連接器各構(gòu)件設(shè)計(jì)重點(diǎn)總結(jié)

連接器各構(gòu)件設(shè)計(jì)重點(diǎn)總結(jié)Housing、Contact、Spacer、Shell、Boardlock等連接器構(gòu)件如何設(shè)計(jì)，這是連接器設(shè)計(jì)工程師每天都在思考的問題，也是整機(jī)設(shè)計(jì)選用連接器時不能忽略的要素之一。本文正是資深連接器設(shè)計(jì)工程師做的連接器各構(gòu)件設(shè)計(jì)重點(diǎn)總結(jié)，是知識和經(jīng)驗(yàn)的結(jié)晶。Housing它是整個連接器的主體構(gòu)件，其他的零件往它身上組裝。它大致決定連接器的外觀尺寸，需確認(rèn)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能承受最終使用者正常使用的破壞力或是客戶明定的測試規(guī)格（例如:要求施加各方向的力于外接cable，不能看到破壞；或是安裝螺絲時，施加適當(dāng)?shù)呐ちΣ荒茉斐善茐模?。既然是主體構(gòu)件，自然肩負(fù)各零件定位的責(zé)任，因此與其他零件互配部位的尺寸與公差（包括幾何公差）需拿捏適當(dāng)。重要feature（例如:安裝端子的孔，其抽屜寬度）若是由單一模仁決定其尺寸，而該模仁又可由磨床加工制作，則可設(shè)定尺寸公差+/-0.02mm,以確保功能。其他如正位度、平面度、輪廓度等幾何公差也要適當(dāng)運(yùn)用，方可確保功能。端子除了靠housing做空間上的定位，還須靠housing對它的固持力量來產(chǎn)生端子力學(xué)行為上的邊界條件（例如懸臂梁式端子的fixedend），進(jìn)而在公母座配接時產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼蛄?，同時避免退pin的情形發(fā)生。因此端子與housing的干涉段尺寸與形狀拿捏必須非常小適當(dāng)?shù)亩俗拥勾绦螤钜约案缮媪?，才能得到適當(dāng)?shù)亩俗颖３至Γ植恢劣谝蚋缮孢^大造成housing變形或破裂。在電氣功能方面，housing肩負(fù)各導(dǎo)體零件之間的絕緣功能，以一般工程塑膠阻抗值而言，只要射出成型做得到的厚度，后續(xù)加工過程又沒有造成結(jié)構(gòu)破壞，則塑膠產(chǎn)生的絕緣阻抗與耐電壓效果都可符合規(guī)格要求。只有在吸濕性非常強(qiáng)的材料或是端子壓入造成塑膠隔欄破裂的情況下，可能發(fā)生塑膠部分的絕緣阻抗或耐電壓不合格的情形，否則該擔(dān)心的多半是裸露在塑膠之外的導(dǎo)體零件之間的絕緣效果，因?yàn)榭諝獾慕^緣效果遠(yuǎn)不及工程塑膠的好。Housing的設(shè)計(jì)除了考慮上述的功能性，也須考慮射出成型的制造性，太厚或太薄或是厚薄不均都不適合，太厚則縮水嚴(yán)重，太薄不易飽模，厚薄不均則液態(tài)塑料充填時流動波前不平衡易造成冷卻翹曲。通常制工負(fù)責(zé)畫好具備零件功能性的模型交給塑模模具設(shè)計(jì)工程師，模具工程師會依經(jīng)驗(yàn)判定該在何處加上什么樣的逃料以改善成型性，但是若原始設(shè)計(jì)的肉厚實(shí)際尺寸已經(jīng)很小而又有厚薄比例懸殊的情形，則模具工程師也無法靠逃料調(diào)整，制工應(yīng)避免此種情形發(fā)生。模具工程師做好逃料的規(guī)劃后，應(yīng)該與制工確認(rèn)逃料后的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否仍符合功能性的要求（有時在裝配上其他零件之后會有補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的功效，應(yīng)一并考慮，例如:鐵殼剛性夠好，則經(jīng)過鉚合于housing上，整體剛性便已足夠），確認(rèn)后再進(jìn)行模流分析與開模動作。塑膠材料簡單分為高溫料與低溫料，以材料的熱變形溫度與一般SMT制程溫度做比較來區(qū)分高溫料與低溫料。一般notebook使用的連接器皆須經(jīng)歷SMT高溫制程，因此必須選用高溫料。有些情形必須在housing上表面保留足夠的平面供客戶作自動插件的真空吸取區(qū)，因此須避免在該處安排進(jìn)膠點(diǎn)或是模仁接合線，以免真空吸嘴失效。Housing的底面設(shè)計(jì)要注意，避免壓到PCB上涂的錫膏，以免造成pad間的短路，因此而有standoff的設(shè)計(jì)。此外，standoff有另一功能，就是提供SMTtypesoldertail調(diào)整共平面度的基準(zhǔn)，也可借調(diào)整各standoff的高度來補(bǔ)償housing的翹曲變形。Contact連接器的功能主要就是靠端子將電訊從一個電路系統(tǒng)傳到另一電路統(tǒng)，因此公母連接器配接之后，須確保公母端子有對號入座并產(chǎn)生良好的電氣導(dǎo)通。除了靠公母座的housingshell等零件使公母端子落在正確的互配位置，尚須確保公母端子間的接觸正向力足夠大，足以讓電訊順利通過接觸面，若是接觸正向力不足，則接觸面的微觀狀況便是只有細(xì)微的點(diǎn)接觸，單靠零星的細(xì)微點(diǎn)接觸，其阻抗值可能大到幾個歐姆，造成太大的電位降，使電訊接收端無法處理。通常鍍金表面的硬度較低且金的導(dǎo)電性佳，因此接觸面的正向力有20gf便可高枕無憂，但是設(shè)計(jì)者須有公差的觀念，不可將設(shè)計(jì)的公稱值定在20gf，建議設(shè)在大約40gf左右。因?yàn)橐话鉏/O連接器的插拔壽命定在數(shù)千次，這代表端子互配時必須是做彈性的變形才能在耐插拔測試結(jié)束時仍保有適當(dāng)?shù)慕佑|正向力，在端子的選材上，C5210比C5191不易降伏。此外，端子的接觸區(qū)鍍金膜厚也必須能承受數(shù)千次的磨耗，通常，須耐5000次插拔的dockingconn.與moduleconn.在接觸區(qū)鍍金皆為30micro-inchmin.。為了使連接器整體插入力不要太大，以免使用不順手甚至造成端子被頂退、頂垮，必須注意端子前端的導(dǎo)引斜面不可太陡，一般設(shè)計(jì)在40度角以下。234以下內(nèi)容為繁體版Housing、Contact、Spacer、Shell、Boardlock等連接器構(gòu)件如何設(shè)計(jì)，這是連接器設(shè)計(jì)工程師每天都在思考的問題，也是整機(jī)設(shè)計(jì)選用連接器時不能忽略的要素之一。本文正是資深連接器設(shè)計(jì)工程師做的連接器各構(gòu)件設(shè)計(jì)重點(diǎn)總結(jié)，是知識和經(jīng)驗(yàn)的鄉(xiāng)士曰結(jié)晶。Housing它是整個連接器的主體構(gòu)件，其他的零件往它身上組裝。它大致決定連接器的外觀尺寸，需確認(rèn)其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能承受最終使用者正常使用的破壞力或是客戶明定的測試規(guī)格（例如:要求施加各方向的力於外接cable，不能看到破壞；或是安裝螺絲時，施加適當(dāng)?shù)呐ちΣ荒茉斐善茐模?。既然是主體構(gòu)件，自然肩負(fù)各零件定位的責(zé)任，因此與其他零件互配部位的尺寸與公差（包括幾何公差）需拿捏適當(dāng)。重要feature（例如:安裝端子的孔，其抽屜寬度）若是由單一模仁決定其尺寸，而該模仁又可由磨床加工制作，則可設(shè)定尺寸公差+/-0.02mm,以確保功能。其他如正位度、平面度、輪廓度等幾何公差也要適當(dāng)運(yùn)用，方可確保功能。端子除瞭靠housing做空間上的定位，還須靠housing對它的固持力量來產(chǎn)生端子力學(xué)行為上的邊界條件（例如懸臂梁式端子的fixedend），進(jìn)而在公母座配接時產(chǎn)生適當(dāng)?shù)恼蛄?，同時避免退pin的情形發(fā)生。因此端子與housing的幹涉段尺寸與形狀拿捏必須非常小心。適當(dāng)?shù)亩俗拥勾绦螤钜约皫稚媪浚拍艿玫竭m當(dāng)?shù)亩俗颖３至?，又不至於因幹涉過大造成housing變形或破裂。在電氣功能方面，housing肩負(fù)各導(dǎo)體零件之間的絕緣功能，以一般工程塑膠阻抗值而言，隻要射出成型做得到的厚度，後續(xù)加工過程又沒有造成結(jié)構(gòu)破壞，則塑膠產(chǎn)生的絕緣阻抗與耐電壓效果都可符合規(guī)格要求。隻有在吸濕性非常強(qiáng)的材料或是端子壓入造成塑膠隔欄破裂的情況下，可能發(fā)生塑膠部分的絕緣阻抗或耐電壓不合格的情形，否則該擔(dān)心的多半是裸露在塑膠之外的導(dǎo)體零件之間的絕緣效果，因?yàn)榭諝獾慕^緣效果遠(yuǎn)不及工程塑膠的好。Housing的設(shè)計(jì)除瞭考慮上述的功能性，也須考慮射出成型的制造性，太厚或太薄或是厚薄不均都不適合，太厚則縮水嚴(yán)重，太薄不易飽模，厚薄不均則液態(tài)塑料充填時流動波前不平衡易造成冷卻翹曲。通常制工負(fù)責(zé)畫好具備零件功能性的模型交給塑模模具設(shè)計(jì)工程師，模具工程師會依經(jīng)驗(yàn)判定該在何處加上什麼樣的逃料以改善成型性，但是若原始設(shè)計(jì)的肉厚實(shí)際尺寸已經(jīng)很小而又有厚薄比例懸殊的情形，則模具工程師也無法靠逃料調(diào)整，制工應(yīng)避免此種情形發(fā)生。模具工程師做好逃料的規(guī)劃後，應(yīng)該與制工確認(rèn)逃料後的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否仍符合功能性的要求（有時在裝配上其他零件之後會有補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的功效，應(yīng)一並考慮，例如:鐵殼剛性夠好，則經(jīng)過鉚合於housing上，整體剛性便已足夠），確認(rèn)後再進(jìn)行模流分析與開模動作。塑膠材料簡單分為高溫料與低溫料，以材料的熱變形溫度與一般SMT制程溫度做比較來區(qū)分高溫料與低溫料。一般notebook使用的連接器皆須經(jīng)歷SMT高溫制程，因此必須選用高溫料。有些情形必須在housing上表面保留足夠的平面供客戶作自動插件的真空吸取區(qū)，因此須避免在該處安排進(jìn)膠點(diǎn)或是模仁接合線，以免真空吸嘴失效。Housing的底面設(shè)計(jì)要註意，避免壓到PCB上塗的錫膏，以免造成pad間的短路，因此而有standoff的設(shè)計(jì)。此外，standoff有另一功能，就是提供SMTtypesoldertail調(diào)整共平面度的基準(zhǔn)，也可借調(diào)整各standoff的高度來補(bǔ)償housing的翹曲變形。Contact連接器的功能主要就是靠端子將電訊從一個電路系統(tǒng)傳到另一電路統(tǒng)，因此公母連接器配接之後，須確保公母端子有對號入座並產(chǎn)生良好的電氣導(dǎo)通。除瞭靠公母座的housingshell等零件使公母端子落在正確的互配位置，尚須確保公母端子間的接觸正向力足夠大，足以讓電訊順利通過接觸面，若是接觸正向力不足，則接觸面的微觀狀況便是隻有細(xì)微的點(diǎn)接觸，單靠零星的細(xì)微點(diǎn)接觸，其阻抗值可能大到幾個歐姆，造成太大的電位降，使電訊接收端無法處理。通常鍍金表面的硬度較低且金的導(dǎo)電性佳，因此接觸面的正向力有20gf便可高枕無憂，但是設(shè)計(jì)者須有公差的觀念，不可將設(shè)計(jì)的公稱值定在20gf，建議設(shè)在大約40gf左右。因?yàn)橐话鉏/O連接器的插拔壽命定在數(shù)千次，這代表端子互配時必須是做彈性的變形才能在耐插拔測試結(jié)束時仍保有適當(dāng)?shù)慕佑|正向力，在端子的選材上，C5210比C5191不易降伏。此外，端子的接觸區(qū)鍍金膜厚也必須能承受數(shù)千次的磨耗，通

常，須耐5000次插拔的dockingconn.與moduleconn.在接觸區(qū)鍍金皆為30micro-inchmin.。為瞭使連接器整體插入力不要太大，以免使用不順手甚至造成端子被頂退、頂垮，必須註意端子前端的導(dǎo)引斜面不可太陡，一般設(shè)計(jì)在40度角以下。234連接器”>連接器的作用“〉連接器又稱接插件，主要是在電子產(chǎn)品、電力設(shè)備中提供方便的電氣插拔式連接，廣泛地應(yīng)用于電子設(shè)備當(dāng)中，使得電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、維修效率得以極大提高。由于大量采用插拔式連接，其連接的可靠性、接觸點(diǎn)電阻的大小對于產(chǎn)品的質(zhì)量來說就越來越重要，因此必須對所采用的連接器的性能進(jìn)行全面的了解，以便合理正確地使用連接器。2.常見的連接器實(shí)物圖及特點(diǎn)應(yīng)用如表1所示。表1常見的連接器實(shí)物外形及特點(diǎn)應(yīng)用連接器的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品分類{{分頁}}（1）連接器的基本結(jié)構(gòu)接觸件。它是連接器完成電連接功能的核心零件，一般由陽極接觸件和陰極接觸件組成接觸對，通過陰、陽接觸件的插合完成電連接。陽極接觸件為剛性零件，其形狀為圓柱形（圓插針）、方柱形（方插

陽極接觸件為剛性零件，其形狀為圓柱形（圓插針）、方柱形（方插針）或扁平形（插片）。陽極接觸件一般由黃銅、磷青銅制成。陰極接觸件即插孔，它是接觸對的關(guān)鍵零件，依靠彈性結(jié)構(gòu)在于插針插合時發(fā)生彈性變形而產(chǎn)生彈性力與陽性接觸件形成緊密接觸，完成連接。插孔的結(jié)構(gòu)種類很多，有筒型（劈槽、縮口）、音叉型、懸連接。插孔的結(jié)構(gòu)種類很多，有筒型（劈槽、縮口）、音叉型、懸臂梁型（縱向開槽）、折疊型（縱向開槽，“9”形）、盒形（方插孔）以及雙面面線簧插孔等。絕緣體。絕緣體也常稱為基座或安裝板，它的作用是使接觸件按所需要的位置和間距排列，并保證接觸件之間和接觸件與外殼之間的絕緣性能。良好的絕緣電阻、耐電壓性能以及易加工性是選擇絕緣材料加工成絕緣體的基本要求。殼體。殼體也稱外殼（視品種而定），是連接器的外罩，它為內(nèi)裝的絕緣安裝板和插針提供機(jī)械保護(hù)，并提供插頭和插座插合時的對準(zhǔn)，進(jìn)而將連接器固定到設(shè)備上。附件。附件分結(jié)構(gòu)附件和安裝附件。結(jié)構(gòu)附件如卡圈、定位鍵、定位銷、導(dǎo)向銷、連接環(huán)、電纜夾、密封圈及密封墊等。安裝附件如螺釘、螺母、螺桿及彈簧圈等。附件大都有標(biāo)準(zhǔn)件和通用件。2）連接器產(chǎn)品分類從技術(shù)上看，連接器產(chǎn)品類別只有兩種基本的劃分辦法：按外形結(jié)構(gòu)可分為圓形和矩形（橫截面）；按工作頻率分低頻和高頻（以3MHz為界）。按照上述劃分，同軸連接器屬于形，印制電路連接器屬于矩形按照上述劃分，同軸連接器屬于形，印制電路連接器屬于矩形從歷史上看，印制電路連接器確實(shí)是從矩形連接器中分離出來自成的），而目前流行的矩形連接器其截面為梯形，近似于矩形。以3MHz為界劃分低頻和高頻，與無線電波的頻率劃分也基本一樣。以下內(nèi)容為繁體版1.連接器”＞連接器的作用“〉連接器又稱接插件，主要是在電子產(chǎn)品、電力設(shè)備中提供方便的電氣插拔式連接，廣泛地應(yīng)用於電子設(shè)備當(dāng)中，使得電子產(chǎn)品的生產(chǎn)、維修效率得以極大提高。由於大量采用插拔式連接，其連接的可靠性、接觸點(diǎn)電阻的大小對於產(chǎn)品的質(zhì)量來說就越來越重要，因此必須對所采用的連接器的性能進(jìn)行全面的瞭解，以便合理正確地使用連接器。2.常見的連接器實(shí)物2.常見的連接器實(shí)物及特點(diǎn)應(yīng)用如表1所示。表1常見的連接器實(shí)物外形及特點(diǎn)應(yīng)用2.連接器的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品分類{{分頁}}（1）連接器的基本結(jié)構(gòu)接觸件。它是連接器完成電連接功能的核心零件，一般由陽極接觸件和陰極接觸件組成接觸對，通過陰、陽接觸件的插合完成電連接。陽極接觸件為剛性零件，其形狀為圓柱形（圓插針）、方柱形（方插

陽極接觸件為剛性零件，其形狀為圓柱形（圓插針）、方柱形（方插針）或扁平形（插片）。陽極接觸件一般由黃銅、磷青銅制成。陰極接觸件即插孔，它是接觸對的關(guān)鍵零