使用后偏见霍尔效应设备的带状指南
使用后偏见霍尔效应设备的带状指南
布拉德利·史密斯(Bradley S亚博棋牌游戏mith)， Allegro MicroSystems, LLC
介绍
磁性反向偏置的Allegro™霍尔效应装置的损坏的常见原因之一是用于准备最终组件的装置的各种带状操作。此应用笔记提供特定信息和一般想法，以考虑设计工具以完成设备的最终准备。应用笔记使用Hall效应设备设计子组件的指南，AN277031，必须与本文档结合使用。
修剪，（右）通过展开修剪和形成
本应用说明中的数字和注释并不是关于这一主题的全面完成的工作，而只是作为可能配置的说明，以尽量减少对包装、销钉和精致的内部电线的有害应力。提出的想法是基于生产环境中故障分析的经验。因此，本文档不提供来自Allegro的保证或保证，用户有责任全面描述、鉴定和控制他们的过程。
包类型
图2显示了Allegro提供的各种封装类型的各种封装类型的常规包装配置，磁性背部偏置。SE包类似于其他包，并且具有展开引脚，但具有更大的包装案例，略长较长。SE与其他人需要考虑的细微差异（见图3）。
Packages SG，SH和SJ共享常见的一般包装大纲和引脚长度。它们仅在于SH封装有两个修剪的引脚（其余两个引脚也比SG和SJ稍微宽），并且SJ具有传播的引脚，而SG和SH引脚则是直的。
SE、SH和SJ封装不需要用户扩展引脚，与SG封装相比，引脚配置更容易焊接引脚。因此，如果进程当前是
如果使用SG和分散引脚，SJ应该考虑作为一个替代品，如果该设备可用。
（注意：本应用笔记专注于具有集成背部偏置的软件包。Allegro还提供其他长针封装，无需背部偏置，但具有潜在的相似的带状要求。这些套餐如图4所示。）
概述（所有四个包共享类似的整体配置，但SE案例
在顶部是圆形的，SE的情况是较大的，和SE引脚稍短。的
SE和SJ具有类似的引脚传播，而SG和SH有直引脚，
SH内销修剪，如图2所示。)
为了比较规模）
领导流程概念
本节讨论设计引线成形工艺时的一些一般考虑事项。
夹具设计
夹具应设计有以下功能：
- 快速和可重复放置(选择低磨损的设备特性和接近路径)
- 适当的压力（压缩证人标记应该是可见的，但没有过度破坏销表面电镀，同时防止销壳表面的移动）
- 使用快速断开连接最小化停机时间（设计灯具，以便换出它们，以允许离线维护）
- 易于维护和清洁(设计夹具，使它们可以通过简单的销或夹具锁定和解锁;通过设计基准面消除重新校准)
夹具放置
Allegro Back-Biased设备设计有模压箱侧面的平面，如图5所示。这些平板可以用于在自动化过程中的带状型过程中的最佳对准中的组合中，其中必须应用高压以抵抗装置运动在过程中。该装置可以放置用于对准的对准，如图5所示，允许它们保持稳定，而夹紧压力完全施加在销上。这可以防止在包装内部施加过度的力量。
如图6所示，在机箱的后部提供了额外的粗定位凹槽。这些是相对于霍尔元素的x轴和y轴正交定向的，并且可以使用
在组装到最终载体中的装置的角度方向。
凹槽不应用于在大批量自动化引线成型过程中对齐。这些特征的材料是相对研磨性的。将对准工具楔入它们，使其配合足够紧密，以抵抗导形力，需要滑动到研磨材料上。这可以迅速磨损工具的边缘，降低对齐。因此，这些特性不应用于引线成形的精细对准。建议使用设备外壳的平面，因为工具不需要刮擦外壳材料。
夹紧压力
有效夹紧的目标是将销根，包装壳体和内部电子连接牢固地与从引导操作传播的任何应力隔离。因此，应该有足够的夹紧力来在销的上部和下表面上产生“压缩证人标记”（这用作质量和过程控制检查夹力足够）。然而，应仔细调整夹具，使得力不会产生过度破碎销基材或过量位移的销电镀。
作为一个一般的指导方针，见证标记应该是光学上明显的，在整个针的宽度上创造一个闪亮的带。这种光亮是钳压在哑光镀锡上的压扁效应造成的。仔细观察，一个典型的良好的夹紧压力会在钳口的边缘形成两个平行的闪亮带，由一个非常轻微的凹陷区从钳面分开，这个凹陷区没有平行带那么闪亮，但比夹钳没有接触的区域更亮(见图7)。这种压缩见证标记模式应该是:
- 在销的两侧都很明显
- 在大头针两侧同样深的浮雕
- 在针的整个宽度上均匀
- 垂直于销的侧面
- 所有引脚的均匀均匀夹紧
再次，镀在销上的电镀略微变形是可接受的，但它不应威胁销本身的结构完整性。
允许具有最小接触的可靠方向。
在最终装配模块或载体中，但它们不应该使用
由于工具磨损而导致的紧密自动操作
针对研磨外壳材料。
夹可维护性
夹钳性能下降的两个常见原因是:
- 积累碎片
- 轴承表面磨损
两者都是重复制造过程的必然结果，但不应允许降低生产力和质量。应计划维护这些物品，使用使用统计预防性维护程序开发的时间表，应通过预期夹具设计促进清洁和刀具交换。
- 避免刮擦任何表面
- 允许移除封闭区域，进行快速浸泡清洗
- 允许快速更换轴承表面
第一个项目需要工作站设计，允许切向接触。通过设计可移动的配件，可以适应第二和第三项。一种方法，如图8所示，
是将两个固定装置安装在搁板的线性轴承上。通过简单地将它们移动在轴承上，可以换两个夹具。精密轴承易于内置锁定
固定装置的杠杆。工具可以从轴承上的工作台上取下，或就地维修，同时在另一个工作台上继续使用工具进行生产。
- 最严格的任务，设备和引脚夹紧的任务，可以执行最小时间;如果必须执行多于一个钳位，则应复制放置
- 每个任务需要最小持续时间（串联操作的多个阶段要求以最慢的操作速度执行所有操作）
- 翻译时间（从一个站到下一个站的设备移动）可以最小化
- 通过介词工具完成设置时间（下一个阶段的定位工具）可以通过前一阶段完成，而下一个操作可以在前面的工具时开始
阶段是清算
适当的夹紧。双闪亮平行带应均匀延伸
两侧穿过销钉。
在线交换工具。
销钉弯曲及修整
本节介绍的工艺只需一个装夹阶段即可完成。此夹紧用于定位销3的修整装置，然后弯曲和修整其余销。在下一节中，描述了剩余引脚的可选扩展(仅适用于SG包，它有四个全长直引脚)。由于使用了专门的工具，在这种情况下会使用第二次夹紧。
请注意，在PreBENT SJ软件包中有许多设备，应在可用时选择此包，而不是在制造后执行弯曲。
阶段1。定位和夹紧
图9到图14说明了引线成形过程的开始步骤，即销钉的初始夹紧的关键注意事项。这个设计使用一个对立的顶部和底部双夹(图9)。据推测,这个步骤之前,用户设置一个tape-and-reel分配器站剥离覆盖胶带和参与机器人臂磁从口袋里拿起设备,使其正确,并将其销夹工具。
可以制造简单的夹具工具，其利用磁特性和包装壳表面，以使设备具有精度和可重复性。该引脚夹具工具设计说明了使用销下方的包装壳体，以及包装壳体的侧面的思想，以便正确定向（在两个尺寸中）靠在底部夹紧内表面上的包装壳体（图10）。图11示出了底部夹具的主要特征（参见图12中的详细视图）。操作的垂直性由夹紧动作自身控制，由顶部夹具施加，这可以是简单的杆。该夹具设置设计的思想是将包装箱和引脚安全地与传播到包装箱中的任何应力安全地隔离。
注意，底部夹具在设置为弯曲偏移的销下具有宽度，在90度引脚弯曲之后将销与包装箱的分离（参见图13中的放大图）。如果需要距包装壳体的距离更大，则可以使用连接到内底夹的垫片。
除销下方的前边缘和一侧上的一个点（见图10）之外，包装壳体不与任何表面，顶部或底部接触，该前沿提供给夹具的方向，而该装置方便地保持在位置装置中的磁力。因此，包装案例基本上是“自由”，在Mida里举行。包装箱方向使得它一致地以适当的高度和90度以90度，仅通过夹具本身的夹紧作用。
细节图(图13)显示，底部夹具有一个轻微的倒角半径外边缘的夹具，以允许销的内部弯曲区域形成没有过度的应力。请注意
前边缘的部分直接在销3下方不是倒角，但保持在尖锐的直角以支撑销的清洁装饰。
所需的唯一其他考虑因素是夹具上的方向侧面，这对于销3去除步骤很重要）。这可以通过底部夹具的一侧上的侧壁来实现。应该只有一个侧壁，使得它可以被装置的磁性吸引，允许装置的侧面用作用于修剪的销3的左右对准的基准。
导联作业力的情况;作为一个好的实践，应该在上面留下足够的自由空间
在设备主体下方，以避免可能扰乱内部接线连接的偶然压力
而不是弯曲，在那些引脚下方应该没有倒角，并且尖锐的90度边缘
应该出现（见图11）
在安装和对准夹具
阶段2.修剪销3
引脚3是许多设备上的测试和诊断引脚，通常在最终应用中不使用，因此在客户组装中修剪和/或连接到接地引脚。对于SH封装(通常用于双线设备)，引脚2和3是由工厂修剪的，但通常由客户修剪靠近封装体的引脚。
为了修剪销钉，从前一步的顶部和底部夹具可以用作销上的封装侧的砧座（请注意，在引脚3下方应该没有半径或倒角，并且应该是尖锐的90度边缘）。
销的连接杆侧应由砧座支撑，砧座在打孔销钉之前在销下方到位。砧座边缘从包装壳体的距离应相对于最终的90度引脚弯曲和未经限制的引脚的长度设定，使得Trimmed剩余物没有干扰随后的处理步骤，例如修剪引脚1,2和4（见图15）。
如果夹钳是固定的，则没有必要将包装从夹钳上取下
设计也可用于下步，通过辊弯成形
阶段3.形成90°引脚弯曲
现在销已准备好形成。有两种常用的引脚弯曲方法：桨叶形成（固定轴承表面）和辊子形成（旋转轴承表面）。虽然两种方法都有福利和负债，但Allegro建议滚筒形成。当使用桨叶形成时，不应抵靠封装体本身形成销，因为可能对包装体内的销和电连接造成损坏。相反，Allegro只有在销钉被正确夹紧的情况下，仅通过销夹住并且形成靠着夹具面部。
桨形成
不建议在包装体上形成桨叶，因为力会转移到内部的电线上，可能导致断裂。然而，如果顶部和底部夹紧使用的引线，叶片成型可以使用。由于应力，叶片成形时钳口的厚度应该比辊形成形时所需的厚。
桨叶形成工具应在旋转轴上，桨叶的轴承面沿轴的旋转轴线对齐。理想地，旋转轮廓与销钉的原始平面和弯曲后的销的最终平面相切。
上面板;在这个例子中，支撑桨叶的杆有一个
5毫米直径，它通过包裹穿过的地方。
成型后不提供销钉回弹
桨叶的轴承表面应在拉杆上延伸销的全长。这允许在弯曲期间最大的力分布。应仔细设定旋转座以停止留下足够的房间以适应销钉的厚度和弯曲偏移（夹具和任何垫片的厚度），以避免将销撞击夹具本身。通过对拉杆上的压力施加压力，如果需要，可以轻微的过度使用。
滚筒形成
滑动或断头台成型工具使用极大的力，抓住销，刮擦和擦拭电镀，如果设置得太紧，则几乎剪切销。因此，不建议。推荐的成形工具是辊式成型头，其横跨销，摩擦最小摩擦以使90度弯曲，而该装置牢固地夹紧（图19）。滚子形成是最少损坏的引导方法，并且当适当夹紧时，不会对包装壳体或内线施加任何压力。
辊的直径应优化用于对销的影响。通常，直径越大，远离器件壳体发生冲击，并且夹紧力较低。然而，在销钉最宽的情况下，应发生影响，该销钉相对接近设备壳体。影响点不应该是引脚狭窄的地方。
注意，滚轮的位置必须仔细设置、监控和维护，这样滚轮的位置不会比设备销钉的厚度更接近夹具(这样销钉就不会被压扁，也不会被电镀过度损坏)。
当弯曲金属时，总是有几度的回弹。通常，这不是至关重要的，但是，如果不可接受，则在使用滚子形成时，可以对底部夹具进行轻微的斜面，以允许夹紧面下方的销略微过度地形成（图20）。可以用凸轮制造辊的定位以容纳该区域的过度形成。然而，效果是边缘的。
容纳销钉
阶段4.修剪引脚1,2和4
现在可以使用底部夹紧体的下边缘作为砧座（图22），剩余的销可以修剪到下夹具下方的最终长度。
冲床
底部边缘的砧座
第五阶段。提取
该Allegro背向偏压装置有一个内部磁性球团，在引导成形过程中帮助装置在夹具中的定位。当引线成型完成时，可以利用磁力吸引将设备从夹具中取出。然而，必须克服对夹具的吸引力，才能使用磁性拾取器提取和运输设备到下一个工作站上。
如图24所示，提取过程的第一阶段是释放顶部夹具并将其移除以提供接送器的访问。该装置保持在底部夹具中，因为背部偏置磁性颗粒位于器件的下部，因此该装置更少吸引到顶部夹具而不是到底夹。
在第二阶段，一个机械架子，可以集成到底部夹具中，用来提升设备离开底部夹具，那里的磁力吸引力最强。需要注意的是，设备的侧面和底部夹具的前部也受到磁力的吸引，因此必须小心避免将架子抬得太高，从而使设备跳出底部夹具的限制。当设备被举起时，它会随着倾斜的边沿夹具的壁向上移动而轻微移动。
在第三和最终阶段，可以使用铁磁拾取来克服夹具的剩余磁力吸引力，并提起设备以运输到下一个工作站。
设备从底部夹具，允许设备提取磁性拾音器
可选的针蔓延
SE，SH和SJ封装配置具有普及销，方便用于为焊接头电极提供足够的间隙来接触或用于焊接。如果这些封装不适用于所需的设备，并且使用SG封装（或具有直引脚的其他包装），可能需要引脚扩散以在最终载体组件中提供间隙。
阶段1.夹紧
图25和26中示出了一种可能的解决方案。该夹具具有三种类型的组件：
- 前后夹具，用于限制器件销并引导其他工具的移动
- 形成工具插入物，用于将销钉压入背夹的凹槽中
- 形成刀具吊具，用于均匀地施加刀具的角度
阶段2。销弯曲
通过在一个位置（相应工具插入件的半径弯曲）处的力施加力形成的两个销中的每一个，然后进一步压靠在后夹具的成形主体上，使得结果是销的平行扩展。两个侧引脚同时应散布，以平衡该过程中的应力。弹簧回来可以稍微收回
向成型体倾斜。
注意：Allegro强烈建议对手动形成引脚。使用机器人臂将器件引脚插入成型夹具提供了用于更好的重复性和统计过程控制（SPC）的临界质量增强。应仔细监控和优化以下几点：
- 加速度、速度和插入力
- 装载工具表面和设备销的刮板
- 插入距离(不要超过适当设置的高度尺寸)
结论
图19和图20展示了采用本文档中描述的夹紧程序的结果(图28)以及不正确夹紧的对比结果(图29)。然而，更大的担忧是，如果引脚没有被夹紧以充分隔离器件内部结构与引线成形的动力，则可能导致导线和导线键合的内部损伤。
这种类型的损伤可能不会立即显现出来，但可能会在以后由于振动或周期性热胀冷缩而出现。因此，通过设计和维护良好的工具策略来避免损坏的风险是最有效的。
Allegro必须强调本文档中提供的信息仅供初始参考。所描述的尺寸，材料和技术必须被考虑和精制，以满足每个应用程序的特定过程要求。
有关讨论的Allegro软件包的更多信息，或有关领导行动的建议，联系您当地的Allegro现场服务代表。
同样在Allegro网站上，在vip亚博 塑料偏置文件提供了本说明中描述的设备的参考尺寸。
使用夹紧，销太靠近包装案例。盘旋
干扰区域表明内部有潜在损伤。
附录A.
梳理夹紧
不应使用的工具之一是互指梳钳，如图A-2所示。这种夹紧构造导致电镀的条纹和夹板，并且由于销的轻微错误而导致销基材。此外，由于挡坝突起的宽度比标称销宽度更大，所以需要特别注意避免干扰它们或压碎它们。可以导致的损坏的示例显示在图A-1中。
每侧的区域比标称销宽度为0.1毫米，也因为引脚被监测（旋转）
相对于梳钳。
没有使用引线夹紧。结果是由于物理创伤导致线楔键被破坏
由于弯曲而没有夹紧的铅。
预防性的维护
如果在生产后的检查中出现未对准的导线或损坏的设备电子，则预防性维护程序已经失败，需要重新测试和拒绝组装，以及生产线停机和维修。一个成功的预防性维护计划是基于对磨损和碎屑的统计预测，这样就可以在产品退化之前，在方便的时候更换夹具进行维护。
应检查下列单位:
- 变形变化
- 压缩证人标志的变化
- 弯曲半径的变化
应检查工具：
- 穿
- 残留物的积聚
结果应在趋势图中编制。
应定期使用塞尺，以确保桨叶或滚子成形工具的关键分离尺寸。桨叶或滚子的转动中心必须保持，以使销钉不会过度压在底部夹具上。
夹具的维护
工具之间的碰撞，如叉指梳子夹，和设备的插销，导致从插销加载电镀材料的工具。这可以相对迅速地导致维度控制的丢失。应定期检查工具的装载情况和测量的关键尺寸。
虽然铜芯材料和销电镀相对于刀钢柔软，但是弯曲和修剪的近距离公差以及紧密的弯曲半径，赋予销钉的相对刚度，以侵蚀工具钢的销钉。应常规检查工具以进行测量的磨损和临界尺寸。
为了延长工具寿命，不建议使用润滑。经验表明，润滑剂会吸引刨花、灰尘和其他废料，导致润滑剂成为一种介质
销钉表面划痕和变形。
通过使用类金刚石材料涂层(DLC)保护磨损区域，或使用硬质合金表面(尽管其寿命比DLC短)，可以延长工具钢边缘的正交性和表面平坦度。
控制计划，FMEA和PM计划
一个良好的工艺应该有一个定义良好的控制计划，包括确定的公差和尺寸规格，适当的FMEA(故障模式影响分析)和预防性维护计划，以保持工艺工具在原始状态和公差。应该收集数据，并将其绘制成具有规格上限和下限、控制上限和下限、目标值、数据分布图(确定过程是被控制为正态分布还是偏态分布)的趋势图(使用类似spc的参数)。
应考虑上述时间表和控件，考虑以下与带状流程相关的项目详细列表：
- 从载带的装置的磁性接纸。检查磁性涂料和碎屑的钢接机，设置拾取高度，设置放压高度，并检查和测量
高度和位置的公差。 - 夹紧。设置上下夹紧高度和压力。检查线索上的证人痕迹。清洗底部卡箍“L”，使方向一致。
- 修剪引脚3.设置销3砧座，引脚3打孔的高度，并检查两者的锐度。清洁两个表面。
- 形成工具。设定辊式成型工具的高度，设定距离包装体的距离，包括引线，从而避免过度弯曲。如果使用桨叶弯曲，请执行相同。
设置旋转枢轴点中心，以避免两者的过度。清洁辊子或桨叶以去除电镀残留物。 - 最后的修剪。设定修剪工具的高度，检查修剪工具和砧板的锋利程度，并进行清洁。
- 导致传播。设置高度，移动距离旅行，和驾驶距离。清洁所有表面，并检查表面磨损和公差。
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