В случае сбоя соединения в полевых условиях последствия выходят далеко за рамки гарантийных претензий. Производственные линии останавливаются, медицинские мониторы теряют телеметрию, а потребительские устройства получают оценку в одну-звезду, которая следует за брендом в течение многих лет. Этот каскад запускается-чаще, чем ожидают инженеры-в одной точке контакта. Наши пружинные разъемы с пого-штырьками созданы для того, чтобы сделать этот вид отказа неактуальным.
Мы производим подпружиненные разъемы Pogo Pin для команд, которые не могут допустить двусмысленности в интерфейсе. Каждая поставляемая нами булавка была протестирована в условиях, выходящих за рамки спецификаций каталога, поскольку мы знаем, что ваш продукт будет работать в условиях, которые никто не указал в каталоге.
Что такое пружинная булавка Pogo и как она работает?
Пружинный пого-штифт представляет собой прецизионный электрический контакт, состоящий из трех основных элементов: плунжера, цилиндра и сжатой внутренней пружины. Плунжер находится на открытом конце и может свободно перемещаться вертикально. Когда пружина встречается с сопрягаемой поверхностью-контактной площадкой, зарядной док-станцией, испытательным приспособлением-, она компенсирует перекосы и допуски на размеры, сохраняя при этом постоянную электрическую непрерывность.
Этот механизм решает проблему, которую не могут решить жесткие штифты: реальные сборки имеют допуски. Стек печатных плат-смещается. Корпуса немного деформируются от температуры. Стандартный прижимной контакт либо сохраняет напряжение, вгрызаясь в материал (что приводит к износу), либо полностью теряет контакт при открытии зазоров. Пружинный контактный штифт плавает в пределах своего рабочего хода, адаптируясь к любой геометрии, с которой он фактически сталкивается, а не к геометрии, предполагаемой моделью CAD.
Физика проста. Что отличает хороший пружинный штифт от адекватного, так это то, насколько точно эти три компонента обработаны, из каких материалов они изготовлены и насколько стабильно сохраняется усилие пружины в течение номинального срока службы.
Основные преимущества нашегоВесенняя булавка Pogo
Постоянная контактная сила на протяжении всего рабочего хода
Контактное сопротивление не является фиксированной величиной. Она меняется с силой, а сила меняется по мере того, как пружина утомляется. Мы предлагаем наш пружинный пого-штифт с жестко контролируемыми кривыми силы, -измеренными как в начале, так и в конце номинального хода-, поэтому контактное сопротивление, которое вы измеряете в первый день, является контактным сопротивлением, которое вы измеряете после 100 000 циклов.
Наша стандартная линейка обеспечивает рабочие силы от 30 до 600 гс в зависимости от диаметра штифта и класса применения, при этом допуск по усилию поддерживается на уровне ±10% на протяжении всего производственного цикла. Для применений, где постоянная целостность сигнала не является-}подлежащей обсуждению-согласованными по импедансу-РЧ-соединениями, прецизионными аналоговыми измерительными трактами-мы предлагаем согласованные-принудительные производственные партии с данными сертификации отдельных партий.
Позолоченные-контакты, которые прослужат дольше стандартных штифтов Pogo
Окисление — молчаливый враг электрических контактов. Недрагоценные металлы со временем образуют резистивные оксидные слои, и эти слои повышают контактное сопротивление до тех пор, пока качество сигнала не ухудшится или допустимая нагрузка по току-не упадет до точки отказа. В наших пружинных штыревых контактах используется гальваническое золото на контактных поверхностях-не золотое покрытие, а толщина покрытия, выбранная с учетом количества циклов и номинального тока каждой линейки продуктов.
Высокая-мощность по току без ухудшения сигнала
Подача питания и целостность сигнала действуют в разных направлениях. Большие проводники несут ток; Прецизионная геометрия сохраняет сигнал. Наша серия сильноточных пружинных контактов с пого-штифтом решает эту проблему за счет независимой оптимизации диаметра цилиндра, поперечного сечения плунжера и материала пружины, а не равномерного масштабирования одной конструкции.
Номинальный ток в нашем каталоге варьируется от 0,5 А для сигнальных контактов с малым-шагом до 30 А для специальных силовых контактов, используемых в зарядке аккумуляторов и вспомогательных системах электромобилей. Тепловые характеристики при номинальном токе проверяются в нашей прикладной лаборатории, а не экстраполируются на основе измерений в одной-точке.
Герметичные и водонепроницаемые варианты для суровых условий эксплуатации
Классы IP67 и IP68 родительского продукта имеют смысл только в том случае, если каждый интерфейс, проходящий через корпус, соответствует одному и тому же стандарту. Наша водонепроницаемая веснапого-пин-падвключают встроенные эластомерные уплотнения на стыке цилиндра-с-корпусом и на пути перемещения плунжера. Когда сопрягаемая поверхность закрывается, уплотнение сжимается; когда соединение открывается, плунжер полностью втягивается за плоскость уплотнения.
Эти герметичные пружинные контактные штифты были протестированы циклическим погружением, испытанием на перепад давления и термическим ударом,-а не просто подвергались статическим испытаниям погружением-, поскольку полевые условия являются динамичными.
Индивидуальные решения для пружинных штифтов Pogo, созданные по вашим спецификациям
- Варианты материала и покрытия
Материалы ствола: латунь (CW614N), бериллиевая медь, фосфористая бронза, нержавеющая сталь.
Материалы плунжера: латунь, нержавеющая сталь 316L.
Варианты покрытия: золото поверх никеля (стандартные и тяжелые), серебро поверх никеля (для радиочастотных контактов), олово (приложения с-оптимизированными по стоимости сигналами), твердое золото (приложения с высоким-износом).
Материалы пружин: музыкальный провод, нержавеющая сталь 304, бериллиевая медь для работы в условиях экстремальных-температур.
Выбор материала — это не упражнение по меню. Прежде чем рекомендовать набор материалов, мы проверяем текущий рейтинг, количество циклов, химический состав сопрягаемой поверхности, воздействие окружающей среды и диапазон рабочих температур. Несоответствующие материалы контактов вызывают гальваническую коррозию, которую полностью не предотвращает позолота.-Выбор правильной системы с самого начала позволяет избежать таких сбоев на месте.
- Настройка шага, хода и силы
Наши стандартные диаметры контактов варьируются от 0,68 мм (носимые устройства с малым-шагом и устройства Интернета вещей) до 5,0 мм (высокоточные-промышленные контакты). Доступны нестандартные диаметры при минимальном заказе, соответствующем требуемым инвестициям в инструмент.
Настройка хода имеет значение, когда допуск сопрягаемого зазора в вашей сборке превышает размер хода, указанный в каталоге. Мы можем разработать пружинные контактные штифты с расширенным диапазоном хода-до 4,0 мм в определенных классах диаметров-чтобы компенсировать совокупные-допуски, которые в противном случае потребовали бы более жестких (и более дорогих) механических допусков в других частях сборки.
Контактную силу можно указать либо как целевое значение в определенной точке сжатия, либо как профиль кривой силы по всему ходу. Для автоматизированной сборки и испытаний мы поставляем согласованные-принудительные партии, чтобы сократить-накладные расходы на калибровку единицы.
- Стили монтажа SMT, сквозное-отверстие и прессовая-посадка
То, как пружинный штифт крепится к печатной плате, так же важно, как и характеристики контактов. Неправильный стиль монтажа может привести к нарушению целостности импеданса, создать точки разрушения паяных-соединений под воздействием вибрации или просто сделать автоматическую сборку ненадежной.
Конструкции пружинных соединителей с пружинными штырями для SMT, представленные в нашем каталоге, совместимы со стандартными профилями оплавления (без Pb-, пик 260 градусов) и имеют функции остановки пасты-, которые предотвращают попадание припоя в корпус во время оплавления. Версии со сквозными-отверстиями обеспечивают более высокую прочность на выдергивание-для применений, подверженных повторяющимся циклам соединения, когда на разъем воздействуют боковые силы. Опции прессовой-подгонки полностью исключают использование припоя в тех случаях, когда проверка плотных плат после-пайки нецелесообразна.
По запросу мы можем предоставить рекомендации по размещению-для конкретных приложений, файлы Gerber для типичных схем рельефа и рекомендации по профилю перекомпоновки для проектов SMT.
Где используются пружинные штифты Pogo
Бытовая электроника
Беспроводные наушники, подставки для зарядки умных часов, док-станции для ноутбуков и игровая периферия — все они используют технологию пружинных контактов Pogo Pin по той простой причине, что пользователи не выравнивают аксессуары тщательно,-они бросают их на место. Все остальное сделает пружинный механизм. Наши контакты для потребительского применения оптимизированы с учетом небольшого усилия вставки (удобны для ежедневного использования), компактных размеров (шаг менее-миллиметра, где это необходимо) и позолоченных- контактов, рассчитанных на 2000–5000 циклов, которые типичное потребительское устройство испытывает в течение своего жизненного цикла.
Медицинское оборудование
Имплантируемая и носимая медицинская электроника требует решений для разъемов, которые выдерживают циклы стерилизации, сохраняют целостность контактов при движении пациента и имеют сертификационную документацию, подтверждающую соответствие нормативным требованиям. Наши пружинные пого-штыревые соединители медицинского-класса производятся в соответствии с требованиями стандарта ISO 13485, с полной отслеживаемостью материалов и документацией партии. Пружинные контактные штифты, используемые в электродах ЭКГ, зажимах для пульсоксиметрии и хирургических инструментах с электроприводом, прошли проверку на биосовместимость по стандарту ISO 10993 по запросу.
Промышленное испытательное и измерительное оборудование
Пружинные контакты с пружинными штырями на печатных платах, используемые в-приборах для внутрисхемных испытаний (ICT) и функциональных испытаний, сталкиваются с конкретной проблемой: они подвергаются циклическому воздействию тысячи раз в день, часто прижимаясь к контактным площадкам печатной платы,-замаскированным припоем, а не к специальным контактным поверхностям. В нашей серии пружинных пого-штифтов испытательных щупов используется закаленная геометрия наконечника и оптимизированное усилие пружины, позволяющее проникать через загрязнение поверхности и минимизировать повреждение контактной площадки. Доступные геометрии наконечников включают плоскую, корончатую, копьевидную, зубчатую коронку, а также пользовательские профили-для конкретного применения.
Зарядка электромобилей и управление аккумулятором
Пружинные контактные контакты для зарядки аккумуляторов работают в другом режиме, чем сигнальные контакты.
Сочетание сильного тока, повышенной температуры, потенциального искрения во время подключения/отключения и воздействия внешней среды делает выбор материала и герметизацию критически важным. Наши -высокоточные изделия с пружинными контактами с пого-штырями для вспомогательных устройств электромобилей и приложений управления батареями прошли проверку на цикличность автомобильных температур (от -40 до +125 градусов), вибрацию в соответствии со стандартом IEC 60068-2-6 и воздействие влажности, а также доступны в пакетах документации, соответствующей стандарту IATF 16949.
Носимые устройства и устройства Интернета вещей
Ограничением, определяющим конструкцию носимых устройств и разъемов Интернета вещей, часто является не ток и не количество циклов-, а пространство. Пружинный пого-штифт с шагом 0,68 мм занимает площадь, с которой конкурирующие технологии разъемов не могут сравниться при эквивалентных электрических характеристиках. Варианты магнитных штыревых разъемов в нашем каталоге обеспечивают пассивное выравнивание контактов размером менее-миллиметрового элемента, что делает-возможной стыковку одной рукой для умных часов или фитнес-трекера.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Каков типичный диапазон рабочих температур вашего пружинного штифта?
Стандартные изделия из каталога рассчитаны на работу от -40 до +85 градусов. Варианты для высоких-температур с использованием пружин из нержавеющей стали и золотого-поверх-никелирования увеличивают это значение до +125 градусов . Для применений при температуре выше +125 степени -определенных промышленных процессов и в местах подкапотного пространства автомобилей свяжитесь с нашей командой инженеров, чтобы обсудить варианты медно-бериллиевых пружин и соответствующие характеристики покрытия.
Вопрос: Сколько циклов выдерживают ваши подпружиненные разъемы Pogo Pin?
Срок службы зависит от геометрии наконечника, материала сопрягаемой поверхности, контактной силы и окружающей среды. Наши стандартные контакты потребительского-класса рассчитаны на 10 000 циклов в контролируемых условиях. Промышленные-классы и испытательные-варианты пробников рассчитаны на 500 000 циклов и имеют наконечники из закаленной нержавеющей стали, прилегающие к пластинам печатной платы с металлическим покрытием. Мы предоставляем данные циклических-испытаний на срок службы, специфичные для условий применения, если эти условия существенно отличаются от стандартных протоколов испытаний.
Вопрос: Могу ли я использовать пружинный разъем Pogo в водонепроницаемых устройствах с классом IP68?
Да, с правильным дизайном. Наше семейство продуктов с пружинными штифтами с герметичными пружинами рассчитано на сохранение классов IP67 и IP68 при правильной установке в соответствующий корпус. Уплотнение интегрировано в корпус соединителя, независимо от этапов заливки или вторичной герметизации. Мы можем предоставить рекомендации по проектированию корпусов и сотрудничаем при проектировании корпусов в рамках нескольких программ с рейтингом IP68.
Вопрос: Каков минимальный объем заказа нестандартных пружинных разъемов Pogo Pin?
Это зависит от того, требует ли настройка нового инструмента. Для модификаций существующих семейств инструментов-различное покрытие, разная сила пружины, разная длина штифта-Минимальный заказ обычно составляет от 5 000 до 10 000 штук. Для совершенно новых геометрий, требующих нового инструмента, минимальный заказ согласовывается на основе амортизации инструмента и экономики производства. Мы поставляем прототипы (обычно 100–500 штук) с предпроизводственным оборудованием для проверки конструкции перед принятием обязательств по объему производства.
Вопрос: Как мне указать правильное усилие пружины для моего применения?
Контактная сила на рабочей глубине сжатия должна быть достаточной, чтобы пробить любой оксидный слой на сопрягаемой поверхности, но достаточно низкой, чтобы не создавать неприемлемой силы вставки или напряжения на сопрягаемой печатной плате. В качестве отправной точки для сопрягаемых поверхностей с -позолоченным покрытием подходит 50–100 гс; 100–200 гс для никелированных-поверхностей или поверхностей ENIG; 150–300 гс для площадок для твердого припоя. Наша команда инженеров предоставляет рекомендации-для конкретного применения, когда вы сообщаете характеристики сопрягаемой поверхности и допустимый диапазон усилия вставки.
Работайте с командой инженеров, которая понимает ваши ограничения
Для вашего продукта подойдет пружинный разъем с пого-штырьком, указанный для реальных условий эксплуатации,-а не тот, который выглядел близко в каталоге. Мы поддерживали команды разработчиков от первоначальной концепции до производственной квалификации в медицинских, промышленных, потребительских и автомобильных программах.
Отправьте нам сведения о своем приложении: текущие требования, целевое количество циклов, воздействие окружающей среды и любые ограничения форм-фактора. Наша команда инженеров ответит в течение одного рабочего дня и предоставит рекомендации, предварительные спецификации и наличие образцов.
