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连接器设计手册要点1.介绍连接器的基本知识：连接器的定义、组成部分、分类和主要功能。
具体包括连接器的定义、连接器的分类、连接器的主要组成部分、连接器的功能。
2.详细介绍连接器的材料和制造工艺：不同材料和制造工艺对连接器性能的影响。
重点讨论连接器材料的选择、制造工艺的选择和连接器的成型工艺。
3.连接器的功能和性能参数：介绍连接器的功能和主要性能参数，如电气参数、机械参数、环境参数等。
重点讨论不同类型的连接器的特点，如信号连接器、电源连接器、数据连接器和光纤连接器。
4.连接器的设计原则和方法：介绍连接器设计的基本原则和方法，以确保设计的可靠性和可靠性。
重点讨论连接器的结构设计、接触设计、固定设计和环境适应性设计。
5.连接器的可靠性和可靠性测试：介绍连接器的可靠性要求和可靠性测试方法，以确保连接器在不同环境下的可靠和稳定性能。
重点讨论连接器的可靠性要求、可靠性测试方法和连接器寿命预测。
6.连接器的应用概述：介绍不同领域中连接器的应用，如电子设备、航空航天、汽车、通信等领域。
重点讨论连接器在不同应用领域中的特点和要求。
7.连接器的选型指南：提供连接器选型的指南和建议，以帮助工程师和设计师选择合适的连接器。
重点讨论连接器的选型原则、选型流程和选型考虑因素。
8.连接器的故障分析和故障排除：介绍连接器的常见故障分析和故障排除方法，以解决连接器在使用过程中出现的问题。
重点讨论连接器的常见故障、故障分析方法和故障排除方法。
9.连接器的未来发展趋势和挑战：展望连接器的未来发展趋势和面临的挑战，如高速连接器、微型连接器和无线连接器等。
重点讨论连接器的发展趋势、面临的挑战和未来方向。
10.关键参考：提供连接器设计和应用方面的关键参考资料和文献，在连接器设计和应用过程中提供指导和支持。
连接器设计手册是连接器设计和应用领域的权威参考，对工程师和设计师来说是一本必备的工具书。
通过掌握手册中的要点，工程师和设计师可以更好地理解连接器的性能和特点，选择适合的连接器，并进行有效的设计和应用。
连接器的组成部分及术语本文主要介绍连接器的基本组成及有关术语，它们是：座体（housing）、底座（hea der）、接触部份（contacts）－端子和插针、连接器用的金属、阳和阴、镀层、键和定位、电路标识、线规（线号）座体（housing）连接器座体具有如下作用：支撑接触部份（插针、簧片等），使之牢固正确就位；防尘、防污和防潮，保护接触部份和导体；使电路彼此绝缘上图画出的连接器是直插式（in-line）连接器。
直插式连接器的特点是导线从连接器的一半部份接入，从另一半接出。
连接器的这两部份分别称为插头（阳头）和插座（阴座）。
底座（header）安装在印制电路板上的连接器，其所用的座体称为底座（header），又称基座（base）或片座（wafer）。
Molex公司采用座体这个名称。
底座和座体的主要差别在于底座总是与电路引脚安装在一起，而座体只是空壳。
底座有两种形式：有罩的和无罩的。
护罩是指连接器的插针和插座，在交合部份周围用座体或护裙作成的保护罩。
底座还有摩擦锁紧型（frictio n lock style）的，它是部份有罩的底座，但是具有锁紧装置，它使底座与座体的结合更可靠。
座体使用的塑料座体使用的塑料是热塑性塑料，可以多次熔化和固化。
收集塑造加工过程的剩余塑料，经粉碎再次利用。
用高温环境的专用塑料，这种塑料具有优异的耐高温特性。
用于表面贴焊安装（SMT, surface mount method of termination）的连接器需要这种塑料。
还有一种表面插焊安装（SMC, surface mount compatible）的连接器。
两者的差别在于SMC把插针插入过孔后再焊接在PCB板上；而SMT利用焊脚贴焊在PCB板表面上。
由于需要焊接，塑料必须能耐高温。
也就是说，表面安装用的连接器座体，必须能够承受高温。
接触部份（Contacts）连接器中的接触部分把要相连接的两部份导体（或导线）结合在一起。
连接器设计手册一、前言连接器是一种用于将电子设备或电路板连接在一起的部件，广泛应用于电子产品、通信设备、汽车、航空航天等领域。
连接器的设计对于设备的可靠性、性能以及系统的稳定性都具有重要意义。
本手册旨在介绍连接器设计的基本原理、设计考虑因素以及常见的连接器类型，并提供相关设计指导。
二、连接器设计原理1. 信号传输：连接器主要用于信号传输和电力传输，对信号传输的要求包括传输速率、信号失真、抗干扰能力等，对电力传输的要求包括最大电流承载能力、阻抗匹配等。
2. 可靠性设计：连接器的设计需要考虑插拔次数、抗震动能力、防水防尘能力等，确保连接器在使用过程中能够稳定可靠地工作。
3. 标准符合性：连接器设计需要符合相关的国际标准或行业标准，以确保产品能够在不同设备或系统中兼容和可替换。
三、连接器设计考虑因素1. 环境因素：连接器在不同环境条件下需要具备防水、防尘、耐腐蚀等性能，以满足不同场景的使用需求。
2. 材料选择：连接器的材料选择涉及金属、塑料、橡胶等，需要根据应用环境、电气特性和成本等因素进行综合考虑。
3. 机械设计：连接器的机械设计包括插拔力、连接稳定性、防止误插等，需要结合实际使用场景进行设计。
4. 电气设计：连接器的电气设计需要考虑信号传输特性、阻抗匹配和电磁兼容性等因素。
5. 工艺制造：连接器的设计需要考虑制造工艺、成本控制、质量保证等因素，以确保产品具备良好的生产性能和可靠性。
四、常见连接器类型1. 圆形连接器：主要用于电子设备、航空航天等领域，具有防水、防尘等性能。
2. 矩形连接器：广泛应用于工控设备、汽车电子等领域，具有高密度、高可靠性等特点。
3. PCB连接器：用于连接电路板之间，包括插座式、插针式等不同类型。
4. 纤维光学连接器：用于光纤传输系统，具有传输速率高、抗干扰能力强等特点。
五、连接器设计指导1. 根据应用场景进行需求分析，确定连接器的功能、环境要求等设计参数。
2. 综合考虑信号传输、机械稳定性、环境适应性等因素，选择合适的连接器类型。
连接器设计原理与技术
连接器是一种用于连接两个或多个电子、电气或机械组件的设备。
它的设计原理和技术涉及到电气、机械和材料科学等多个领域。
以下是连接器设计的一些关键原理和技术：
1. 电气性能：连接器必须提供可靠的电气连接，确保信号和电力能够在连接的组件之间有效传输。
这包括考虑接触电阻、绝缘电阻、抗干扰能力等因素。
2. 机械性能：连接器需要具备足够的机械强度和稳定性，以承受插拔、振动、冲击等机械应力。
机械设计要考虑插头和插座的匹配、锁定机制、插拔次数等。
3. 材料选择：连接器的材料选择对其性能和可靠性至关重要。
常见的材料包括金属（如铜、铝）、塑料、橡胶等。
材料的选择要考虑导电性、耐腐蚀性、机械强度、阻燃性等。
4. 防护等级：根据应用环境的要求，连接器可能需要具备防水、防尘、防震等防护等级。
设计时要考虑密封结构、防护材料等。
5. 插拔便利性：为了便于使用和维护，连接器应设计成易于插拔，同时要确保插拔过程中不会损坏连接器或连接的组件。
6. 标准化：为了实现通用性和互操作性，连接器通常遵循一定的标准化规范，如 USB、HDMI、RJ45 等。
7. 可靠性设计：连接器的可靠性是关键，设计时要考虑冗余设计、容错机制、寿命预测等，以确保在恶劣环境或长时间使用下仍能正常工作。
连接器的设计需要综合考虑以上原理和技术，以满足不同应用场景的需求。
随着技术的不断发展，连接器的设计也在不断创新和改进，以适应更广泛的应用领域。
连接器设计手册
连接器设计手册是一本详细介绍连接器设计原理、材料、制造工艺、性能测试等内容的手册。
它通常包括连接器的结构设计、电气特性、机械特性、环境适应性、可靠性等方面的内容，以帮助工程师和设计师更好地理解连接器的工作原理和设计要点。
连接器设计手册通常包括以下内容：
1. 连接器的基本原理和分类：介绍连接器的工作原理、分类和应用领域。
2. 连接器的材料和制造工艺：介绍连接器所使用的材料、制造工艺和工艺要求。
3. 连接器的结构设计：详细介绍连接器的结构设计原则、设计要点和设计方法。
4. 连接器的电气特性：介绍连接器的电气性能参数、测试方法和标准要求。
5. 连接器的机械特性：介绍连接器的机械性能参数、测试方法
和标准要求。
6. 连接器的环境适应性：介绍连接器在不同环境条件下的适应性和测试方法。
7. 连接器的可靠性：介绍连接器的可靠性设计原则、测试方法和评估标准。
连接器设计手册是连接器设计和应用领域的重要参考资料，可以帮助工程师和设计师更好地理解连接器的设计原理和要点，提高连接器的设计质量和性能。
连接器各构件设计重点总结Housing、Contact、Spacer、Shell、Board lock等连接器构件如何设计，这是连接器设计工程师每天都在思考的问题，也是整机设计选用连接器时不能忽略的要素之一。
本文正是资深连接器设计工程师做的连接器各构件设计重点总结，是知识和经验的结晶。
Housing它是整个连接器的主体构件，其他的零件往它身上组装。
它大致决定连接器的外观尺寸，需确认其结构强度能承受最终使用者正常使用的破坏力或是客户明定的测试规格(例如:要求施加各方向的力于外接cable，不能看到破坏;或是安装螺丝时，施加适当的扭力不能造成破坏)。
既然是主体构件，自然肩负各零件定位的责任，因此与其他零件互配部位的尺寸与公差(包括几何公差)需拿捏适当。
重要feature (例如:安装端子的孔，其抽屉宽度)若是由单一模仁决定其尺寸，而该模仁又可由磨床加工制作，则可设定尺寸公差+/- 0.02 mm，以确保功能。
其他如正位度、平面度、轮廓度等几何公差也要适当运用，方可确保功能。
端子除了靠housing做空间上的定位，还须靠housing对它的固持力量来产生端子力学行为上的边界条件(例如悬臂梁式端子的fixedend )，进而在公母座配接时产生适当的正向力，同时避免退pin的情形发生。
因此端子与housing的干涉段尺寸与形状拿捏必须非常小心。
适当的端子倒刺形状以及干涉量，才能得到适当的端子保持力，又不至于因干涉过大造成housing变形或破裂。
在电气功能方面，housing肩负各导体零件之间的绝缘功能，以一般工程塑胶阻抗值而言，只要射出成型做得到的厚度，后续加工过程又没有造成结构破坏，则塑胶产生的绝缘阻抗与耐电压效果都可符合规格要求。
只有在吸湿性非常强的材料或是端子压入造成塑胶隔栏破裂的情况下，可能发生塑胶部分的绝缘阻抗或耐电压不合格的情形，否则该担心的多半是裸露在塑胶之外的导体零件之间的绝缘效果，因为空气的绝缘效果远不及工程塑胶的好。
连接器的基本结构连接器的基本结构件有①接触件；②绝缘体;③外壳（视品种而定）；④附件.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。
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。
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.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。
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。
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.连接器的分类以及命名由于连接器的结构日益多样化，新的结构和应用领域不断出现，试图用一种固定的模式来解决分类和命名问题，已显得难以适应。
尽管如此，一些基本的分类仍然是有效的.1．互连的层次根据电子设备内外连接的功能，互连（interconnection）可分为五个层次。
①芯片封装的内部连接②IC封装引脚与PCB的连接。
典型连接器IC插座。
③印制电路与导线或印制板的连接。
典型连接器为印制电路连接器。
④底板与底板的连接。
典型连接器为机柜式连接器。
⑤设备与设备之间的连接。
典型产品为圆形连接器。
连接器各零件设计重点1.Housing☆连接器的主结构。
☆其它各零件靠它决定空间定位。
☆导体零件间的绝缘功能。
☆尺寸规划须兼顾成型性。
☆选材料须顾虑客户的制程条件。
☆因应用段需求而须限制模具进胶口者，须注明于图面上。
它是整个连接器的主体构件，其它的零件往它身上组装。
它大致决定连接器的外观尺寸，需确认其结构强度能承受最终使用者正常使用的破坏力或是客户明定的测试规格(例如:要求施加各方向的力于外接cable，不能看到破坏；或是安装螺丝时，施加适当的扭力不能造成破坏)。
既然是主体构件，自然肩负各零件定位的责任，因此与其它零件互配部位的尺寸与公差(包括几何公差)需拿捏适当。
重要feature ( 例如:安装端子的孔，其抽屉宽度)若是由单一模仁决定其尺寸，而该模仁又可由磨床加工制作，则可设定尺寸公差+/- 0.02 mm，以确保功能。
其它如正位度、平面度、轮廓度等几何公差也要适当运用，方可确保功能。
端子除了靠housing 做空间上的定位，还须靠housing 对它的固持力量来产生端子力学行为上的边界条件(例如悬臂梁式端子的fixed end )，进而在公母座配接时产生适当的正向力，同时避免退pin 的情形发生。
因此端子与housing 的干涉段尺寸与形状拿捏必须非常小心。
适当的端子倒刺形状以及干涉量，才能得到适当的端子保持力，又不至于因干涉过大造成housing 变形或破裂。
在电气功能方面，housing 肩负各导体零件之间的绝缘功能，以一般工程塑料阻抗值而言，只要射出成型做得到的厚度，后续加工过程又没有造成结构破坏，则塑料产生的绝缘阻抗与耐电压效果都可符合规格要求。
只有在吸湿性非常强的材料或是端子压入造成塑料隔栏破裂的情况下，可能发生塑料部分的绝缘阻抗或耐电压不合格的情形，否则该担心的多半是裸露在塑料之外的导体零件之间的绝缘效果，因为空气的绝缘效果远不及工程塑料的好。
Housing 的设计除了考虑上述的功能性，也须考虑射出成型的制造性，太厚或太薄或是厚薄不均都不适合，太厚则缩水严重，太薄不易饱模，厚薄不均则液态塑料充填时流动波前不平衡易造成冷却翘曲。
通常制工负责画好具备零件功能性的模型交给塑模模具设计工程师，模具工程师会依经验判定该在何处加上什么样的逃料以改善成型性，但是若原始设计的肉厚实际尺寸已经很小而又有厚薄比例悬殊的情形，则模具工程师也无法靠逃料调整，制工应避免此种情形发生。
模具工程师做好逃料的规划后，应该与制工确认逃料后的结构强度是否仍符合功能性的要求(有时在装配上其它零件之后会有补强结构的功效，应一并考虑，例如:铁壳刚性够好，则经过铆合于housing上，整体刚性便已足够)，确认后再进行模流分析与开模动作。
塑料材料简单分为高温料与低温料，以材料的热变形温度与一般SMT制程温度做比较来区分高温料与低温料。
一般notebook 使用的连接器皆须经历SMT高温制程，因此必须选用高温料。
有些情形必须在housing上表面保留足够的平面供客户作自动插件的真空吸取区，因此须避免在该处安排进胶点或是模仁接合线，以免真空吸嘴失效。
Housing 的底面设计要注意，避免压到PCB上涂的锡膏，以免造成pad间的短路，因此而有standoff 的设计。
此外，standoff 有另一功能，就是提供SMT type solder tail调整共平面度的基准，也可藉调整各standoff 的高度来补偿housing的翘曲变形。
2. Contact☆电讯传递的桥梁，可做signal or power 的传递，也可藉后缩短端子做detection以确认公母座是否配接完全。
☆须确认其力学行为，提供适当的正向力、公母配的插拔力、保持力、并且保持在弹性变形范围内。
☆为确保电气功能，尚须注意端子的尺寸、铜材与电镀规格。
☆有长短pin安排时，须考虑生产组装的便利性。
☆公母端子互配的wiping distance 要足够。
☆公母接触区以及SMT 焊接区须避免下料毛头，必要时coining 成球面以免刮伤接触表面。
☆ SMT tail 的形状与尺寸安排恰当。
☆fine pitch insert molding 的产品，要避免塑料包覆到端子的镀锡铅区，以免发生熔锡短路的情形。
☆弹性端子在悬臂根部附近应避免大角度、小半径之折弯，以免因折弯产生的裂纹影响端子的寿命。
☆through hole type 端子焊脚的pitch不可太小，否则客户的PCB制作或lay线会有问题。
连接器的功能主要就是靠端子将电讯从一个电路系统传到另一电路统，因此公母连接器配接之后，须确保公母端子有对号入座并产生良好的电气导通。
除了靠公母座的housing & shell 等零件使公母端子落在正确的互配位置，尚须确保公母端子间的接触正向力足够大，足以让电讯顺利通过接触面，若是接触正向力不足，则接触面的微观状况便是只有细微的点接触，单靠零星的细微点接触，其阻抗值可能大到几个奥姆，造成太大的电位降，使电讯接收端无法处理。
通常镀金表面的硬度较低且金的导电性佳，因此接触面的正向力有20 gf 便可高枕无忧，但是设计者须有公差的观念，不可将设计的公称值定在20 gf，建议设在大约40 gf左右。
因为一般I/O 连接器的插拔寿命定在数千次，这代表端子互配时必须是做弹性的变形才能在耐插拔测试结束时仍保有适当的接触正向力，在端子的选材上，C5210 比C5191 不易降伏。
此外，端子的接触区镀金膜厚也必须能承受数千次的磨耗，通常，须耐5000 次插拔的docking conn. 与module conn. 在接触区镀金皆为30micro-inch min.。
为了使连接器整体插入力不要太大，以免使用不顺手甚至造成端子被顶退、顶垮，必须注意端子前端的导引斜面不可太陡，一般设计在40 度角以下。
端子的保持力规格设定，因连接器经过SMT高温后会有保持力降低的情形，因此在生产在线抽测保持力时，要求的规格下限就比端子互配的插入力大了许多，例如每一根端子的互配插入力为30 gf，但是保持力定成300gf min.，就是考虑到公差的变异、使用者插拔的恶劣状况以及SMT 高温的破坏力。
端子的LLCR规格，除了考虑接触面的镀层与正向力所决定的接触阻抗，尚须考虑端子本身的导体阻抗，这就取决于端子的材料、尺寸。
黄铜导电性佳但是机械特性差，只适合做公端子；磷铜导电性较差但是弹性较好，可用以制作弹性母端子；铍铜兼具弹性好、导电性佳的特性，但是材料贵、取得困难又有环保的问题。
端子尺寸设计好之后，便可依截面积变化情形分割成数段，分别估算其导体阻抗后累加起来，再加上适当的接触面阻抗，便可概略估算产品的LLCR值。
若是产品有长短不一的端子，则估算最长端子的阻抗即可。
另一电气特性是额定电流，这也取决于端子的材质与截面积，截面愈大则单位长度的阻抗愈小，通电流所产生的热量愈少，则端子温度上升幅度较小，也就可以传导较大的电流(额定电流的定义是:端子传递该电流时，本身温度上升幅度不超过摄氏30度)。
公母端子的wiping distance设定值不可太短，一方面是为了确保清除表面污物的效果，一方面也是为了包容自家的制造公差以及客户系统的机构公差，一般设计，最短的端子也要有1.0mm的wiping distance才保险。
长短pin的设计，有的是为了降低整体插入力而做成长短pin交错；有的则是为了让端子有配接时间差，例如:希望grounding pin先接通,所以有几支特别长的端子作为grounding pin，另外可安排几支最短pin在框口的两端作为侦测用端子，只要最短pin全部都接通了，就代表其它的讯号端子都已接通(因此侦测端子须安排在框口两端)。
考虑产品的制造公差，长短pin 的尺寸差异要适当，以免在worst case 失去时间差的效果，一般0.5mm 作为差异量，若一产品有长中短三种端子，各自长度差异为0.5mm，又要确保最短pin 的wiping distance 足够，则产品的尺寸会因而变大。
长短pin 的位置安排，除非客户因其它电性功能需求而须指定位置，否则应考虑厂内组装的便利性，因为不论是靠连续模直接冲出长短pin 或是经过2nd forming 得到，总是比长度ㄧ致的端子多耗工时或是电镀多耗贵金属，因此应该尽量将长或短pin 等较特殊的端子安排在同一排端子料带上(有些产品例如docking connector 是由八排端子料带安装而成，则应避免长短端子散布在八排料带上)。
有些记忆卡的连接器，因为与端子接触的是记忆卡上的金手指，有些金手指的镀金质地较软，端子稍有不平滑，插拔三五次就可在金手指上看到明显刮痕，因此须将端子杯口coining成球面以减轻磨耗。
否则即使模具设计杯口上表面为剪切面没有毛头，但是经过折弯成杯口时，该处上表面两边缘便会因为Poisson effect而向上翘，因此在公母互配时就只有这向上翘起的两条edge在公端子(或金手指)上滑动，磨耗问题仍然严重。
SMT产品的焊脚设计，在水平段最好有一个Z字形折弯以避免焊点上过大的热应力，另外，真正要吃锡的那一段tail与水平面的夹角不可太大，否则造成只有末端或是折弯点处吃锡，都不能通过SMT焊锡的检验。
端子的电镀要注意避免镀锡区直接与镀金区相连，以免于SMT制程中发生溢锡(solder wicking)的不良情形。
当产品pitch 很小，端子受housing 固持的部分又很短，很难靠装配方式得到可靠的固持效果与保持力，这时就应考虑insert molding(夹物模压)的方式。
采取此方式在端子方面要注意两点:(1).在塑模内的封料部分的端子宽度尺寸要控制在0.03mm(正负一条半)的变异范围内(连电镀层的厚度都要考虑进去)，以免过宽遭模具压坏或是太窄出毛头。
另外封料段应该是平面段，避免在折弯曲面上封料。
(2). insert molding 时，高温液态塑料流经端子表面，温度可能高于摄氏300度，会造成端子表面的锡铅熔化而随塑料向下游流动，不巧搭接到相邻端子时，变造成射出成品的short问题。
所以必须避免镀锡铅区延伸到塑料覆盖区内。
弹性端子在公母配时，内部应力最大的地方在悬臂的根部，应该避免该处附近有任何应力集中的情形，折弯半径太小所造成的裂纹是严重的应力集中处，应避免在弹性端子根部附近作半径太小的折弯，若必须折弯则建议取该材料最小R/T 比的两倍以上的折弯半径，以免发生裂纹。
有些端子设计为电镀后做二次折弯再进行装配，二次折弯点应该为镀锡铅区所涵盖，因为锡铅镀层比镍镀层软而延展性较佳，比较不会因为二次折弯而产生镀层裂纹，但是也因为比较软而较容易被折弯治具弄出刮痕。
端子以压入方式与housing组合者，常在端子压到定位后，治具向后退开时又发生端子向后退出一些的情形，因此最好不要设计成端子靠肩(治具推端子的施力点)与housing后表面切齐，以免无法压到位。
