連接器-端子設(shè)計(jì).ppt

端子設(shè)計(jì) 前言 端子設(shè)計(jì)的重要性 決定連接器的電氣穩(wěn)定性接觸端的接觸幾何接腳的平整度 決定連接器使用壽命疲勞可靠度應(yīng)力鬆弛 前言 1 分析 analysis 現(xiàn)有的或計(jì)畫中的結(jié)構(gòu) 機(jī)件 以預(yù)測(cè)其在特定荷重條件下性能 2 設(shè)計(jì) design 新的結(jié)構(gòu)及機(jī)件 使其能安全且經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)生特定的功能 機(jī)械設(shè)計(jì)程序 設(shè)計(jì)流程圖 設(shè)計(jì)流程圖 續(xù) 低接觸電阻與素材電阻而滿足迴路需求腐蝕電阻須低確實(shí)插入時(shí) 須有低摩擦力與良好的導(dǎo)電性適當(dāng)?shù)膹椥蕴匦詢r(jià)格須低 材料選用 材料選用 續(xù) 傳導(dǎo)性 最小素材電阻延展性 幫助端子之成形降伏強(qiáng)度 在彈性範(fàn)圍內(nèi) 可擁有大的位移應(yīng)力鬆弛 端子於長(zhǎng)時(shí)間受力或使用於高溫時(shí) 抗拒負(fù)載能力仍能維持硬度 減少端子金屬的磨損 安全係數(shù) 材料性質(zhì)的變化在結(jié)構(gòu)或機(jī)件的有限壽命內(nèi)所可能預(yù)期的荷重次數(shù)在設(shè)計(jì)中所預(yù)期的荷重形式或可能發(fā)生的荷重形式可能發(fā)生的損壞形式分析法的不可靠性因維修不良或不可抗拒的天然因素所造成的變質(zhì)已知構(gòu)件對(duì)整個(gè)完整結(jié)構(gòu)的重要性 疲勞 彈性疲勞由接觸破壞的撓曲 折彎所引起高壽命週期低應(yīng)力 應(yīng)力鬆弛 長(zhǎng)時(shí)間曝露在逐漸升溫的環(huán)境下施壓而造成彈片力量的喪失可藉由提高可靠度的要求減少應(yīng)力鬆弛機(jī)會(huì)發(fā)生 應(yīng)力鬆弛相關(guān)因素 時(shí)間溫度硬度方向性 成型性 隨著合金強(qiáng)度增加 成型性降低最小的彎曲半徑 厚度材料沖壓特性方向與幾何特性 連接器機(jī)構(gòu)特性 接觸理論接觸力 正向力 接觸幾何插入與分離力 接觸理論 接觸幾何 接觸力 正向力 彈性模數(shù)決定了接觸力與操作應(yīng)力彈性模數(shù)增加接觸力增加操作應(yīng)力增加 A 收集資料 B 初步評(píng)估 C 端子設(shè)計(jì) E FEM分析 F 標(biāo)註尺寸及出圖 D 討論及評(píng)估 G 初步設(shè)計(jì)完成 否 是 否 是 專利既有的研究開發(fā)成果相關(guān)文獻(xiàn) 資料蒐集 端子設(shè)計(jì) 決定連接器型式?jīng)Q定端子與塑膠相對(duì)位置決定端子型式找出設(shè)計(jì)因子分析 端子與塑膠相對(duì)位置 塑膠與端子 端子固定於塑膠的型式 塑膠槽寬與端子厚度 與端子相接部分截面尺寸 端子設(shè)計(jì)包括 彈片部份 和Housing相接的卡筍部份 接腳部份 本體 接腳 本體 彈片 卡筍 端子幾何組合名稱 基準(zhǔn)面的選擇端子承受正向力的大小考量最大應(yīng)力 材料的降伏應(yīng)力 端子設(shè)計(jì)評(píng)估 設(shè)計(jì)端子之位移量 控制因子為槽寬 大小端子各自之位移量固定 控制因子為端子 位移量由所能設(shè)計(jì)出之大小端子之k值決定 參數(shù)定義 端子設(shè)計(jì) 彈臂設(shè)計(jì) 參數(shù)直交表 端子設(shè)計(jì) 彈臂設(shè)計(jì) 參數(shù) 正向力值關(guān)係 端子設(shè)計(jì) 彈臂設(shè)計(jì) 參數(shù) 最大應(yīng)力關(guān)係 端子設(shè)計(jì) 彈臂設(shè)計(jì) 有限元素分析 1 幾何建立 二維或三維幾何 2 材料特性描素 楊氏係數(shù) 蒲松比 3 分割 元素型態(tài) 元素大小 4 邊界條件 拘束狀況 5 負(fù)荷加載 6 電腦分析 7 後處理 應(yīng)力分佈圖 位移分佈圖 分析 負(fù)載 外加負(fù)荷 誘發(fā)負(fù)荷固定條件 自由拘束 滑動(dòng)拘束 簡(jiǎn)單拘束 完全拘束簡(jiǎn)化與假設(shè) 1 受力之下 簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)成為一個(gè)或多個(gè)單一結(jié)構(gòu) 2 分析過程中假設(shè)材料為線性 均質(zhì)和等向性材料 3 無(wú)殘留應(yīng)力 邊界條件 分割 有限元素分析 端子電阻值計(jì)算 接觸阻抗 素材阻抗純銅之電阻係數(shù) 17 241R 阻抗 電阻係數(shù) L 長(zhǎng)度 A 面積 實(shí)際阻抗實(shí)際阻抗值 素材阻抗 接觸阻抗 接觸型態(tài)與導(dǎo)電指標(biāo) 一般材料導(dǎo)電率表 端子接觸端設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 t 0 15 Au 20 R 0 05 R 0 10 端子接觸端設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 t 0 15 Au 20 R 0 30 R 0 50 端子接觸端設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 t 0 15 Au 20 R 0 75 R 1 00 卡筍設(shè)計(jì) 連接器型式端子 塑膠組合方向與連接器 母版組合型式干涉量卡筍型式 雙尖點(diǎn)雙邊卡筍 單尖平面單邊卡筍 單尖雙邊卡筍 單尖單邊卡筍 雙尖點(diǎn)單邊卡筍 單尖平面雙邊卡筍 卡筍設(shè)計(jì) 接腳設(shè)計(jì) 連接器接腳部分的平整度與連接器電氣品質(zhì)相關(guān) 一般接腳的設(shè)計(jì) 主要在於接腳與母板聯(lián)結(jié)時(shí)錫膏與接腳之接觸面積的大小 接觸面積愈大一方面使連接器固定於母板愈牢固 另一方面電氣品質(zhì)的可靠度也較佳 端子力臂應(yīng)取得適當(dāng)之長(zhǎng)度 力求端子之間可以得到相近之正向力值及相近的應(yīng)力值 使所有端子使用壽命盡可能的接近 子板插槽寬度可控制調(diào)整 可作為端子最大位移的控制 並達(dá)到保護(hù)端子的作用 端子與子板接觸位置與端子位移量建議於設(shè)計(jì)前決定 可幫助後階段的設(shè)計(jì)分析 並可決定端子材料的選用 應(yīng)盡速