SMT新工艺介绍: 电子产品Press fit（压接）工艺
更新时间：2025-12-04 09:52:01
晨欣小编
随着电子产品向高密度、高可靠性和可维护性方向发展，传统焊接工艺（如波峰焊、回流焊）在某些高端连接场合已无法完全满足设计需求。Press fit（压接）工艺 作为一种无焊连接技术，正逐步在汽车电子、通信设备、工业控制和服务器主板等高可靠性领域得到广泛应用。
Press fit 工艺以其无焊接、低热冲击、高可靠性、可重复插拔等优点，成为 SMT（表面贴装技术）生产线中新的技术增长点。
二、Press fit（压接）工艺的基本原理
1. 定义
Press fit（压接）是一种通过机械压力将引脚插入 PCB 板通孔中形成可靠电气连接的工艺。与传统的锡焊方式不同，压接过程中不使用焊锡或加热，而是依靠弹性金属结构的机械咬合力实现电气与机械连接。
2. 工作原理
Press fit 引脚一般具有弹性结构（如双叉形、S形、C形或Eye-of-Needle结构），其尺寸略大于 PCB 通孔镀层内径。当引脚在专用设备的压力下压入通孔时，金属弹片被迫产生微形变，从而在引脚与通孔铜壁之间形成：
稳定的机械接触力；
均匀的气密性接触界面；
较低的接触电阻（一般<1mΩ）。
这种接触界面既能保证长期稳定导电，又能承受环境振动与温度变化带来的应力。
三、Press fit 工艺在 SMT 生产中的位置与优势
1. 工艺流程简化
传统的THT（穿孔焊接）器件需经过波峰焊或手工焊接，而Press fit元件可直接在回流焊后阶段插装，再通过压接机完成连接，无需再次加热焊锡，从而简化整体 SMT 流程。
典型的流程如下：
PCB贴片 → 回流焊 → 压接定位 → 压接机插入 → 测试 → 成品组装
2. 优势总结
| 项目 | 焊接连接 | 压接连接（Press fit） |
|---|---|---|
| 热影响 | 高，易损PCB或元件 | 无热影响 |
| 可维护性 | 需返修焊点 | 可重复拆装 |
| 连接一致性 | 受焊锡量与温度影响 | 机械精度高 |
| 环保性 | 含锡、需助焊剂 | 无焊剂，更环保 |
| 可靠性 | 易受疲劳裂纹影响 | 长期稳定接触 |
| 自动化 | 焊接设备复杂 | 可直接集成于SMT产线 |
由此可见，Press fit 技术可显著提高装配可靠性与可维护性，尤其适合多层PCB、大电流连接、高端服务器背板等领域。
四、Press fit引脚结构类型
Press fit 的核心在于弹性引脚设计。常见类型如下：
Eye-of-Needle（针眼式）结构
最常见形式；两片弹性金属片中间形成针眼状结构；
适合通孔镀铜厚度均匀的板材；
优点：插入力小、兼容性强、导电性能稳定。
Dual Beam（双叉形）结构
两个对称弹性臂向外扩张；
接触面更宽，适合高电流场景；
应用于汽车电子连接器和功率模块。
Solid Press Fit（实心压接）结构
无明显弹性结构，依靠微干涉配合；
常用于高速信号或功率端子；
要求孔径公差控制更严格。
Compliant Pin（柔性针脚）结构
带有S形或波浪形结构；
插入力更均匀，可有效降低PCB损伤风险。
五、压接孔与PCB设计要点
为了确保压接质量，PCB 设计阶段需严格控制以下关键参数：
通孔尺寸公差
一般控制在 ±0.05 mm 以内；
需根据引脚直径与弹性量匹配计算。
铜镀层厚度
一般要求 25–50 μm；
镀层均匀性直接影响接触可靠性。
孔壁垂直度与圆度
孔偏斜可能造成压入力过大或插入不良；
推荐激光钻孔+电镀精加工。
定位孔与压接方向
压接方向必须垂直于PCB面；
建议在关键位置设计辅助定位孔或治具。
六、Press fit 压接设备与工艺控制
1. 压接设备分类
手动压接设备：适合小批量、样品阶段；
半自动压接机：通过电动伺服控制，可实现精确压入力控制；
全自动压接生产线：集成视觉定位与压力监测系统，可实现在线 SPC 控制。
2. 工艺控制关键参数
插入力（Insertion Force）：
通常为 50–150 N/针脚；过大会损伤PCB，过小会接触不良。保持力（Retention Force）：
一般要求≥插入力的60%，以防止松脱。压接速度：
过快易损孔壁，过慢会导致金属回弹不充分；需根据材料设定。过程监控：
现代压接设备会实时监测力—位移曲线，通过特征点识别不良压接。
七、Press fit 工艺的应用领域
Press fit 技术目前广泛应用于以下高端电子装配领域：
汽车电子：
ECU 控制模块、BMS 电池管理系统、雷达感应控制板；
高温振动环境下的稳定连接。
通信与网络设备：
5G 基站主板、背板高速连接器；
满足高速信号完整性与低损耗要求。
服务器与数据中心：
CPU 插座、背板电源接口；
方便维护与替换，减少停机时间。
工业与轨道交通控制系统：
长寿命设计要求高可靠无焊连接。
八、Press fit 工艺的局限与发展趋势
1. 局限性
对 PCB通孔精度要求极高，加工成本增加；
压接插入力大，易导致板层分离或微裂纹；
某些高密度小型连接场合仍需焊接方式配合。
2. 发展趋势
微型化压接技术（Micro Press fit）：用于小间距高密度板卡连接；
智能压接检测系统：通过AI分析力-位移曲线，自动判断良率；
复合连接技术：结合焊接与压接，提高整体连接可靠性；
环保无铅制造：完全去除锡焊工序，实现绿色装配。
九、结语
Press fit（压接）工艺作为 SMT 技术的重要延伸，正在成为电子装配行业的关键发展方向之一。它以无焊连接、高可靠性、可维护性强等显著优势，满足了现代电子产品在高密度、高性能、环保制造等多方面的需求。
随着设备自动化水平提升与工艺标准完善，Press fit 技术的应用范围将进一步扩大，为电子制造业带来更加可靠与高效的装配方案。
售前客服