连接器全制造流程
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連接器概述
一. 什麽是連接器?
連接器是電子工程技術人員經常接觸的一種部件。它的作用非常單純:在電路內被阻斷處或孤
立不通的電路之間,架起溝通的橋梁,從而使電流流通,使電路實現預定的功能。連接器是電子設
備中不可缺少的部件,順著電流流通的通路觀察,你總會發現有一個或多個連接器。連接器形式和
結構是千變萬化的,隨著應用物件、頻率、功率、應用環境等不同,有各種不同形式的連接器。例
如,球場上點燈用的連接器和硬碟驅動器的連接器,以及點燃火箭的連接器是大不相同的。但是無
論什麽樣的連接器,都要保證電流順暢連續和可靠地流通。
就泛指而言,連接器所接通的不僅僅限於電流,在光電子技術迅猛發展的今天,光纖系統中,
傳遞信號的載體是光,玻璃和塑膠代替了普通電路中的導線,但是光信號通路中也使用連接器,它
們的作用與電路連接器相同。這里我們只關心電路連接器,集中介紹電路連接器及其應用。
二. 爲什麽要使用連接器?
設想一下如果沒有連接器會是怎樣?這時電路之間要用連續的導體永久性地連接在 一起,
例如電子裝置要連接在電源上,必須把連接導線兩端,與電子裝置及電源通過某種方法(例如焊
接)固定接牢。這樣一來,無論對於生産還是使用,都帶來了諸多不便。
以汽車電池爲例。假定電池電纜被固定焊牢在電池上,汽車生産廠爲安裝電池就增加了工作
量,增加了生産時間和成本。電池損壞需要更換時,還要將汽車送到維修站,脫焊拆除舊的,再
焊上新的,爲此要付較多的人工費。有了連接器就可以免除許多麻煩,從商店買個新電池,斷開
連接器,拆除舊電池,裝上新電池,重新接通連接器就可以了。這個簡單的例子說明了連接器的
好處。它使設計和生産過程更方便、更靈活,降低了生産和維護成本。
使用連接器的好處
改善生産過程 連接器簡化電子産品的裝配過程。也簡化了批量生産過程
易於維修 如果某電子元部件失效,裝有連接器時可以快速更換失效元部件
便於升級 隨著技術進步,裝有連接器時可以更新元部件,用新的、更完善的元部件代替舊的
使用連接器使工程師們在設計和集成新産品時,以及用元部件組成系統時,有更大的 提高設計的靈活性 靈活性。
三. 連接器的應用
a. 電腦和電腦周邊設備
包括大型電腦、小型電腦和個人電腦以及相關的設備,如印表機、數據機、掃描器、巨量外
部存儲設備等使用的連接器。實盈公司目前生產的產品主要集中在這個領域
b. 資料通信/電信
包括資料通信、電話、無線廣播和電視廣播設備等使用的連接器。電纜系統和光纖系統的連接
器。實盈公司目前生產了應用於手机的整套連接器.
c. 消費類電子設備
包括電視機、錄影機、身歷聲音響、光碟機.像機和數碼相機等電子設備.
d. 汽車電氣和電子設備
轎車、卡車和其他機動車。從安全裝置、駕駛作業系統到車體電氣配線系統、汽車發動機和傳
動控制系統都使用許多連接器.e.其他
飛机,船艦,軍事裝備等等.
四. 連接器的組成和應用
1 導體與連接器
爲瞭解電子互連部件的工作原理,需要知道一些有關導體的常識。當我們提到導體溝通了電路中
的斷接處時,實際上是指連接器把兩個開路端連接在一起。電路是指整個電系統,而導體是電流流
通的實際通路。有時你常常看不到實際的導體,因爲它被絕緣材料或介電材料包覆著。有了介電材
料導體就可以平行排放,而且不會相互干擾。下面的表介紹常用導體。
連接器常用的導體
圖示 導體 應用
端子
直接用銅板衝制並在表面加以電鍍而成.
分. 連接器的公母對接端部
分立導線 廣泛用於多種電子設備
單根導線或電纜
雙絞線
由兩根小號絕緣導線繞絞在一起,覆以外被而
組成的電纜.兩個導線通常良好絕緣.普通電話線
及家用導線都是比絞線. 計算機网絡
電信
同軸電纜
它由直徑較小的銅導線(內導體)同軸地安放
在豐徑較大的外導體內,兩者之間由介電體離和支
撐.它們的最外面包覆以絕緣材料. 視頻
帶狀電纜
又稱為平面電纜,它是一組平行導體覆以絕緣
材料組成的.導體有兩種形式.一種是圖形截面的
導體,一種是扁平柔性叫纜. 計算機和外設
印制電路板
PCB 是在敷銅聚合板上,通過蝕刻加工,印制
上電路. 計算機和外設
扁平柔性電路/扁平平面電路(FFC/FPC)
它與帶狀電纜類似,但導體是扁平的,不是圓
形的.導體橫截面為矩形且极薄. 辦公設備,保安系統,
通信,自動售貨机.
纖維光纜
光纖導體有許多種類和模式,但最常見的是玻
璃,塑料包覆的硅石英或塑料,光通過它們傳導或
傳輸. 高速據傳輸,如計算機
网絡和通信系統. 2 連接器的組成部分及術語
1座體 (housing)2 底座 (header)3 接觸部份 (contacts)- 端子和插針 4 陽和陰 5 鍍層
6 鍵和定位 7 電路標識
1. 座體(housing)
連接器座體具有如下作用:
■ 支撐接觸部份(插針、簧片等),使之牢固正確就位
■ 防塵、防汙和防潮,保護接觸部份和導體
■ 使電路彼此絕緣
上圖畫出的連接器是直插式(in-line)連接器。直插式連接器的特點是導線從連接器的一半部份
接入,從另一半接出。連接器的這兩部份分別稱爲插頭(陽頭)和插座(陰座)。
2. 底座(header)
安裝在印製電路板上的連接器,其所用的座體稱爲底座(header),又稱基座(base)或片座
(wafer)。底座和座體的主要差別在於底座總是與電路引腳安裝在一起,而座體只是空殼。底座有
兩種形式:有罩的和無罩的。護罩是指連接器的插針和插座,在交合部份周圍用座體或護裙作成的
保護罩。底座還有摩擦鎖緊型(friction lock style)的,它是部份有罩的底座,但是具有鎖緊
裝置,它使底座與座體的結合更可靠(見下圖)。
底座有許多形狀,最常用的是兩種形狀:直針(又稱垂直)和直角。底座的列數也可以不同,可以
是單列插針的,也可以是多列插針的(見下圖)。
3. 座體使用的塑膠
座體使用的塑膠是熱塑性塑膠,可以多次熔化和固化。塑
造加工過程的剩餘塑膠(如:料頭) 經粉碎可再次利用。下面
介紹用於高溫環境的專用塑膠。這種塑膠具有優異的耐高溫
特性。用於表面貼焊安裝(SMT, surface mount method of
termination)的連接器需要這種塑膠。還有一種表面插焊
安裝(SMC, surface mount compatible)的連接器,實盈公司稱之為 DIP 型. 兩者的差別在於 SMC 把插針插入過孔後再焊接在 PCB 板上;而 SMT 利用焊腳貼
焊在 PCB 板表面上。由於需要焊接,塑膠必須能耐高溫。也就是說,表面安裝用的連接器座體,必
須能夠承受高溫。(見下圖例)
SMT, SMC 和高溫塑膠
housing 使用的塑膠材質
商品名
塑膠 連接器産品 優點 缺點
稱
尼龍 Celanese
Zytel
KK
SPOX Vydyne 易吸潮濕造成尺寸不穩定
及機械和電氣性能下降。塑
造時易溢料(mold flash)
高強度,柔韌性好。化學耐受性優異。可
用多種技術和成本較低
易吸潮濕造成尺寸不穩定
高溫尼 Milligrid 適合 SMT 。高強度,高韌性和優異的延 及機械和電氣性能下降。塑 Stanyl 龍 高溫插頭座模組 展性。優異的化學耐受性 造時易溢料。成本比普通尼
龍高
Celanex QF-50 聚酯 尺寸穩定(不易吸潮)。優異的化學耐受 不適於 SMT 。成本較尼龍 Crastin MX-50 -PBT 性。高強度 稍高。 Valox 小型 DIN 41612
聚酯 Thermx SL 底座 適於 SMT。尺寸穩定。優異的化學耐受 可能會碎。塑造時易溢料。
-PCT Valox Intel 的插卡 性。高強度 比 PBT 成本高
PPS Fortron
Supec
Rytron
PLCC 插座 易碎。塑造時易溢料。成本
比多數熱塑性塑膠都高。顔
色少
適於 SMT。優異的化學耐受性。尺寸穩定
(不易吸潮)
LCP Zenite
Vectra
Xydar SIMM(記憶體條)
DIMM(記憶體條)
LFH 強度與韌性的超級組合。適於 SMT 。能
夠塑鑄出薄壁。優異的化學耐受性。尺寸
穩定(不易吸潮)。無塑造時溢料
成本高。比其他熱塑性塑膠
柔性差。顔色少
4. 接觸部份(Contacts) 連接器中的接觸部分把要相連接的兩部份導體(或導線)結合在一起。結合後,電路就被接通,
電流流過連接器。接觸部份有兩種主要類型:端子(terminal)和插針(pin)。實物的具體形狀則
變化多端。下面出示了兩者的圖例。端子(或插針)具有兩個端部:前端和後端。前端總是結合端,它同另一端子交合形成接觸。後端
總是起端接作用,或是壓接或接連導線(導體)(請見下圖)。
下表中摘要列出了連接器接觸部份採用的金屬,以及它們各自的優缺點。注意接觸部分所用的
基體金屬中都有銅合金,藉以保證良好的導電性、導熱性、機械性能和可工藝性
金屬 成分 優點 缺點
最便宜
黃銅 銅和鋅 強度與彈性好 受應力和腐蝕易裂損
成形質量好
比黃銅彈性好 比黃銅導電率低 磷青銅 銅和錫
比黃銅更堅固 價格比黃銅貴得多
優異的導電率 價格昂貴
鈹銅(Be-Cu) 銅和鈹 強度和彈性異常好 具有高硬度,額外磨損衝壓和加
良好的抗腐蝕和抗磨損性能 工設備
5. 鍍層
把連接器的接觸部份電鍍,是爲了改善導電性、抗腐蝕和抗磨損性,提高可焊性。具有良好機
械性能(如可成形性,彈性)的金屬,常常不具備優良的導電性、抗腐蝕和抗磨損性以及可焊接性。
實際應用時通常把這些金屬材料全部或有選擇地電鍍,以改善性能。下表摘要介紹主要採用的鍍層
金屬及其特性。