Мне задают ту или иную версию этого вопроса по крайней мере три раза в неделю: «Можете ли вы помочь мне найти площадку для пого-булавок для моего проекта?» Сам вопрос резонен. Дальше обычно дела идут не так, -, потому что большинство покупателей сразу переходят к спецификациям, прежде чем продумают, какую задачу на самом деле должна решить спецификация.
Я работаю в этой отрасли достаточно долго, чтобы видеть, как одни и те же четыре или пять ошибок повторялись в сотнях проектов. Стартап медицинского оборудования в Германии и производитель промышленного оборудования в Техасе допустят одну и ту же ошибку при выборе пого-подставки по несколько разным причинам. Это руководство — моя попытка дать вам основу, по которой я знакомлю новых клиентов, прежде чем говорить о каких-либо цифрах.
Начните с приложения, а не со спецификации
Первый вопрос, который я задаю, никогда не звучит так: «Какая подача вам нужна?» Это «что на самом деле делает эта пого-контактная площадка, и что произойдет, если она выйдет из строя?»
Существует три широкие категории применения Pogo Pad, и они не имеют почти ничего общего с точки зрения наиболее важного.
Интерфейсы зарядкина носимые устройства, медицинские мониторы или бытовую электронику — это самый распространенный запрос, который я вижу. Основными требованиями здесь являются срок службы (с подушкой будут контактировать тысячи раз в течение срока службы продукта), устойчивость к коррозии (пот, влажность, чистящие средства) и, как правило, некоторые требования к рейтингу IP, если продукт предназначен для влажной среды. Контактное сопротивление имеет значение, но оно редко является ограничивающим фактором на уровнях мощности, на которых работает большинство носимых устройств.
Приспособления для производственных испытаний- слой--гвоздей, ИКТ в-тестировании цепей, тестовые площадки с летающими зондами - — это совершенно другая проблема. Количество циклов велико и сконцентрировано, окружающая среда обычно контролируется, а приспособление является объектом технического обслуживания, который заменяется по графику. Экономика другая: тестовая пого-подушка, которая изнашивается за год и заменяется по плану, не является провалом. Стоимость колодки и время выполнения заказа здесь имеют большее значение, чем долговечность.
Передача сигналов и данныхчерез контактные площадки с Pogo-штырями необходимо думать о контактном сопротивлении на уровне, которого нет в приложениях для зарядки. Несколько дополнительных миллиом на интерфейсе зарядки обычно незаметны. На высокочастотных путях прохождения сигнала согласование импеданса и стабильность контакта становятся реальными инженерными ограничениями, а геометрия контактной площадки, усилие пружины и покрытие имеют такое значение, которого они не имеют для простого подключения питания.
Прежде чем приступить к просмотру характеристик, определите категорию. У меня были клиенты, которые просили предоставить испытательное приспособление с большим -циклом-сроком службы и жесткой-золотой подушечкой для тестового приспособления, где приспособление в любом случае перестраивается каждые шесть месяцев - они оптимизировали с учетом несуществующего ограничения.
Пять параметров, которые на самом деле определяют ваш выбор
Как только приложение станет ясным, существует пять параметров, которые структурируют выбор. Они не одинаково важны для всех приложений - часть работы — знать, каким из них следует отдать приоритет в вашем конкретном случае.
Весенняя сила.Сила пружины штифта определяет, какую сжимающую нагрузку штифт оказывает на поверхность штифта при полном контакте. Слишком легкий вес, вибрация или изменение механических допусков приводят к прерывистому контакту; слишком тяжелый, и вы создаете структурную нагрузку на все, что контактная площадка установлена в - подложке печатной платы, стенке корпуса или пластине тестового приспособления. Для зарядки потребительских носимых устройств в большинстве случаев требуется 100–200 гс на контакт. Промышленные стыковочные системы могут быть выше. Медицинские носимые устройства, которые взаимодействуют с тканями человека, иногда требуют меньшего усилия специально для ограничения давления. Спросите своего поставщика, какую силу на самом деле создают предлагаемые ими штифты при рабочем сжатии - не номинальную жесткость пружины, а фактическую силу при предполагаемом ходе.
Пин-питч.Шаг выводов напрямую зависит от ограничений компоновки вашей печатной платы и геометрии уплотнения, если вы стремитесь к любому рейтингу IP. Очень мелкий шаг (менее 0,8 мм) предъявляет требования к процессу изготовления печатной платы и к механическому выравниванию ответного разъема. Для конструкций со степенью защиты IP-защитная зона вокруг массива контактных площадок - — плоская поверхность печатной платы, к которой прилегает прокладка - — устанавливает практический нижний предел того, насколько малым может быть шаг, прежде чем геометрия уплотнения нарушится. Я видел конструкции, в которых инженер сначала задавал шаг штифта, а затем обнаруживал, что геометрия уплотнения невозможна. Работайте в обоих направлениях с самого начала.
Спецификация золотого покрытия.Твердое золото (закаленное кобальтом-) или мягкое золото, а также толщина - — это единственная спецификация, которую я чаще всего вижу заниженной или по умолчанию не соответствующей тому, что предлагает магазин печатных плат. ENIG, который поставляется с большинством печатных плат, не является спецификацией Pogo Pin Pad. Иммерсионное золото в ENIG имеет толщину около 0,07 мкм и изнашивается за несколько сотен контактных циклов. Для любого реального применения Pogo Pad явно укажите гальваническое золото: кобальтовое-твердое золото с толщиной минимум 0,3–0,5 мкм для потребительских носимых устройств, 0,5–1,0 мкм для применений с более высоким-циклом или химически подвергающихся воздействию, более 2–5 мкм никеля, полученного химическим способом. Эти числа должны быть на чертеже, а не предполагаемы.
Требование к рейтингу IP.Если вашему устройству требуется IP67 или IP68, подход с контактной площадкой с пого-штырьком структурно лучше подходит для него, чем USB-C -, поскольку в корпусе нет отверстий, а уплотнение может быть спроектировано вокруг статической прокладки, а не динамической. Но «дизайн пого-подушки IP67» — это не просто «купить пого-подушку и добавить прокладку». Геометрию канала прокладки, степень сжатия и зону защиты печатной платы необходимо указывать вместе. Если ваш поставщик продает вам только прокладку, а вы сами разрабатываете геометрию уплотнения, ожидайте, что корпус подвергнется как минимум одному циклу доработки, прежде чем вы пройдете испытания на погружение.
Целевой цикл жизни.Здесь требуется честность с обеих сторон. Поставщик, который говорит вам, что его подушечка для штифта выдержит 100 000 циклов, не сообщая вам условия испытаний -, силу пружины, геометрию кончика штифта, площадь контакта, температуру, частоту циклов -, дает вам число, близкое к бессмысленному. Попросите протокол испытаний, а не заявление. И будьте честны сами с собой относительно того, какое количество циклов на самом деле необходимо вашему продукту: для стыковки продукта один раз в день в течение трех-лет жизни требуется около 1100 циклов, а не 100 000. Завышение срока службы стоит денег и иногда противоречит другим требованиям.
Пользовательский или стандартный: как это сделать
Первый вопрос, который обычно возникает у покупателя по поводу нестандартных пого-подушек, заключается в том, необходимо ли это. Честный ответ: не всегда, но чаще, чем можно было бы ожидать.
- Стандартные конфигурации контактных площадок Pogo охватывают множество распространенных размеров шага, количества контактов и основных характеристик покрытия. Если ваша конструкция по-прежнему гибка по механическим размерам и количество выводов находится в диапазоне, охватываемом стандартными массивами, начать со стандартной конфигурации и корректировать конструкцию вокруг нее будет быстрее и дешевле. Срок изготовления стандартных конфигураций – дни. Срок изготовления индивидуального дизайна составляет минимум две-четыре недели.
- Изготовление на заказ становится необходимым, когда геометрия корпуса, количество контактов, шаг или форма массива не соответствуют ничему стандартному. Это также становится необходимым, когда требования к характеристикам покрытия, усилию пружины или выравниванию выходят за рамки стандартного ассортимента продукции. Подсказка обычно такова: если вы думаете: «Мне нужен пого-пад, но он должен быть немного другим», стоит изучить это «немного другое», прежде чем предполагать, что вы можете адаптировать стандартный продукт.
- О стоимости: специальные инструменты для пого-падов не являются основными расходами. Инженерное время есть. Хорошо подобранная-подставка с четкими требованиями и компетентным поставщиком может иметь более низкую общую стоимость проекта, чем стандартная подушка, для соответствия которой требуется несколько этапов механической модернизации. Что на самом деле стоит денег, так это плохая спецификация, которая возвращается на доработку после начала работы с инструментами.
- Прежде чем заключать договор о индивидуальном дизайне с любым поставщиком, необходимо уточнить две вещи. Во-первых: стоимость оснастки прототипа зачисляется на производственную оснастку или это отдельные расходы? Некоторые поставщики взимают плату за каждый отдельно. Во-вторых: если спецификации меняются между прототипом и производством -, что они обычно делают -, это приказ об изменении или новый заказ? Получите ответ в письменном виде.
Как оценить поставщика Pogo Pad (часть, которая меня действительно волнует)
Технические характеристики – это самое простое. Оценка поставщиков — это то, в чем большинство проектов на самом деле добиваются успеха или терпят неудачу, и именно здесь четырнадцать лет пребывания в середине этих отношений научили меня больше всего.
Инженерная оперативность — самый честный сигнал о возможностях.Когда вы отправляете поставщику чертеж компоновки контактной площадки и просите его оценить, то, как он реагирует, расскажет вам больше, чем просто его каталог продукции. Поставщик, обладающий реальными инженерными возможностями, расскажет вам, что в вашей конструкции является рискованным, предложит альтернативы, которые вы не рассматривали, и выскажет свое мнение -, а не просто цитату. Компания, ориентированная исключительно на продажи,-назовет вам цену и спросит, сколько единиц вам нужно. Вам нужно первое, особенно для нестандартных проектов или для-первой работы с IP67.
Используйте процесс выборки в качестве стресс-теста, а не просто обзора продукта.Этап выборки — это когда вы выясняете, с чем на самом деле поставщику приходится работать под давлением. Запросите образец с конкретными сроками и посмотрите, что произойдет. Они попали в дату? Команда разработчиков активно общалась, когда что-то затягивалось, или вам приходилось их преследовать? Соответствует ли образец чертежу и могут ли они предоставить данные РФА о толщине золота? То, как ведет себя поставщик, когда он пытается завоевать ваш бизнес, — это наиболее оптимистичная версия того, что будет после того, как вы разместите производственный заказ.
Сертификаты — это отправная точка, а не завершение.ISO 9001 на веб-сайте поставщика говорит о том, что у него есть система управления качеством. Это не говорит о том, что система работает или что химический состав гальванической ванны контролируется правильно. Для подконтрольной продукции - медицинские устройства, особенно -, требуют особого отслеживания: записей процессов, журналов химического состава ванн и данных испытаний, которые можно проверить. Поставщик, у которого все это имеется в наличии, относится к этому как к обычному бизнесу. Поставщик, который колеблется или говорит, что это собственность, вам что-то говорит.
Самая дешевая цена обычно является самым дорогим решением.Я говорю это как человек, который достаточно раз видел, как что-то шло не так, чтобы знать, что это не клише. Сама по себе площадка для пого-булавок редко является самой большой статьей затрат при разработке продукта. Отказ на месте, отзыв, экстренная смена поставщика через шесть месяцев после начала производства - — это дорого. Цена-покупка спецификации покрытия Pogo Pad и прием мягкого золота в магазине печатных плат, поскольку это экономит 0,08 доллара США на единицу, не является оптимизацией затрат, если это дает процент возврата на местах, который перекрывает экономию.
Четыре ошибки, которые я вижу постоянно
Использование ENIG в качестве покрытия Pogo Pad.Поверхность печатной платы ENIG содержит около 0,07 мкм золота поверх химического никеля. Он существует для защиты поверхности при сборке, а не для выдерживания циклических механических контактов. Проекты, которые наследуют ENIG в качестве отделки Pogo Pad, потому что «на печатной плате уже есть золото», сталкиваются с провалами сопротивления контактов при 200–400 циклах. Нанесите специальное гальваническое золото на контактную площадку отдельно от покрытия платы.
Не спрашивайте заранее плату за инструменты.Инструменты-прототипы и инструменты для производства иногда представляют собой одно и то же (поставщик взимает плату один раз), а иногда — две отдельные оплаты. Это имеет значение, когда прототип получает-утверждение и поступает производственный заказ -, вы не хотите в этот момент обнаруживать вторую плату за инструменты. Спросите конкретно: «Если я утвержу прототип и размещу производственный заказ на 1000 штук, как будет выглядеть стоимость оснастки?» Получите ответ в письменном виде.
Недостаточное определение никелевого подслоя.«Твердое золото 0,5 мкм» – это половина-спецификации. Без требования к подложке из никеля вы не знаете, на что наносится золото. Химический никель в диапазоне 2–5 мкм — это то, что отличает пого-подушку, которая выдерживает свой жизненный цикл, от той, которая начинает выходить из строя после того, как золото изнашивается, потому что никель немедленно подвергается коррозии. Полная спецификация: тип золота, толщина золота, процесс никелирования (химический метод), толщина никеля. Все четыре.
Визуальный осмотр только при входном контроле качества.Глядя на контактную площадку штифта Pogo под лупой, вы не можете сказать, соответствует ли толщина золота техническим характеристикам. Измерение XRF дает. Для деталей-первого изделия и для любого поставщика, у которого нет большого опыта работы в области качества, данные XRF при входном контроле не являются обязательными. Стоимость измерения невелика по сравнению со стоимостью обнаружения партии покрытия, не соответствующей--спецификациям, через шесть месяцев после начала производства.
Часто задаваемые вопросы
Как мне узнать, нужен ли мне специальный погопад или подойдет стандартный?
Начните с проверки, может ли ваша механическая конструкция соответствовать стандартным размерам шага - 0.8мм, 1,0 мм, 1,2 мм и 2,0 мм, охватывающим большую часть реальных-приложений. Если ваша конструкция может быть гибкой с точным шагом и размерами массива, стандартные продукты будут быстрее и дешевле. Если геометрия корпуса, требования к классу IP, особенности выравнивания или количество контактов выводят вас за рамки стандартных вариантов, правильный путь — изготовление на заказ.
Один практический тест: отправьте поставщику текущий чертеж компоновки контактной площадки и спросите, могут ли они сопоставить его со стандартным продуктом. Компетентный поставщик честно скажет вам, подходит ли стандартный продукт или вам нужна работа по индивидуальному заказу. Поставщик, который говорит вам, что все требует индивидуального подхода, не просматривая ваш чертеж, — это не тот поставщик, которому я бы доверял.
Каков минимальный объем заказа индивидуальных пого-подушек и как осуществляется отбор проб?
Минимальный заказ пого-подушек на заказ от большинства качественных китайских производителей составляет от 500 до 2000 штук для производства, в зависимости от сложности оснастки. Для прототипов количество всего лишь 50–100 штук часто является предметом переговоров, но спросите прямо -, что это не всегда предлагается заранее.
Наиболее важным вопросом выборки является не «сколько», а «что на самом деле представляет собой выборка?» Убедитесь, что в образце используются те же инструменты, материалы и процесс нанесения покрытия, что и в производственном цикле. Я видел, как поставщики создавали-прототипы, которые выглядели хорошо, но не отражали результат производственного процесса. Спросите, будет ли образец построен с использованием производственных инструментов или временных приспособлений -, ответ повлияет на то, насколько много вам расскажут данные образца.
Я ищу подушечку для штифтов для медицинского носимого устройства. Какие требования к сертификации мне следует уточнить у поставщиков?
ISO 9001 является базовым. Для медицинских применений ISO 13485 является стандартом управления качеством, специально предназначенным для цепочек поставок медицинского оборудования, и требует от поставщика относиться к нанесению покрытия как к «специальному процессу» с документированным контролем и записями процесса, доступными для аудита. Если ваш продукт проходит одобрение FDA 510(k) или маркировку CE в соответствии с EU MDR, ваш файл истории проектирования должен включать квалификационную документацию поставщика -, а не только сертификат с веб-сайта поставщика, но и проверяемые записи процесса.
Соответствие RoHS и REACH является обязательным для экспорта на рынки ЕС. Если вы работаете с никелем в пакете гальванических покрытий и существует вероятность контакта продукта с кожей, также может применяться Директива ЕС по никелю (в соответствии с правилами REACH SVHC). Целесообразно, чтобы ваша группа регулирующих органов составила схему применимых требований до окончательной разработки спецификации материала, а не после.
Поставщики продолжают указывать разные характеристики золота. Как мне убедиться, что я сравниваю яблоки с яблоками?
Это один из наиболее распространенных источников путаницы при поиске пого-падов, и обычно он не является преднамеренным. Укажите полную спецификацию золота в своем запросе предложения: «Гальваническое кобальтовое-закаленное золото, минимальная [толщина] мкм, минимальная [толщина] мкм после химического никеля, согласно IPC-4552, класс B». Это полная спецификация. Когда поставщики цитируют против этого, попросите их подтвердить в письменной форме, что их предложение охватывает именно эту спецификацию, и спросите, какие проверки они предоставляют - данные XRF о готовых деталях, испытания на твердость на купонах или сертификаты партии.
Если поставщик указывает «твердое золото», не подтверждая стандарт покрытия или не предлагая проверочных данных, это предложение нельзя сравнивать с ценой, включающей данные XRF. Разница в цене между надлежащей спецификацией с проверкой и расплывчатым ценовым предложением из «твердого золота» реальна, а стоимость обнаружения не-несоответствующего покрытия в полевых условиях намного выше, чем разница в стоимости на этапе запроса цен.
Я запросил у двух поставщиков расценки на один и тот же чертеж и получил цены, которые различаются на 40%. Дешевый вариант срезает углы?
Не обязательно, но разрыв достаточно велик, чтобы потребовать объяснения, прежде чем продолжить. Попросите обоих поставщиков рассказать об основных факторах затрат: амортизация инструментов, вес золота, процесс никеля, тестирование качества и любая включенная инженерная поддержка. Разрыв в цене в 40% часто возникает по одной из нескольких причин: различная обработка стоимости инструментов (прототип и производственная оснастка), разные спецификации покрытия, которые не были учтены, поскольку чертеж не был достаточно конкретным, или различная проверка качества, включенная в базовую цену, а не указанная как необязательная.
Также стоит напрямую спросить у более дешевого поставщика: «Что нужно изменить, чтобы ваша цена выросла до [цены более высокого поставщика]?» Этот вопрос иногда раскрывает вещи, которые ни одна из сторон не высказала открыто. По моему опыту, когда оба поставщика выставляют цены на основе хорошо -указанного чертежа, а один из них на 40 % дешевле, происходит одно из трех: более дешевый поставщик имеет преимущество в структуре затрат (возможно), он указывает более низкую спецификацию покрытия (обычно) или возмещает прибыль где-то в другом месте программы - за счет сборов за ускорение, сборов за изменение заказа или расходов на тестирование, оплачиваемых отдельно.
Поговорите с инженерной командой Xinteng
Мы занимаемся производством пого-пин-падов в Дунгуане с 2011 года и поддерживаем команды разработчиков от концепции до производства бытовой электроники, медицинского оборудования и промышленного применения. Если вы принимаете решение о выборе и хотите получить мнение инженера -, а не обзор каталога -, сообщите подробности своей заявки.
Отправьте нам чертеж компоновки контактной площадки, краткое описание применения и желаемое количество циклов. Мы ответим конкретной рекомендацией, а не брошюрой. Если ответ таков: вам подойдет стандартный продукт, мы вам это скажем. Если это индивидуальный проект, мы расскажем, как выглядит инженерный путь и сколько он стоит.
Запросить образцы пого-падов: [Пого Пин Пад]
Вопросы о чем-то конкретном, что здесь не описано? Оставьте комментарий ниже или напишите нам напрямую.
