连接器的基本知识

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1、連接器基本知識 介紹1.连接器的起源n连接器的诞生是从战斗机的制造技朮中所孕育的 战役中的飞机必须在地面上加油修理而 地面上的逗留时间是一场战役胜负的重要因素。 因此二次大战中美军当局决心致力于地面维 修时间的缩短增因战斗机的战斗时间。他们先 将各种控制仪器与机件单元化然后再由连接器 连成一体成为一个完整的系统。修理时将发生 故障的单元拆开更换新的单元飞机就马上能 升空作战。战后AT-T贝尔实验室成功地开发了 贝尔电话系统接着计算机通迅等产业的崛起 使得源自于单机技朮的连接器有了更多的发展 机会市场也迅速地扩张起来。2.连接器的含义n连接器就是用于实行电路或电子机械等 的相互间电器连接的器具(

2、包含附件)称之为 连接器(Connector)。广义的连接器指所 有信号间的桥梁它包括各种单元化的电 子电器模块及组件在短时间内连接成一 个完整系统。3.连接器的分类n3.1 按使用性质分外接式连接器(用于外接机壳 )内接式连接器(用于内接机壳)。n3.2 按加工方式分压着式(Crimp Type)压接 式(I.D.C Type)又称刺破式焊接式(Solder Type)零插入式(Z.I.F Type)。n3.3 按使用方式分线对板连接器板对板连接器 线对线连接器插座输入输出连接器。n3.4 按形式分PCB板连接器扁平电缆连接器 同轴电缆连接器嵌入式连接器压轴式连接器 圆形连接器角形连接器印刷

3、配线板用连 接器。n3.5 按结构分一般型连接器耐湿防水型连接器 耐环境型连接器气密性连接器耐火型连 接器耐水型连接器。4.连接器的基本结构组成n连接器的基本结构件有接触件；绝缘体；外壳（视品种而 定）；附件。n 4.1 接触件（contacts） 是连接器完成电连接功能的核心零 件。一般由阳性接触件和阴性接触件组成接触对，通过阴、阳接 触件的插合完成电连接。n 阳性接触件为刚性零件，其形状为圆柱形（圆插针）、方柱 形（方插针）或扁平形（插片）。阳性接触件一般由黄铜、磷青 铜制成。n 阴性接触件即插孔，是接触对的关键零件，它依靠弹性结构 在与插针插合时发生弹性变形而产生弹性力与阳性接触件形成紧

4、 密接触，完成连接。插孔的结构种类很多，有圆筒型（劈槽、缩 口）、音叉型、悬臂梁型（纵向开槽）、折迭型（纵向开槽，9 字形）、盒形（方插孔）以及双曲面线簧插孔等。4.连接器的基本结构组成n 4.2 绝缘体 绝缘体也常称为基座（base）或安装板（ insert），它的作用是使接触件按所需要的位置和间距排 列，并保证接触件之间和接触件与外壳之间的绝缘性能。 良好的绝缘电阻、耐电压性能以及易加工性是选择绝缘材 料加工成绝缘体的基本要求。n 4.3 壳体 也称外壳（shell），是连接器的外罩，它为 内装的绝缘安装板和插针提供机械保护，并提供插头和插 座插合时的对准，进而将连接器固定到设备上。n 4

5、.4 附件 附件分结构附件和安装附件。结构附件如卡 圈、定位键、定位销、导向销、联接环、电缆夹、密封圈 、密封垫等。安装附件如螺钉、螺母、螺杆、弹簧圈等。 附件大都有标准件和通用件。*7Level 1vLevel 1: Package To Board (電路封裝對PC板)CPU Socket*8Level 2 Level 2: Board To Board (PC板至PC板)nMemory Card To Motherboard: SIMM, DIMM, DDR Socket*9Memory Socket 產品結構*10Memory Socket 產品結構*11Level 2 Level 2

6、: Board To Board (PC板至PC板)nAdd On Card To Motherboard: AGP, PCI, ISA, MCA, EISA, AMR, CNR Edgecard*12Level 2 Level 3: Subsystem To Subsystem (次系統至次系統)nPower Supply Connection: Power Header, Socket nFDD, HDD, CD-ROM, DVD Connection Header, SocketHeader & Socket*13PCB Header and Socket*14Level 3 I/O P

7、ort*15Level 3 I/O Port*16Stack Mini Din 產品結構*17Triple Audio Jack 產品結構*18Stack USB 產品結構5. 连接器的特性n5.1 公接点或母接点中的一方具有弹性 可利用接点的相互连接使电路确保连 接。n5.2 接点的端子部位具有容易施行电线 或印刷配线板的配线构造。即供施行焊 接包封挟持通孔焊接等构造。5. 连接器的特性n5.3 接点固定于绝缘体的正确位置可 利用绝缘体维持接点相互间的电压绝缘 电阻。n5.4 具有耦合构造便于接点的插入或 脱离经过震动或冲击等时也不变位。6. 连接器的用途n广泛应用于计算机及接口设备电讯 通

8、讯器材仪器录像机放影机电 视音响电话车辆医疗电子 军用及航空等工业所产的产品上。227. 連接器的主要材料n連接器的主要材料分為金屬材料和非金屬 材料n接觸部份（Contacts）所用的基體材料金屬中參入銅合金， 能保證良好的導電性、導熱性、機械性能和可工藝性 材料優點缺點 錫磷青銅 (Phosphor Bronze) 良好導電性能和抗腐蝕性能, 容易 加工成形價格較貴 黃銅 (Brass)導電性好, 價格低彈性差鈹青銅 (Beryllium Bronze)有很高的機械性能, 良好的導電性 能、耐熱性能、耐磨性能和抗腐 蝕性能 鈹元素毒性較大, 冶煉過 程給環境造成嚴重污染. 價格最貴鎳銅有很

9、好的機械性能, 良好的導電性 能、耐熱性能、耐磨性能和抗腐 蝕性能價格高於錫磷青銅 23n高檔次產品接觸區域的關鍵部位-電接觸點用貴金屬鍍層材料 材料優點缺點金 (Au)低接觸電阻, 耐氧化好,極好的抗腐蝕性 硬度, 溶點低, 成本高銀 (Ag)導價格低容易變色 鈀 (Pd)不粘附, 耐磨性好, 可防止擴 散比金便宜極好的抗腐蝕性電鍍技術難, 成本高,改善抗磨損性能比金難 鍍層 把連接器的接觸部份電鍍，是為了改善導電性、抗腐蝕和抗 磨損性，提高可焊性。具有良好機械性能（如可成形性，彈性） 的金屬，常常不具備優良的導電性、抗腐蝕和抗磨損性以及可焊 接性 l電鍍用錫鉛/錫銅合金用於較低檔次產品 l

10、錫具有較好的抗腐蝕, 抗變色, 而且無毒, 可焊, 柔軟和延展性好等優點, 很早就被開 發利用l錫鍍層在特定環境中能生長“錫須”, 所以加入少量的鉛與錫進行共沉積電鍍, 然後 用加熱方法去除應力, 這能防止“錫須”生長l現因為環保的趨勢, 業界已逐漸改用錫銅合金取代l在基體材料是黃銅時, 應先鍍鎳或銅作底鍍層。 24n非金屬材料 工程塑料 能用來替代金屬的塑膠材料 能適用於結構及機器零件材料 耐溫均超過 100 n熱塑性工程塑膠具有良好的電氣性能、機械 性能、抗化學性能, 以及良好的加工性能, 是 電子連接器製造商的主要原料n連接器主要用材如下:簡稱全稱Tm/Tg LCP液晶類工程塑膠279P

11、A9T尼龍9T265 PA6T尼龍6T280 PCT聚對苯二甲酸環乙烷二甲酯280 PPS聚苯硫醚275PA66尼龍66260 PBT聚對苯二甲酸丁二脂22025塑膠優點 缺點LCPLFH 強度與韌性的超級組合。適於SMT 。 能夠塑鑄出薄壁。優異的化學耐受性 。尺寸穩定（不易吸潮）。無塑造時溢料 成本高。比其他熱塑 性塑膠柔性差。顏色少尼龍高強度，柔韌性好。化學耐受性優異。可 用多種技術和成本較低易吸潮濕造成尺寸不穩定及機械和電 氣性能下降。塑造時易溢料（ mold flash）高溫尼龍適合SMT 。高強度，高韌性和優異的延展 性。優異的化學耐受性易吸潮濕造成尺寸不穩定及機械和電 氣性能下降

12、。塑造時易溢料。成 本比普通尼龍高聚酯-PCT適於SMT。尺寸穩定。優異的化學耐受性 。高強度可能會碎。塑造時易溢料。比PBT成 本高PPS適於SMT。優異的化學耐受性。尺寸穩定 （不易吸潮）易碎。 塑造時易溢料。成本比多數熱 塑性塑膠都高。顏色少聚酯-PBT小型DIN 41612 尺寸穩定（不易吸潮）。 優異的化學耐受性。高強度不適於 SMT 。成本較尼龍稍高26n其他附屬材料 鋼鐵金屬nDSUB外殼(Shell), 墊片(Washer), 鎖緊扣(Bail Lock), 鉤 環(Bail Strip) 等. 不鏽鋼n接地彈片 銅合金棒n螺絲(Screw),螺母( Nut) 等. 鋅合金n支

13、架(Bracket),螺母( Nut) 等. 278.連接器生產製程簡介n衝壓: 材料投入 開機 架模調試 送料 調機 (首件檢驗) 量產 (自主檢驗) 包裝作業 (入庫檢驗) 入庫n成型: 材料投入 材料乾燥 開機 架模 調機 (首件檢驗) 量產 (自主檢驗) 包裝作業 (入庫檢驗) 入庫n連續端子電鍍 放料 前處理 (電解脫酯, 酸洗) 水洗 鍍鎳 (首件檢 驗, 自主檢驗) 回收 水洗 鍍金 (首件檢驗, 自主檢 驗) 回收 水洗 鍍錫合金 (首件檢驗, 自主檢驗) 水洗 烘干 收料n五金滾鍍作業 上料 前處理 (熱脫酯, 電解脫酯, 酸洗) 水洗 鍍鎳 ( 首件檢驗, 自主檢驗) 回收

14、 水洗 鍍錫合金 (首件檢 驗, 自主檢驗) 水洗 烘干 收料28n成品組裝 材料投入 調機 (首件檢驗) 量產 (自主檢驗) 包裝作業 (入庫檢驗) 入庫排 Housing預 插 端 子 端 子 壓 入折 Carry CCD檢查OPEN/SHOR T 測 試終 檢包 裝平面度檢查典型端子裝配流程29配備機臺、治工具介紹:功能測試機臥式影像檢查儀壓入機裁端機排Housing治具切沿邊料機30自 動 裝 配 機包 裝 機319. 連接器的發展趨勢連接器應朝向高密度、小Pitch方向發展連接器應朝向高頻率發展Insert Molding技術將會使連接器產生一場變革 連接器面臨一場價格,技術的競爭 3210. 產品應用出問題時希望客戶配 合事項n為協助盡快解決問題, 希望客戶盡可能提供以下資訊n1. 問題發生日期/時間點n2. 客戶名稱, 地點n3. 客戶料號, 供應商料號n4. 不良日期Date批次 Coden5. 不良模式(現象), 不良率, 不良數量n6. 不良發生在(1)進料 (2)裝配線 (3)信賴性測試 (4)資格認 可 (5)其他n7. 發生影響(頻率) (1)第一次 (2)再發 (3)僅這個批次 (4)許 多個批次 (5)其他n8. 失效應用及環境描述n9. 不良狀況或不良樣品之影像檔n10. 不良樣品及與其相配合/組裝之零組件一並寄回工廠分析