技术无疑具有很大的优势 , 它具有缩短生产周期 , 降低废料产生 , 削减原料消耗 , 减少设备保养频度的特点 ,在很大程度上节约了生产成本 , 但它却是建立在相对降低品质基础上的 ;其它的三种清洗也不能做到百分之百的将表面残留导电物质或其它污染物清除 , 保证产品使用的长期可靠性。

如果背板采用先进的压接技术 , 不仅符合高密度、小型化的要求 , 节约装配时间 , 易于大批量生产 ,方便产品结构设计 , 具有很高的灵活性和可靠性 , 而且不使用助焊剂和焊锡 , 避免了焊锡短路、焊点虚焊、表面残留导电物质或其它污染物 , 这样真正的免清洗 , 才从根本上降低了生产成本 , 保证了产品的长期可靠。

采用先进的压接技术还有一个好处—维护方便。

人们不必再费劲地去除焊锡 , 只需拔出来就可以了。

所以压接技术和焊接技术相比具有无可比拟的优势。

当然如果不掌握压接技术的关键所在 , 采用压接的背板的可靠性也无从谈起。

电子产品世界双面压接背板可靠性研究Reliability study of double-sided compression backplate齐 丹，刘彦强，施清清 （珠海格力电器股份有限公司，珠海 519070）摘 要：双面压接背板作为一种高速背板，用于实现线路信号传输和互连。

本文从双面压接背板的结构、设计过程和制备工艺流程等方面探讨了双面压接背板的可靠性。

关键词：高速背板；可靠性；制备流程；电路板0 引言从3G通信网络发展到4G网络，全球移动通信数据流量每年约增加50%，在全球互联网数据流量中的占比从3G网络的0.9%上涨到4G网络时代的32%。

可以预见，随着国内5G通信行业的快速发展，持续加强网络扩容，5G通信网络势必将承载更大的流量。

5G承载网是一个集宽带、移动通信、云专线架构于一体的综合承载移动通信网络，需要具备1~2倍站点带宽演进、10G~100G承载、极低时延、高精度时钟架构基础的能力，支持宽带、移动通信、云专线综合承载灵活演进能力，同时末梢设备具备即插即用的部署能力。

随着5G技术的发展和全国范围内的5G市场布局，设备供应商需要不断应对5G业务的低时延、大流量、大带宽的挑战。

在通信设备中，背板作为移动网络通信基站中面积最大的线路板，用于连接、插接多块单元板，承担着连接、支撑各功能模块的物理和电气互连、实现各子板信号传输的功能。

随着移动通信网络技术的发展以及用户对大带宽、大流量、高速率、高效率需求的激增，越来越多的数据链路要求通过背板布局走线，导致交换卡与线卡之间数据链路传输速率越来越高，同时背板中需要使用一定数量的高密连接器连接线卡和交换卡，导致现有的数据传输速率已接近于背板传输速率。

因此背板印制电路板的高速材料用量和层数也在不断增加，集成度要求越来越高，要求信号损耗不断减少，使高速背板的设计和工艺难度越来越大[1]。

1 高速背板概述背板本身是一种较为特殊的电路板（PCB），主要为设备系统中各子板提供数据互连通道，包括信号传输、电气互连、接口管理等，在物理结构上起到对子卡的支撑作用。

背板压接技术--专题文章所属栏目：科技研发文章加入时间：2010年4月16日11:30背板压接技术作为一种被广泛接受和使用的无需焊接技术，被用来将一个接插件印制电路板上，具有极高的可靠性、插接安全性以及易操作性。

一般的背板采用焊接技术，但由于传统的焊接工艺容易造成焊锡短路、焊点虚焊加产品的成本。

近年来经常采用非CFC溶剂清洗、半水清洗、水清洗和免清洗四种清焊接后的清洗，以清除表面残留导电物质或其它污染物。

从制造角度和工艺流程管理焊接技术无疑具有很大的优势，它具有缩短生产周期，降低废料产生，削减原料消耗频度的特点，在很大程度上节约了生产成本，但它却是建立在相对降低品质基础上的洗也不能做到百分之百的将表面残留导电物质或其它污染物清除，保证产品使用的长采用先进的压接技术，对背板进行加工，不仅符合高密度、小型化的要求，节约大批量生产，方便产品结构设计，具有很高的灵活性和可靠性，而且不使用助焊剂和除了焊接操作对印制电路板造成的热应力、焊锡短路、焊点虚焊、表面残留导电物质这样真正的免清洗，才从根本上降低了生产成本，保证了产品的长期可靠。

插接件的安费用低。

全部具有修理能力－接插件和插头易于进行互换。

所以压接技术和焊接技术拟的优势。

以背板压接为代表的PCB板元器件压接工艺，以其适应高速、柔性、加工方便、来得以迅猛发展。

适度压入技术介绍1) 定义适度压入技术是一种免焊接的电子装配工艺。

比电路板插孔稍大的“针脚”部分插入孔部分被压扁并保持“适度压入”连接。

2) 适度压入的特点良好的抗震性无间隙接触，避免“冷焊”连接的腐蚀较低的压入力电路板变形微小3) 应用行业在高品质应用中被广泛接受，例如通讯、军事和汽车。

4) 适度压入相对于焊接的优点环保在电路板和连接器上无热应力避免焊接错误例如锡桥等可维修连接器（超过3次）快速和简单的装配工艺加工需要较少的场地无铅化的操作不需要昂贵的高温材料提供实时监测插入力非破坏快速检查。

基于背面烫金粘贴新工艺的可靠性研究刘业文【摘要】常见粘贴面均不涉及烫金、电镀等二次处理表面.烫金表面直接与双面胶接触,可能存在双面胶与烫金层长期接触反应,粘贴脱落等不可靠性问题.本文主要从理论失效分析、试验验证方面对此新粘贴工艺进行应用研究.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2019(038)001【总页数】5页(P31-35)【关键词】烫金;粘贴;新工艺;可靠性【作者】刘业文【作者单位】珠海格力电器股份有限公司, 广东珠海519070【正文语种】中文【中图分类】TU8310 引言空调室内机面板为满足外观多样性需求，外观开发倾向于背面烫金方式，以达到一种透明背面烫金新外观。

但受烫金工艺影响，烫金面无法使用卡扣结构固定装配，需采用粘贴方式固定。

目前我司粘贴方式主要为双面胶粘贴。

双面胶常用于塑料件与塑料件、塑料件与钣金件等粘贴连接，粘贴面均不涉及烫金等二次处理，故在烫金的二次处理表面进行双面胶粘贴为我司首创，识别为一种新的粘贴工艺。

双面胶粘贴前需涂底涂剂以提高零件表面的活性，提高双面胶的初粘力。

初步验证底涂剂涂到烫金层会出现底涂剂腐蚀烫金层而导致龟裂问题，如图1。

因此背面烫金件粘贴双面胶不能涂底涂剂，故针对不使用底涂剂的双面胶粘贴在烫金层的可靠性进行研究。

1 理论失效分析1.1 双面胶粘贴机理图1 烫金层涂底涂剂外观龟裂双面胶对两个零件间的粘贴主要靠双面胶填充两个零件表面的沟纹，对零件形成连接作用。

双面胶在适当缓慢的压力作用下，产生近似液体的粘性流动，使双面粘胶剂与被粘物表面接触，并流入被粘物表面的坑洼沟槽中，增大有效接触面积，从而产生一定粘合力。

1.2 烫金机理烫金是以金属箔通过热压转印到印刷品或其他物品表面上，以增加装饰效果的过程［1］。

烫金纸最外层的PET层、剥离层烫金完后已脱落［2］。

粘胶层与烫金零件紧密粘贴，故烫金零件表面为色层及电分解铝层。

烫金层与双面胶粘贴直接接触的是色层，主要作用是对烫金外观进行着色，若为金色外观，则色层为金色染料，若为银色外观，则为电化铝层本色，无色层着色。

太阳能光伏组件的可靠性研究在当今能源需求不断增长和环境保护日益重要的背景下，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，其应用越来越广泛。

太阳能光伏组件作为将太阳能转化为电能的关键设备，其可靠性直接关系到太阳能发电系统的性能和长期稳定运行。

太阳能光伏组件通常由多个电池片通过串联和并联的方式连接而成，并封装在玻璃、EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）和背板等材料中。

这些组件暴露在户外环境中，要经受各种恶劣条件的考验，如温度变化、湿度、紫外线辐射、风沙、雨雪等。

因此，研究太阳能光伏组件的可靠性具有重要的现实意义。

首先，温度是影响太阳能光伏组件可靠性的一个重要因素。

在高温环境下，组件的性能会下降，甚至可能导致电池片的损坏。

这是因为高温会增加电池片的内阻，降低其输出功率。

此外，温度的频繁变化还可能导致封装材料的老化和开裂，从而影响组件的密封性和防水性能。

湿度也是一个不可忽视的因素。

高湿度环境容易使组件内部产生水汽凝结，进而导致电路短路和腐蚀等问题。

特别是在沿海地区或潮湿的气候条件下，湿度对组件可靠性的影响更为显著。

紫外线辐射同样会对太阳能光伏组件造成损害。

长期暴露在紫外线下，封装材料会逐渐老化、变黄，降低其透光率，从而影响组件的发电效率。

同时，紫外线还可能破坏电池片的表面结构，导致性能下降。

除了自然环境因素，太阳能光伏组件在制造过程中的质量控制也对其可靠性有着至关重要的影响。

例如，电池片的分选和焊接质量、封装工艺的精度等，如果存在缺陷，都可能在使用过程中引发问题。

为了提高太阳能光伏组件的可靠性，研究人员和制造商采取了一系列措施。

在材料选择方面，选用具有良好耐候性和抗老化性能的封装材料，如高品质的 EVA 和背板。

在制造工艺方面，不断优化电池片的焊接工艺、封装工艺，提高生产过程的自动化水平和质量控制精度。

此外，对太阳能光伏组件进行严格的检测和认证也是保障其可靠性的重要手段。

常见的检测项目包括电性能测试、绝缘测试、热循环测试、湿冻测试、紫外线老化测试等。

压接式连接器的压接可靠性分析与研究发布时间：2021-06-30T06:29:34.215Z 来源：《中国科技人才》2021年第10期作者：叶健良[导读] 压接工艺和以往的焊接工艺存在许多不同点，压接是将可发生弹性变形的连接器端子施加压力插入具有金属镀层的通孔（PTH）的印刷电路板（PCB）中实现连接的功能。

压接工艺有以下几个优点[1]：东莞创宝达电器制品有限公司广东东莞 523000摘要：连接器用于连接两个有源器件，传输信号或提供能量，是电子设备中不可或缺的一部分。

近年来，连接器在汽车电子、网络通讯、航天航空等行业领域中的应用越来越广泛。

作为电子系统的枢纽，其连接的可靠性也日益受到关注，对压接结构的关注尤为突出。

本文主要研究压接式连接器的压接技术，采用理论计算对压接式连接器的压接可靠性进行分析与研究。

关键词：压接（Press-fit）；鱼眼端子（eye of needle，EON）1 连接器的压接技术与工艺压接工艺和以往的焊接工艺存在许多不同点，压接是将可发生弹性变形的连接器端子施加压力插入具有金属镀层的通孔（PTH）的印刷电路板（PCB）中实现连接的功能。

压接工艺有以下几个优点[1]：1、避免了焊接工艺中容易出现的短路、虚焊、锡珠和助焊剂残留等问题；2、PCB上无热应力；3、相比焊接式有较为确定的接触阻抗和良好的高频性能；4、降低了与PCB的连接成本；5、易更换受损连接器；6、压接的PCB免清洗。

虽然压接工艺有以上优点，但也存在缺点。

压接是一种不可逆的加工方式，压接过程中出现倾斜、跪针等情况需要取出替换，取出的连接器鱼眼端子已经发生塑性变形。

对于PCB而言，每次替换连接器，PCB通孔的镀层都受到刮擦，镀层变薄造成对可靠性的影响。

尽管如此，随着电子产品对可靠性的要求日益提高，压接机器的更新换代，压接方式已经逐渐发展为主流的连接方式[2]。

2 压接式连接器的结构压接式连接器的主要结构是与PCB的电镀通孔进行紧密连接的鱼眼端子。

47电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言在科学技术高速发展的背景下，国家和大众对信息通讯传输速度和设备体积提出了更高的要求，在这种趋势下，信号与信号之间的距离逐渐缩短，但信号间相互耦合会导致严重的串扰问题，信号完整性也会因此而受到影响。

如何保证信号完整性已经成为背板连接器设计的核心，与其性能存在密切的关联。

因此，对此项课题进行研究，具有十分重要的意义。

2 高速背板连接器介绍存储器内部和交换机是高速背板连接器的主要应用位置，大数据传输是其主要作用，信号会以高速背板截链器的互连为媒介，将信号由发射端向接收端传输，最终完成整个信号传输过程。

在设计高速背板连接器的过程中，需要考虑的设计要点分别为损耗、串扰、时域反射和时钟偏移。

在上述几大设计要点中，串扰问题的解决最为关键[1]。

XHDU 高速背板连接器是本文所选择的研究对象，这种背板连接器的设计目标为25Gb/s 。

面向的企业包括华为和中兴，在4G 网络高速信号传输领域中的应用较为广泛。

该产品具有诸多方面的优势，主要体现在以下方面：第一，空间结构小；第二，传输速度快；第三，信号完整性高。

为使客户需求得到满足，需要经过三次设计才能达到设计要求。

在设计过程中，所采取的设计方式以公母配对设计为主，究其原因，主要是这种设计方式，可以为产品界面互相配合和分析信号完整性，创造有利的条件。

与普通连接器相比，高速背板连接器采用wafer 错位叠加的设计方式，使产品拓展目标达成。

因此，结构设计对整个连接器来说至关重要。

在这个结构中，信号传输和接地时端子的作用。

依据其作用的不同，可以将其分为传输端子和接地端子。

信号端子的结构以差分信号对为主，在信号传输中的应用效果较为显著。

接地端子的作用为屏蔽电磁，同时，还能调节阻抗。

导电胶是高速背板连接器结构中的特殊材料，碳纤维的增加，赋予了设备非常强的电磁屏蔽能力。

背板连接器压接工艺技术研究发布时间：2022-12-12T07:13:38.388Z 来源：《科学与技术》2022年16期作者：杨璐1 段乔1潘颖1陈西战2 曹凯1温卫东1[导读] 随着电子封装、元件和系统的微型化，以及通信技术的不断发展，对数据传输速率的要求越来越高，普通的焊接型连接器已无法满足设计要求，逐渐被压接型连接器所替代。

本文从背板连接器压接工艺的发展现状开始，杨璐1 段乔1潘颖1陈西战2 曹凯1温卫东1（1.西安北方光电科技防务有限公司西安市 710043，2.空装驻西安地区第三军事代表室西安市 710043）摘要：随着电子封装、元件和系统的微型化，以及通信技术的不断发展，对数据传输速率的要求越来越高，普通的焊接型连接器已无法满足设计要求，逐渐被压接型连接器所替代。

本文从背板连接器压接工艺的发展现状开始，说明了背板连接器压接工艺的研究要素，通过对压接连接器的选型判断，分析出印制板质量对压接的影响因素，并给出压接模具的设计原则。

同时，对压接过程中的参数控制做出了详细说明，最后阐述了背板压接的合格判据，为其他类型连接器压接工艺技术的开展提供了重要参考。

关键词：背板连接器；压接工艺；检查验收1 引言近年来，随着电子封装、元件和系统的微型化，以及通信技术的不断发展，对数据传输速率的要求越来越高，普通的焊接型连接器已无法满足设计要求，逐渐被压接型连接器所替代。

压接工艺,是在常温下，将柔性或硬性插针与印制板金属化孔配合而形成的一种连接，依靠金属之间的相互作用，在插针与金属化孔之间形成类似于原子熔融状态的紧密接触，实现连接器和印制板导线之间机械和电气连接。

随着电子产品的不断发展，产品的小型化和高密度化要求越来越高，对于微间距，多排插针的小、中型连接器，以往的焊接技术已无法完成。

另外由于一些特殊的应用环境，如高温、超低温、井下和火工品现场等连接点不能使用锡焊，压接工艺提供高可靠性连接和易操作性优势,使压接工艺被广泛接受和使用[1]。