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連接器構(gòu)件設(shè)計(三)
發(fā)佈時間:2017-07-19 11:35:49   
簡述:spacer主要是將端子的tail做精確的定位,以方便客戶將connector插件于PCB上。
   Spacer

  spacer主要是將端子的tail做精確的定位,以方便客戶將connector插件于PCB上。若空間容許,可設(shè)計成浮動式的:客戶收到貨時spacer在下死點,端子tail凸出spacer底面的長度較短,則tail尖端的正位度最準,客戶直接對準PCB孔位插入,插入過程順便將spacer向上推至定位。設(shè)計時要注意如何使spacer穩(wěn)固的定位在下死點,不會脫落、也不會因爲震動而自行上擡到上死點,此外,在裝配線上,因爲産品檢驗有類似插板的動作,因此也要設(shè)計成方便以簡易治工具將spacer自上死點退回到下死點。另外就是考慮spacer如何容易裝配到housing上,要讓端子tail穿過spacer的孔,一般是將spacer孔的上緣做成很大的chamfer,若端子有很多排,則可將spacer做成階梯狀,以便在組裝時分段依序?qū)矢髋哦俗觮ail而安裝入housing。設(shè)計的概念是要靠spacer將端子校正,但是曾經(jīng)發(fā)生歪斜的端子不但沒被校正反而將spacer帶歪了的情形,當時的對策是將spacer中的端子孔形狀修改,讓平直段的長度縮小到0.2~0.3mm,其余長度都做成上述chamfer的斜面部分,這樣的形狀使spacer校正端子時的接觸爲近似點接觸(只在那一小段平直段的孔壁上接觸),那麼端子施給spacer的反作用力(也是point force的集合)就不容易造成spacer翻轉(zhuǎn)歪斜。以docking conn.産品的spacer而言,階梯狀的設(shè)計,具有保護端子的功能,因爲階梯狀使端子外露于塑膠之外的部分縮小,作業(yè)員取放時,比較不容易捏壞端子(此爲客戶的使用經(jīng)驗),但是伴隨而來的影響則是端子散熱的效果較差、産品總重量較重(曾有客戶抱怨我們的産品比AMP的多了6~7克)。 Spacer底面的standoff設(shè)計不可省,否則必定造成壓錫膏的問題。 Standoff的高度至少要0.15mm。

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  Shell

  Shell的功能包括:機構(gòu)方面有結(jié)構(gòu)補強、公母座配接框口界定、連接器于PCB的定位、分擔(dān)外力等功能。電氣方面有EMI遮蔽、ESD接地甚至有當作power傳輸?shù)耐贰R陨瞎δ艹吮仨毚_保shell與housing穩(wěn)固的接合,尚須做好shell與PCB的接地導(dǎo)通。

  Shell的構(gòu)造分兩種,一是以抽引方式成型,一是以折彎包覆方式成型。前者的結(jié)構(gòu)剛性較佳,但是模具技術(shù)較高,材料必須選用延展性佳者, 才不會在抽引加工時破裂。例如SPCC、SPCE與黃銅都適合做抽引加工, 但是不鏽鋼就極難做抽引加工。衝壓工程師在抽引模具開發(fā)時,初始設(shè)計依制工設(shè)計的零件R角尺寸制作衝子,但是往往在試模時因爲發(fā)生材料破裂便自行將衝子的R角加大,最後是順利抽引出鐵殼,但是在法蘭邊與抽引段交界處的R角以及抽引段底部四周的R角可能都比設(shè)計尺寸大多,結(jié)果就是鐵殼套到housing上會發(fā)生幹涉而套不到底或是公母鐵殼在互配時發(fā)生幹涉而配不到底。因此最好在這兩個地方預(yù)留較大的間隙,並且在設(shè)計審查會議中特別提出請衝壓單位仔細評估確認可行性。折彎包覆式鐵殼的設(shè)計,應(yīng)注意接合處的平整度與結(jié)合強度,以免影響公母互配性以及耐插拔性,甚至有可能在客戶SMT制程就無法平貼PCB,造成空焊或掉件。折彎包覆式鐵殼比較容易做鍍後衝的制造方式,也較能夠在鐵殼結(jié)構(gòu)上多做變化,例如:框口前緣可以向外翻出導(dǎo)引斜面,使blind mating容許的初始偏心量較大;也可以在框口上設(shè)計一些彈片以利公母鐵殼互相搭接;另外就是在cable end connector上,鐵殼甚至可以與latch做成一體式。公母鐵殼互配後必須使兩者做電氣導(dǎo)通,使連接器兩端的系統(tǒng)電路接地電壓成等電位,同時也讓鐵殼的EMI遮蔽效果發(fā)揮,公母鐵殼間的搭接點愈密則遮蔽效果愈好。但是可能使整體插拔力增加。

  至于公母鐵殼各自連接到PCB的grounding layer,則可以自鐵殼本身延伸出插板的焊腳或是經(jīng)過其他金屬零件連接到PCB,例如經(jīng)過車件的rivetting nut以及board lock連接到PCB。鐵殼通常是連接器的最前線,可以比端子先一步接收外來的靜電並將它疏通到接地去,發(fā)揮其ESD防護功能;或是確保公母配時鐵殼最先搭接,也就使兩個電路系統(tǒng)的GND最先接通,以滿足某些系統(tǒng)設(shè)計的需求。因爲鐵殼是最前線,最容易被使用者觸及,應(yīng)要求去除鋒利的下料毛頭,以免割傷使用者。鐵殼的電氣功能與鐵殼材質(zhì)的導(dǎo)電性有密切關(guān)系,因此應(yīng)盡量選擇導(dǎo)電性較好的材料,像不鏽鋼就不適合,因爲其導(dǎo)電性不好。因爲公母鐵殼互配時必定有相互接觸摩擦,因此表面鍍層應(yīng)選擇鍍鎳才夠硬耐磨,但是鎳的焊錫性不好,最好在鐵殼焊腳處選鍍錫鉛,若全面鍍錫則容易産生磨損痕跡。

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  Board lock

  Board lock的功能是確保連接器插板後能平貼PCB,並且在後續(xù)系統(tǒng)成品應(yīng)用中分攤一些外力,有時也肩負鐵殼接地的責(zé)任。通常設(shè)計時最重要的就是在插板力最小(插板力太大則客戶在SMT制程中無法自動插件)的情況下有適當?shù)淖グ辶?,同時又能包容PCB的孔徑與板厚等尺寸公差。爲了共用于兩種板厚尺寸的PCB,AMP有一種設(shè)計的專利,它在board lock的兩支腳上各長不只一個的尖角,尖角可直接壓迫PCB孔內(nèi)壁以産生足夠的摩擦力,防止退出,切記不可侵犯此專利。因爲産品不會多次插板又拔出,因此並不需要將board lock設(shè)計成完全彈性變形,但是最好請工程分析幫忙確認設(shè)計尺寸對應(yīng)的插板力與抓板力,以免不停設(shè)變。

建亞電子/臺灣燦達HR (Joint Tech Electronic)是集連接器産品研發(fā)、制造、銷售一體的專業(yè)燦達連接器(HR Connector)制造型企業(yè),産品有環(huán)保無鹵電子連接器、線對板連接器、板對板連接器、線對線連接器、小間距FFC/FPC連接器及連接器模具研發(fā)制 造,連接器廠家(燦達電子)爲客戶提供定制化服務(wù),專案開發(fā)。
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