连接器设计基础

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电子连接器(接插件)基础知识培训

连接器基本认识与编码原则
课程大纲
1. 连接器定义及功能 2. 连接器之零件及机能 3. 连接器之使用 4. 产品之介绍 5. 宣传产品之料号编码原则 6. 宣传产品之图号编码原则
连接器的定义与功能
何谓连接器?
“是一电子被动组件, 提供两系统一个可分离的接口, 并且不会造成系统功能无法接受的效果”
一般连接器必备有以下零件:
- 电镀层 Plating finish
电镀层提供端子基材(基底金属)之保护, 免于遭受腐蚀或污染, 并且维持接触接口之最佳状态.
- 端子 Contact
从接触接口传递讯号或电力至永久接合处, 所以必须提供必要的正向力来维持接触接口之稳定, 及适当的永久接合处之机构.
- 本体(塑料) Housing
Iatacom
其其他他: : 铜铜镍镍合合金金: :CC77XXXXXXXX机机械械强强度度介介于于黄黄铜铜与与磷磷青青铜铜之之间间,高,高导导电电性性,可,可于于高高电电流流应应用用. . 高铜高铜铜钛铜钛合合合合金金金金:: ::C机C机1械1X械XX性X性X质XX质X媲降媲降美伏美伏铜铜77铍0铍0k合ks合is,金i高,金高,高导,高导温电温电强性强性度9度900最%最%佳IC佳I,C时A,时AS效S效,需处,需处要理要理极温极温高度高度导低导低电(3电(39性90性0-时4-时46应60应0)用.)用.. .
连接器之使用
依据不同需求, 共有六种连接层级:
Level I: IC晶圆至IC封装接脚, 如wire bond Level II:零件对PC板连接, 如PLCC Level III:BTB, 如1.27P/H, K08, PCI, SODIMM等 Level IV:子系统与子系统连接, 如FPC Level V: 子系统对输入/输出之连接, 如USB, RJD, D-SUB Level VI:系统对系统之连接, 如cable assembly

射频连接器技术基础知识

射频连接器技术基础知识
射频连接器是用于传递射频信号的可操作装置，主要用于通信系统中，射频信号是指具有某种特定频率的无线发射和接收信号，射频信号可以用来传递数据和信息，而射频连接器则用于连接射频信号源与其他设备。

射频连接器的基本结构包括连接头和插头，连接头是插座的一种形式，用于接收射频信号的输入，插头则用于将射频信号输入到连接头中，使射频信号得以传输。

连接头和插头的材料通常是金属，以便能够表现出良好的射频性能。

另一方面，射频连接器也使用真空或空气式射频连接。

这种连接技术使得射频信号可以快速传输，而且还能够拥有较高的带宽，可以传递大量信息。

在使用射频连接器时，也可以考虑使用插座气隙分离技术，这可以使得射频信号输入连接器时性能更好，并降低噪声的影响。

射频连接器的设计应该考虑到转换损耗、返回损耗和匹配度。

转换损耗可以衡量射频信号输入与输出之间的损耗情况，而返回损耗则可以衡量射频信号在连接器内部的损耗情况，而匹配度则可以反映射频信号在插头和连接头之间信号传输的性能。

除此之外，还应该考虑连接器的机械紧固性，以保证信号的传输无任何中断。

此外，使用射频连接器时，还应该对射频信号的调制方式进行关注。

调制的种类比较多，比如调幅调制（FM）、调频调制（PM）、振幅调制（AM）和脉冲调制（PM）等。

这些调制方式都会影响射频信号在射频连接器中的性能，因此，在设置射频连接器时一定要充分考虑信号调制方式的影响。

FPC连接器基础知识简介.

步骤1：拉开连接器卡锁步骤2：插入FPC/FFC 步骤3：锁紧连接器卡锁
端子是FPC/FFC连接器的接触部件，为了达到连接器高密度的排列和更稳定的接触性能，FPC/FFC连接器端子采用窄片式的接触方式，材质选用导电性能和机械强度较好的磷青铜。
通常，端子结构的设计会有两种方式，一种是冲压平面下料端子（简称：下料端子），另一种是冲压后折弯成形端子（简称：成形端子）。由于窄片型的母端子需要有足够的弹性和相对复杂的形状，如果采用冲压成形的方式，会给冲压加工造成困难，且成形尺寸和精度不易控制。所以通常母端子都采用成形方式。
FPC连接器基础知识简介工程部: Cai jiang
当前，随着SMT技术的普及，表面贴装连接器的应用也越来越广泛，各种类型的PCB 都随之有相应的表面贴装连接器出现。从穿孔式（T/H）焊接工艺到表面贴片（SMT）焊接工艺，使得连接器的端子排列间距（Pitch）逐渐减小到0.8mm和0.5mm，而且应用SMT工艺允许在PCB的双面都焊接电子元器件，大大增加了PCB上的元器件密度。ຫໍສະໝຸດ 端子功能：电子信号之导体传输.
制程：冲压＋电镀(镀金或锡,提升产品的焊接能力) 材质:磷青铜C5191
接地片
功能：元件定位，固定，增加强度等
制程：冲压＋电镀(镀金或锡,提升产品的焊接能力) 材质:青铜C2680
塑胶体内部是等间距的片状隔栏结构，使端子装配后保持小间距的排列和提供一定的保持力。根据产品的使用要求，塑胶体要有足够的强度和韧性，且在SMT焊接前后都不能有翘曲变形。
以很好的保护产品不受损伤，而且在SMT制程中可以和其他电子元器件一样进行自动贴片焊接制程，
而无须多余的工序和设备，提高了PCB组装的生产效率。
1.依产品的pin距(端子与端子的间距)分类 0.5pitch,1.0pitch,1.25pitch,0.3pitch,0.4pitch 2.依产品的高度分类 1.3H ,1.5H,2.0H,2.3H,2.45H 3.依产品的接地片结构分类半包,全包 4.以产品在客户端的使用方式分类 DIP型(插板焊接),SMT型(表面贴装焊接) 5.以产品接触点与FFC组合的关系分类上接,下接,单接,双面触点

连接器基础知识

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。
2、连接器的分类
按照国际电工委员会（IEC）的分类，连接器属于电子设备用机电元件，其规格层次为：
门类（family）例：连接器分门类（sub-family）例：圆形连接器类型（type）例：YB型圆形连接器品种（style）例：YB3470 规格（variant）
④电弧连接，如中、小型继电器、断路器等。
接触电阻理论模型示意图
• 当两个导体对接时，从微观角度讲，其实际的接触面时分布于两个交界面上微小的粗糙点。其微观接触点的数量和位置取决于两个接触面的形状和表面光洁度。实际的总接触面积占接触面的视在面积的千分之一。实际接触面积是接触正压力的正函数。接触压力越大，实际接触面积越大。接触正压力使接触点形成弹性形变和塑性形变，接触点形成接触微表面，支撑外加负荷。同时由于接触点在长期高压力状态下形成形变，导致金属体内电路有效长度和电流路径形成改变，从而形成收缩电阻。从收缩电阻形成的原因可知，影响收缩电阻的主要因素在于接触件材料的体积导电率，表面光滑程度，接触件正压力大小，材料弹性形变、塑性形变能力等。表面光洁度越高，可能形成的接触点越多。正压力越大，可以形成的接触微区面积越大。
• 机电元件（如连接器）的质量比较难鉴别的另一个因素是时延效应。与其它电子元件不同，其它电子元件如集成电路用仪器当场就能鉴别好坏，检验接触点质量却无法当场做到。比如镀金质量，有的金表面微孔甚多，但要出现故障必须经过腐蚀后生成一定的腐蚀物才能造成故障。故鉴别质量有一个时间的滞后效应，这也是人们造成优劣不分的原因。较快的鉴别方法是作适当的加速模拟腐蚀实验，再用微观手段观察和区分。电子连接是一项系统配套工程。在一般情况下，外行人很难看出我国在这方面的落后程度。国内有的生产厂家生产的连接部件，表面上与著名跨国公司生产的部件相差无几，金光灿灿，光亮照人，但做过腐蚀试验后即可看出其质量与可靠性均远达不到国际标准。把国内生产的产品与进口产品放在同等条件下做暴露试验，经过半年至一年后进行测试，结果进口产品的质量大大优于国内产品。

连接器基础概论-设计理论基础

連接器基礎概論設計理論基礎資料參考:工業技術研究院●正向力理論基礎●最大應力理論基礎●接觸電阻理論基礎●保持力理論基礎正向力理論基礎●力學-懸臂樑●求解正向力F=>正向力(9.8N=1kgf)L=>懸臂樑長(mm)d=>位移量(mm)E=>彈性模數(MPa)b=>材料寬度(mm)h=>材料厚度(mm)正向力理論基礎●力學-懸臂樑●求解位移量F=>正向力(9.8N=1kgf)L=>懸臂樑長(mm)d=>位移量(mm)E=>彈性模數(MPa)b=>材料寬度(mm)h=>材料厚度(mm)正向力理論基礎●正向力與插拔力的關係(摩擦力)插入力=插入角正向分力*摩擦係數拔出力=正向力*摩擦係數F(摩擦力)=Fn(正向力)*µ(摩擦係數)●正向力與接觸阻抗的關係(實驗驗證)正向力100gf以上阻抗變異小正向力50gf以下阻抗變異大正向力理論基礎●正向力與產品可靠性的關係降服強度, 破壞理論, 彈性疲勞(恢復性)…●正向力的大小將會影響電鍍層之耐磨性●正向力與振動測試時之瞬斷的關係增加正向力可有效改善瞬斷問題●多PIN數產品可適當調整正向力●力學-懸臂樑最大應力理論基礎●求解應力L=>懸臂樑長(mm)d=>位移量(mm)E=>彈性模數(MPa)h=>材料厚度(mm)σ=>最大應力(kg/mm^2)223LdEh =σ理論基礎公式逆向工程-電腦輔助模擬分析 ANSYS逆向工程-電腦輔助模擬分析 OSD最大應力理論基礎●有限元素分析所得包含:破壞理論(含應力集中效應), 正向力(反作用力),位移量, 溫昇, 疲勞, 運動…●逆向工程界的銘言:垃圾進, 垃圾出!正確的材質資料, 有效設置邊界條件●產品微量化的結果, 連接器將小型化趨勢在小型化的趨勢下, 將會運用到材料的極限特性可靠性實驗報告501001502002501100120013001400150016001700180019001Cycle數正向力(g )接觸電阻理論基礎接觸電阻=材料電阻+接觸阻抗R = Rm + Rc接觸電阻理論基礎●材料電阻基礎理論L: 材料導電長度(mm)A: 材料截面積(mm2)r : 材料導電率(%IACS)●端子長度及截面積受連接器外型及間距而決定, 所以可變更的範圍也將受到限制接觸電阻理論基礎●接觸阻抗基礎理論(實驗)F: 端子正向力(g)●正向力在50~150gf之阻抗值在4~8mΩ●正向力小於50gf, 接觸阻抗則快速增加●一般連接器設計使用100gf 的正向力設計,接觸阻抗可設定為6.5mΩ, 再加上端子材料電阻即是接觸電阻正向力與接觸阻抗實驗測試圖接觸電阻理論基礎050100150200250Normal Force ( gf )0.010.020.030.040.050.0L L C R ( m O h m )T:0.15 R:0.30 Au: 1Sample 1Sample 2Sample 3Sample 4Sample 5理論基礎公式接觸電阻理論基礎●高導電率材料選用對降低接觸電阻效果最顯著(原正向力以達100gf以上)磷青銅的導電率約為13%, 黃銅約26%, 鈹銅則可達到40%以上, 因此選擇端子材料是降低接觸電阻最有效的方法, 可降為原來的1/2-1/3●高電流連接器設計之重點在降低接觸電阻, 降低接觸電阻的主要方法為:1.選擇高導電率的端子材料2.增加端子截面積3.補足正向力保持力理論基礎●保持力設計參數包括: 塑膠材質選用, 端子卡點設計, 干涉量設計…●保持力太大潛在問題:端子插入力增加, 工時增加且易造成端子變形塑膠內應力增加, 易造成塑膠變異…●保持力太小潛在問題:端子定位不穩定, 易鬆脫, 接觸品質不穩定…保持力理論基礎●保持力在連接器小型化的趨勢下必須非常精準設計●端子卡點設計大致分為:單邊, 雙邊, 撕裂, 凸點…●單雙邊又分為:單層, 雙層, 多層, 交錯式…雙層或是多層的前後凸點高度差(0.02~0.04mm)保持力理論基礎●干涉量通常設計0.04mm~0.12mm之間干涉量介於0.04~0.12mm之間, 干涉量與保持力的關係將維持線性比例方式增加(依據實驗證明)干涉量小於0.04mm, 保持力將呈現不穩定狀況干涉量大於0.12mm, 保持力不再維持線性增●卡點平面長度與保持力有相對的關係長度越長, 保持力越大●單邊卡點較雙邊卡點的保持力大保持力理論基礎●雙卡點較單卡點的保持力大不明顯, 可以忽略●卡點前的導角角度與保持力無關●較薄的板片保持力也相對的較低端子材料厚度變更時, 適度調整干涉量端子和塑膠干涉及接觸面積越大, 保持力越大保持力理論基礎保持力與卡點實驗測試圖保持力理論基礎卡點型式圖保持力理論基礎卡點型式圖保持力理論基礎卡點型式圖。

RF连接器基础知识

9、隔离度：本振或信号泄露到其他端口的功率与原有功率之比，单位dB。
10、天线增益(dB)：指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力。一般把天线的最大辐射方向上的场强E与理想各向同性天线均匀辐射场场强E0 相比，以功率密度增加的倍数定义为增益。Ga=E2/ E02
7 团结务实高效创新
佛山市信泰通信器材实业有限公司
RF连接器）通常被认为是装接在电缆上或安装在仪器上的一种元件，作为传输线电气连接或分离的元件。它属于机电一体化产品。简单的讲它主要起桥梁作用。
RF连接器的发展史较短。1930年出现的UHF连接器是最早的RF连接器。到了二次世界大战期间，由于战争急需，随着雷达、电台和微波通信的发展，产生了N、C、BNC、TNC、等中型系列，1958年后出现了SMA、SMB、SMC等小型化产品，1964年制定了美国军用标准MIL-C39012《射频同轴连接器总规范》，从此，RF连接器开始向标准化、系列化、通用化方向发展。
4 团结务实高效创新
佛山市信泰通信器材实业有限公司
FOSHAN CITY XINTYCOMMUNICATIONEQUIPMENT CO.,LTD
五.射频同轴连接器发展趋势 1.小型化 RF连接器的体积越来越小，如SSMB、MMCX 等系列，体积非常小。 2.高频率 HP早在几年前就已推出频率已到110GHz的RF连接器。国内通用产品使用频率不超过40GHz。软电缆使用频率不超过10GHz，半刚电缆不超过20GHz。 3.多功能
RF连接器形成了独立完整的专业体系，成为连接器家族中的重要组成部分。是同轴传输系统不可缺少的关键元件。美、英、法等国家的RF连接器研制技术处于领先地位，其设计、生产、测试、使用技术已成龙配套，趋于完善，不仅形成了完整的标准体系，而且原材料、输助材料、测试系统、装配工具等也已标准化，并进行专业化规模生产。

连接器基本介绍

特别在有振动及有尘土环境中尤佳。缺点：载流能力有所下降。带槽的梁：介于实心梁和分叉触点之间的一种设计。它有两个触点，但是彼此不独立。
总述-level 3
两件式连接器类型及特点两件式连接器可以根据针的尺寸不同及中心距的不同而分类。 0.025”×0.025”技术边长0.025的方针是两件式的连接器最常用的真型，按2.54×2.54mm排列。此类连接器有1～6行，集成的连接器针数可达684，
总述-level 4
总述-level 4
AMP – LATCH AMP-LATCH是一种用于连接0.050”中心距的扁平电缆的连接器。 AMP-LATCH的典型界面是0.025”的方针中心距为0.100”。 AMP-LATCH有屏蔽及非屏蔽型的。 AMP-LATCH插座是由两件式的housing及预装的触点组成的。将电缆插入上盖（cover）与触点之间（cover中的凹槽有助于电缆与触点的对齐），当上盖盖上后，电缆中心每一根导线都与对应的触点端接。
总述-接触弹片
端子簧片提供如下三个功能： a、传输电力或信号 b、提供端子正向力来建立和维持可分离的端子接触界面 c、提供永久性端子接触界面的连接点
φ θ
接触弹片的材料：黄铜磷铜铍铜纯铜其它合金
正向力插拔力插拔次数（耐久）
总述-绝缘体
连接器壳体提供如下四项功能： a、端子间的电气绝缘 b、固定端子的几何位置，利于插入和尺寸稳定 c、为端子提供机械保护和支撑 d、将端子从应用环境中隔离开来，减少对腐蚀的敏感
回流焊的高温中。 *可在PCB的两面都安装元件。 *每个触点可单独修理。压接技术的缺点：
需要附加工具不是对没种厚度的PCB板都可用。
总述-level 3

连接器的基础知识PPT课件

知道一些有关导体的常识。当我们提到导体沟通了电路中的断接处时，实际上是指连接器把两个开路端连接在一起。电路是指整个电系统，而导体是电流流通的实际通路。有时你常常看不到实际的导体，因为它被绝缘材料或介电材料包覆着。有了介电材料导体就可以平行排放，而且不会相互干扰。下面的表介绍常用导体。
一.连接器中使用的导体
就泛指而言，连接器所接通的不仅仅限于电流，在光电子技术迅猛发展的今天，光纤系统中，传递信号的载体是光，玻璃和塑料代替了普通电路中的导线，但是光信号通路中也使用连接器，它们的作用与电路连接器相同。易言之,所有用在電子信號與電源上的連接元件机及其附屬配件等均稱為連接器(CONNECTOR).
2 为什么要使用连接器？
3 连接器的分类
多年来连接器的分类混乱，各个厂家自有其分类方法和标准。1989年在美国国家电子配销商协会 NEDA, 即National Electronic Distributors Association缩写，它是一个工业教育组织）的支持下，生产连接器的几大厂家会聚在一起，制订了一部连接器类标准和术语。
潮
，
保
护
接
座
体触
部份
和
导
体
■
使
座体（housing）连接器座电路体具有如下作用：
彼
■ 支撑接触部份（插针、此绝簧片等），使之牢固正
缘
确就位
上图画
■ 防尘、防污和防潮，保出的连护接触部份和导体
■ 使电路彼此绝缘
接器是
直
上图画出的连接器是直插式插式（in-line）连接器。
（
直插式连接器的特点是导线in 从连接器的一半部份
带状电缆（计算机和外设）名称源自于其外观酷似丝带。又称为平面电缆。它是一组平

连接器设计基础讲解

e尺寸要设计合适
PIN太长顶到端子
PIN太短接触性差
此角度为设计重点
PIN针
插入PIN针后，喇叭口要求平行与 PIN针完全接触。
e、其他类型：
单面接触有外框单面接触
双面接触
环型接触
B 、挂钩基本形状有以下几种： a：背部刺破式：
A尺寸控制端子脱落；
B尺寸控制端子在 Housing内的窜动。（一般窜动为0.15 ~ 0.25mm左右较合适）
DIP型 Wafer 主体PIN孔的设计：
a>b尺寸，可减小PIN针之间的相互累积挤压力，PIN针较容易插入。
主体加倒角
PIN加倒角
*尽量设计PIN针从主体底部插入，如从主体内腔插入会增加组装的难度。
PIN针需打内K：
产品过炉时，溶胶会进入 PIN的K内，从而增加PIN 的固止力。
PIN针打内K可增强产品过炉后的退PIN力。
此处尽量避免尖角，防止刮破胶体保持力变小；尽量做水平，保持力可增大；
此处做成异型或增加加强筋，增强保持力。
b：挂钩悬空式：悬空
注：此种结构挂钩拉力较小，一般不采用。
c：挂钩为产品成型框口部份：
注：此种挂钩拉力大小，一般与塑胶相关较大。
d：挂钩为翅膀式：
挡片---防止弹片不反弹。
二、Housing的设计： 1 、相关匹配尺寸： A、端子与Housing匹配； B、 Housing与Wafer匹配。
C
•正常情况下C小于15度时，产品能顺利对插（如配合间隙太大，对插时PIN针可能会顶死，无法正常对插）。
Housing与Wafer匹配原则： *空Housing与Wafer对插无干涉（无力量）； *Housing的PIN孔与Wafer的PIN针能对应； *防呆部位能对应。

射频连接器基础知识和设计要求

射频连接器基础知识和设计要求射频连接器是用于连接射频设备的一种电子连接器。

它们在无线通信、微波技术、卫星通信、雷达等领域中起着至关重要的作用。

以下是关于射频连接器的基础知识和设计要求：1. 射频连接器的类型：常见的射频连接器类型有SMA、BNC、N型、TNC、SMB、MCX等。

不同类型的连接器应用于不同的频率范围和功率要求，因此在选择连接器时需要根据具体的应用需求进行合理的选择。

2. 频率范围：射频连接器的频率范围通常在几十MHz到几十GHz之间。

连接器的频率范围决定了它能够传输的信号频率范围。

在选择连接器时，应根据所需的频率范围来确定连接器的类型和规格。

3. 带宽：射频连接器的带宽是指连接器能够传输的信号频率范围。

带宽越宽，连接器能够传输的信号频率范围就越大。

在设计射频系统时，应根据系统的带宽需求来选择合适的连接器。

4. 插入损耗：射频连接器的插入损耗是指连接器引入的信号衰减。

插入损耗越低，连接器就能够更好地保持信号的强度和质量。

在设计射频系统时，应选择插入损耗较低的连接器来减小信号衰减。

5. 阻抗匹配：射频连接器和射频设备之间的阻抗匹配非常重要。

当连接器和设备之间的阻抗不匹配时，会导致信号的反射和损耗。

在设计射频系统时，应确保连接器和设备之间的阻抗匹配良好，以保证信号的传输质量。

6. 插拔次数：射频连接器的插拔次数是指连接器能够承受的插拔次数。

插拔次数越多，连接器的使用寿命就越长。

在选择连接器时，应根据具体的应用需求来确定连接器的插拔次数要求。

7. 环境适应性：射频连接器在各种环境条件下都应能够正常工作。

例如，它们应能够承受高温、低温、湿度、振动等条件。

在设计和选择连接器时，应考虑连接器的环境适应性，以确保连接器能够在各种环境下稳定可靠地工作。

总之，射频连接器的选择和设计应根据具体的应用需求来确定，考虑到频率范围、带宽、插入损耗、阻抗匹配、插拔次数和环境适应性等因素，以确保连接器能够满足系统的要求。

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正向力(g)
位移(mm) 第一次測試第十次測試
2.7 端子反复耐压实验
端子位移0.7mm 250
正向力(g)
200 150 100 50 0 1 1001 2001 3001 4001 5001 6001 7001 8001 9001 Cycle數
2.8临界应力设计讨论

以理论方式计算之正向力非常接近实验值。永久变形受FEM最大应力值影响，也就是应力集中之影响，因此应力集中会造成永久变形。永久变形量不会造成端子正向力降低，而是端子弹性系数(正向力/位移量)增加。当端子之理论应力值大过材料强度时，其反复耐压之次数及无法达到1万次，应力愈高次数愈少，但应力超过最大值之1.8倍时尚有2000cycles. 以上测试是在实验室环境下所测得之案例，若产品设计高出材料强度很高时很容易产生跪针现象。
LLCR ( mOhm )
0.0 0 50 100 150 200 250
Normal Force ( gf )
4.4 接触电阻设计

ห้องสมุดไป่ตู้

接触电阻包含端子材料电阻和接触点电阻两项和。一般连接器设计使用100gf的正向力设计，接触端电阻可设定为 6.5m-ohm，再加上端子材料电阻即是接触电阻。高导电率材料选用对降低接触电阻效果最显著，增加正向力对降低接触电阻没有效果。接触端的半径对接触电阻值没有显著影响。高电流连接器设计之重点在降低接触电阻，降低接触电阻的主要方法为 1.选择高导电率的端子材料，2. 增加端子截面积。
2.5 理論應力與永久變形之關係
0.4 0.3
永久變形量
(mm)
0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
理論應力 / 材料強度
2.6 永久变形和正向力之关系
端子位移0.9mm 250 200 150 100 50 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
2.1端子应力设计基础
dEbh 理论正向力 F 3 4L 3dEh 6L F 2 2 2L bh
d :位移量 (mm) :最大应力(Mpa) *Forming and blanking端子设计差异及重点 F : N(98gf)
3
理论最大应力
E :弹性系数 (110Gpa)
2.1 端子应力设计实例
4.5 接触电阻案例
1.
请计算接触电阻
1. 2. 3. 4.
23.2 25.5 29.8 33.3
5.1 应力释放设计

应力释放：当材料在受应力及温度环境下，长时间所造成的正向力下降的现象，称为应力释放，通常以原受力的百分比表示。温度越高，受力时间越长，应力释放的越大一般规定应力释放在 3000hr以上仍然能维持70%以上的力量才合
3.6 保持力设计实例
3.7 保持力线性公式
Zenite 6130L (A3) B02 B03 B22 r_F＝42 I－ 1 r_F＝27 I＋ 147 r_F＝74 I＋ 222 Sumik E6006L (B3) r_F＝29 I＋ 58 r_F＝35 I＋ 4 r_F＝43 I＋ 196 Vectra L140 (C4) r_F＝54 I－ 89 r_F＝40 I＋ 6 r_F＝77 I＋ 270 PA 46 TE250F6 (D3) r_F＝24 I＋ 349 r_F＝47 I＋ 146 r_F＝73 I＋ 646 PA 6T C430CN (E3) r_F＝44 I＋ 12 r_F＝53 I－ 60 r_F＝82 I＋ 391 PCT CG941 (F4) r_F＝40 I－ 5 r_F＝36 I－ 31 r_F＝41 I＋ 416
3.1 保持力设计

在连接器smt化及小型化的趋势下，保持力的设计必须非常精准。保持力太大，有两项缺点：

(1)增加端子插入力，易造成端子变形 (2)增加housing内应力，易造成housing变形。 (1)正向力不够，造成电讯接触质量不良， (2)端子易松脱

保持力太小，有两项缺点：
1.2 正向力与接触电阻关系
50.0
T:0.15 R:0.30 Au: 1 Sample 1
40.0
Sample 2 Sample 3 Sample 4 Sample 5
LLCR ( mOhm )
30.0
20.0
10.0
0.0 0 50 100 150 200 250
Normal Force ( gf )
设计要件
1. 2. 3. 4. 5.
6.
正向力设计最大应力设计保持力设计接触电阻设计金属材料选用应力释放设计
1.1 正向力设计

镀金端子正向力：100gf或小于 100gf。镀锡铅端子正向力必须大于 150gf。正向力与产品的可靠性有绝对的关系。正向力与接触电阻有密切的关系。若PIN数大于 200 可适度降低正向力。正向力与mating/unmating force有关。正向力与振动测试时之瞬断(intermitance)有密切的关系，增加正向力可改善瞬断问题。正向力会严重影响电镀层之耐磨耗性。
r_F :保持力 (gf) I :干涉量 (10mm)
4.0 Contact resistance
CR Rbulk
1 1 1 ... Rc R f
4.1 接触电阻设计

电子连接器接触电阻设计包括两部分：
1. 2.
端子材料电阻接触端电阻
4.2材料电阻计算
L :端子导电长度(mm)
2.3 临界应力设计实例
2.3 临界应力设计实例
位移(mm) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 最大应力 (Mpa) 理论值 FEM 理论值/ 材料强度 297 525 0.4 445 787 0.6 594 1050 0.8 742 1312 1.0 891 1575 1.2 1040 1838 1.4 1188 2100 1.6 1337 2363 1.8 1485 2625 2.0 永久变形量 (mm) 0 0.01 0.02 0.05 0.09 0.15 0.20 0.27 0.34 Cycle No. >10000 >10000 >10000 >10000 8000 5000 2000
材料强度 = 750Mpa
大小端子应力值
(1) 703Mpa (2) 1111 Mpa (3) 1244 Mpa (4) 1355 MPa
2.2 最大应力设计

最大应力＜材料强度( 680-780MPa for C5210EH )。 FEM分析所得之最大应力含应力集中效应，通常会大于nominal stress ，因此应排除应力集中效应。高应力设计的趋势：Connector小型化的趋势，使端子最大应力已大于材料强度，如何在临界应力下设计端子是重要课题。临界应力的设计应以理论应力值为基础来设计，所考虑的因素包括：位移量，理论应力，永久变形量，反复差拔次数。

3.2 保持力设计参数

保持力设计参数包括：塑料选用，端子卡榫设计，干涉量设计。 smt type connectors必须使用耐高温的塑料材料，常用的包括：LCP，Nylon，PCT， PPS等。端子卡榫设计大致分为单边及双边两类，每一边又可以单层及双层或三层。干涉量通常设计在40mm-130mm之间
乎设计的

原则。
根据以上的规定，可提出一简单的设计原则：70℃以下可使用 C260(黄铜)，70-105℃可使用C510,C521(磷青铜)，105℃以上则须使用C7025, BeCu, TiCu等较贵材料。
5.2 應力釋放相關資料(1)
5.2 应力释放相关资料(1)
6.1Temperature rise
3.3保持力实验设计
3.4卡榫的设计变数

卡榫的设计变量包括：

单边与双边单凸点与双凸点凸点平面宽度(4,8mm) 凸点插入角度(30, 60) 前后凸点高度差(0.02, 0.04mm)
3.5 保持力设计准则
1.
2.
3.
塑料材料的保持力差异性很大，同一种卡榫及干涉量的设计，不同的塑料，保持力会有500gf 以上的差别。一般而言：nylon的保持力大于LCP，PCT则介于两者之间，但同样是LCP，不同厂牌间的差异性非常大，有将近400gf的差异。干涉量的设计最好介于40 mm-100mm 之间，因为干涉量小于40 mm ，保持力不稳定，大于 100mm，保持力不会增加，干涉量介于两者之间，保持力呈现性的方式增加，增加的量随材料及卡榫设计的差异约在30-120 (gf/10mm)。
2.4 正向力结果之比较
500.0 450.0 400.0 350.0 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 0 0.5 1 1.5
Normal Force(Excel;g) Normal Force(FEM:g) Normal Force(Measure;g)
RB (m)
17.24 103

L A
A :端子截面积(mm2) :导电率(%)

磷青铜(C5191, 5210)的导电率约为13%，黄铜 (C2600)导电率约26%，BeCu and C7025则可达到40%，因此选择端子材料是降低接触电阻最有效的方法，可降为原来的1/2-1/3。端子长度及截面积受电子连接器外型及pitch而决定，可变更的范围受到限制。
: electric conductivity (%IACS) k : thermal conductivity (BTU/ft.hr.F)