1、连连接器设接器设计计手手册册Design Guide for Connector 大纲大纲1.连连接器接器产产品基本特征品基本特征2.塑胶零件设塑胶零件设计计 2-1.塑胶塑胶结结构设构设计计 2-2.塑胶材料塑胶材料选择选择3.端子五金零件设端子五金零件设计计 3-1.保持力设保持力设计计 3-2.正向力设正向力设计计 3-3.端子端子应应力设力设计计 3-3.铜材铜材选选用用4.高高频频设设计计5.电电镀镀设设计计6.PCB焊接技焊接技术简术简介介OutlineCharacteristic of connector连连接器的特性接器的特性高速高速传传输输(High speed transm
2、ission)散散热热(Heat dissipation)电磁波电磁波/高高频测试频测试(EMI/RFI)噪音噪音(Acoustics)电力分配电力分配(Power distribution)结结构构(Mechanical design)外外观观(Product styling & Cosmetics)环环保保(Environmental protection & Recycling)Design concept轻轻量化量化(Low Weight)小型化小型化,小小pitch化化(Minimum Size)低成本低成本(Low Cost)高性能高性能(Height Performance)量量
3、产产性性(Height Productivity)连连接器设接器设计计理念理念机械设计程序机械设计程序 設計流程 工作內容 產生文件 需求評估顧客需求調查概念設計工作規範設計時程安排細部設計加工製造 完成思考可能解決的方式並評估採用何種方案 機構草圖依選用方案座詳細分析決定細部尺寸組合圖 零件圖零件表 製程規劃安排製程進度組裝與試驗成品Design ProcessDesign of Plastic Part第一章第一章. . 塑胶零件设塑胶零件设计计Design of Plastic Part2-1.2-1.塑胶零件塑胶零件结结构设构设计计-壁厚壁厚(Thickness)(Thickness)
4、设设计计设设计计原原则则: :1. 1.壁厚均壁厚均匀匀2. 2.尽尽可能小的肉厚可能小的肉厚3. 3.受力处和合胶受力处和合胶线线处要有足够的厚度处要有足够的厚度, ,保保证证一定一定的强度的强度( (图图示示) )合胶合胶线线受力面受力面如果无法避免不均如果无法避免不均匀匀的肉厚设的肉厚设计时计时, ,应尽应尽量采用逐步量采用逐步过过渡的形式渡的形式, ,避免突变避免突变, ,否否则则容易容易产产生变形生变形不好的设不好的设计计好的设好的设计计肉厚肉厚过过渡部份渡部份Design of Plastic Part2-1.2-1.塑胶零件塑胶零件结结构设构设计计-壁厚壁厚(Thickness)
5、(Thickness)设设计计左左图图肉厚设肉厚设计计不均不均匀匀, ,右右图为图为改改进进后的设后的设计计, ,肉厚设肉厚设计计均均匀匀, ,成型成型时时不易不易产产生生缩缩水水, ,气泡气泡, ,变形等不良变形等不良现现象象GoodGoodGoodGoodBadBadBadBadDesign of Plastic Part2-1.2-1.塑胶零件塑胶零件结结构设构设计计-加强筋加强筋(Rib)(Rib)设设计计主体肉厚主体肉厚: T: T拔模角度拔模角度D: 0.5D: 0.5 -1.5 -1.5 加强筋高度加强筋高度: : 小于小于5T(5T(一般一般为为2T2T3T3T加强筋间距加强筋
6、间距: 2T: 2T3T3T连连接接圆圆弧半弧半径径: R=0.25: R=0.250.4T0.4T宽宽度度(W): 0.4(W): 0.40.8T(PC/ABS0.8T(PC/ABS小于小于0.5T, 0.5T, ABS ABS为为0.5-0.7T)0.5-0.7T)Design of Plastic Part2-1.2-1.塑胶零件塑胶零件结结构设构设计计-凸台设凸台设计计凸台尺寸设凸台尺寸设计规计规范范主壁厚主壁厚: T: T拔模角拔模角(d): 0.5(d): 0.5 -1.5 -1.5 凸台高度凸台高度: : 小于小于5T(5T(一般一般2.52.53T)3T)过过渡渡圆圆弧半弧半径
7、径R: 0.25TR: 0.25T0.40T0.40T凸台厚度凸台厚度(W): 0.4T(W): 0.4T0.8T0.8TDesign of Plastic Part2-1.2-1.塑胶零件塑胶零件结结构设构设计计-角撑角撑(Gussets)(Gussets)设设计计Design of Plastic Part2-1.2-1.塑胶零件塑胶零件结结构设构设计计-一般一般圆圆角设角设计计Choice of Plastic Material连连接器设接器设计选计选用塑胶原料的原用塑胶原料的原则则 由于由于连连接器的接器的housinghousing结结构特点基本上都是构特点基本上都是, ,薄肉薄肉(
8、 (最小的小于最小的小于0.2mm),0.2mm),多多pinpin孔孔, ,细细长长结结构构, ,同同时时因因应应ITIT行业的行业的产产品更新品更新换换代快代快, ,竞竞争激烈争激烈, ,所以材料的所以材料的选择选择必需遵循一下必需遵循一下的原的原则则: :1. 1.流动性好流动性好, ,可成型肉厚可成型肉厚较较薄的薄的产产品品( (如如LCP,PPS,NAYLONLCP,PPS,NAYLON类类) )2. 2.高强度高强度, ,抗冲抗冲击击性性, ,3. 3.耐高温耐高温(SMT(SMT焊接制程的需要焊接制程的需要) )4. 4.优异的电气性能优异的电气性能( (高高绝缘绝缘电阻电阻,
9、,低的介电常低的介电常数数) )5. 5.冷却速度快冷却速度快( (缩缩短成型周期短成型周期, ,提高效率提高效率, ,节约节约成本成本) )6. 6.在在满满足性能的足性能的状状况下况下, ,尽尽量量选选用价格便宜的材料用价格便宜的材料MaterialLCPLCPLCPLCPPA6TVendorSumitomoSumitomoPolyplasticsAmocoMitsuiGradeSumikasuperSumikasuperVECTRAXYDARARLEN特性項目(Properties)UnitE6006E6006LE130iG930CH230N1，物理性質(Physical propert
10、ies)Method顏色 color-BLACKNATURALBLACKBLACKBLACK比重 specific gravity-ASTM D-7921. 621. 621. 611. 611. 62吸水率 water absorption%ASTM D-5700. 020. 020. 04300-介電常數 dielectric constant-ASTM D-1504. 34. 33. 74. 24.0散失因子 dissipation factor-ASTM D-150-0. 030. 0130. 013塑膠材料物性表塑膠材料物性表塑料名稱供貨廠商塑料規格(Specification)2，
11、機械性質 (mechanical properties)3，熱性質（thermal properties)4，流動特性 (flow properties)5，電氣性質 (electtrical properties)結構式NH(CH2)m NHCO(CH2)n-2CO性 質結晶性熱可塑性塑膠，有明顯熔點，Nylon6 Tm為220230，Nylon66則為260270，Nylon本身具吸水基故有吸水性，成形前須乾燥，溫度過高乾燥則尼龍粒變色,1、具高抗張強度2、耐韌、耐衝擊性特優3、自潤性、耐磨性佳、耐藥品性優4、低溫特性佳5、具自熄性缺 點尼龍吸濕性高、長期尺寸精密度及物性受影響,成型時瓦斯
12、汽較多電子電器：連接器、捲線軸、計時器、護蓋斷路器、開關殼座汽車： 散熱風扇、門把、油箱蓋、進氣隔柵、水箱護蓋、燈座工業零件：椅座、自行車輸框、溜冰鞋底座、紡織梭、踏板、滑輸尼龍Nylon(PA66,PA46,PPA,PA6T,PA9T)優 點用 途连连接器设接器设计计常用的塑胶原料特性比常用的塑胶原料特性比较较Choice of Plastic Material結構式為結晶性熱可塑性塑膠，具明顯熔點245260，在室溫下有優良之機械性能及耐摩擦、磨耗性能。但因Tg低所以其熱機械性能差，一般都添加玻纖以提高耐熱及機械性能，此類稱FR-PET。1、尺寸安定性佳2、機械性能優異3、潛變性小4、電氣
13、特性佳5、耐候性優6、耐有機熔劑、油及弱酸7、耐氣性耐水性好8、具自熄性1、機械性質具有方向性、流動性較高2、結晶速度較慢3、乾燥及加工條件要求嚴格電子電器：斷電器、整流器、線軸、吹風機風口、線軸燈罩汽車：電裝組件、擋泥板、煞車器把手工業零件：冷卻風扇把手缺點用途性質飽和聚酯對苯二甲酸乙酯(PET)優點Choice of Plastic Material結構式為高結晶性熱可塑性塑膠，熔點220230，結晶速率比PET快。1、機械性質安定抗張強度與抗張模數和尼龍相似2、摩擦係數小有自潤性3、吸水率低4、電氣性質優良5、尺寸安定性良好6、耐藥品性、耐油性極佳1、Tg(30)低，在荷重下H.D.T.
14、為602、抗衝擊強度不良，一般以玻纖補強為FR-PBT來使用電子電器：無熔線斷電器、電磁開關、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼汽 車： 車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導線護殼、輪圈蓋工業零件：OA風扇、鍵盤、釣具捲線器、零件、燈罩飽和聚酯對苯二甲酸丁酯 ( PBT )缺 點用 途性 質優 點Choice of Plastic Material結構式性質融點250，結晶體，本色為暗黃色，常加入玻纖作應用。1、耐熱性高2、耐化性強3、尺寸安定性高4、高機械性質缺點吸濕性高，加工前需除濕乾燥1、電子連接器、開關、線圈架2、汽車繼電器、連接器聚對苯二甲酸環乙酯 ( PCT )優點用途Choic
15、e of Plastic Material結構式性質非晶體，融點為285，Tg為851、耐熱2、難溶解3、耐藥品性4、耐燃性缺點成形時易產生毛邊,瓦斯氣較多用途1、電器、電子：連接器、線圈架優點聚硫化二甲苯 ( PPS )Choice of Plastic Material結構式性質為半芳香族聚酯，具高強度、高彈性率、低線性膨脹率,為結晶型材料,耐高溫,冷卻速度快1、流動性高2、尺寸安定性佳3、流動性極佳4、耐溶劑性5、高機械強度6、難燃性缺點與流動方向垂直之機械物性較差1、速接器、線圈、開關、插座2、泵零件、閥零件3、汽車燃料週邊零件4、電子爐用容器用途液晶聚合物 (LCP )優點Choic
16、e of Plastic Material10/1199Page21第二章第二章. . 端子零件设端子零件设计计Design of Terminal1. 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。2. 保持力太大，有两项缺点：n(1)增加端子插入力，易造成端子变形n(2)增加housing 内应力，易造成housing 变形。3. 保持力太小，有两项缺点：n(1)正向力不够，造成电讯接触质量不良，n(2)端子易松脱Design of Retainer Force 保持力的作用保持力的作用: :固持端子于固持端子于Housing中中,防止脱落防止脱落焊接时焊接时,提供提供
17、Connector,整体保持力整体保持力检验端子压状况及隔栏强度状况检验端子压状况及隔栏强度状况(耐电压性能耐电压性能)n保持力设计参数包括：塑胶选用，端子卡榫设计，干涉量设计。n smt type connectors 必须使用耐高温的塑胶材料，常用的包括：LCP，Nylon，PCT，PPS等。n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。n干涉量通常设计在0.04mm-0.13mm 之间Design of Retainer Force 3-1. 3-1. 保持力的影响因素保持力的影响因素Design of Retainer Force 3-1. 3-1. 保持力的影响
18、因素保持力的影响因素1.塑胶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500 gf 以上的差别。2.一般而言：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400 gf的差异。3.干涉量的设计最好介于40 mm-100 mm 之间，因为干涉量小于40 mm ，保持力不稳定，大于100 mm，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)。Design of Retainer Force 3-1.3-1.卡榫的结构设计双尖点双边卡笋单
19、尖平面单边卡笋单尖双边卡笋 单尖单边卡笋双尖点单边卡笋单尖平面双边卡笋Design of Retainer Force 3-1.3-1.卡榫的卡榫的结结构构对对保持力的影响保持力的影响1. 凸点平面长度和保持力有很大的关系，长度越长，保持力越大。2. 单边卡榫较双边的保持力大。3. 双凸点较单凸点的保持力大，但不明显，可以忽略。4. 凸点前的导角角度与保持力无关。5. 较薄的板片保持力也相对的较低6. 总结而论：端子和塑胶接触面积越大，保持力越大，而且其效果非常明显。Design of Normal Force3-2. 3-2. 端子正向力设端子正向力设计计镀金端子正向力：50-100 gf
20、或小于 100 gf。镀锡铅端子正向力必须大于 150 gf。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。镀镀金端子正向力金端子正向力舆舆接触阻抗的接触阻抗的关关系系Design of Normal Force图图示曲示曲线线表明表明: :当当正向力大于正向力大于50gf50gf后后, ,接触阻抗几乎不随正向力而变接触阻抗几乎不随正向力而变化化0
21、.010.020.030.040.050.0501001502002500LLCR(mOhm)Normal Force(gf)端子正向力的设端子正向力的设计计必需考必需考虑虑材料的最大材料的最大应应力力, ,端子理端子理论应论应力的力的计计算方法如下算方法如下: : d : 位移量 (mm) E : 弹性系数 (110 Gpa) s : 最大应力(Mpa) F : N(50-100gf)* Forming and blanking 端子设计差异及重点22336234bhLFLdEhLdEbhFsF:理理论论正向力正向力Design of Stress Force0 00. 10. 10. 20
22、. 20. 30. 30. 40. 40 00. 20. 20. 40. 40. 60. 60. 80. 81 11. 21. 21. 41. 41. 61. 61. 81. 82 2理论应力 / 材料强度永久变形(mm)永久变形永久变形舆舆理理论应论应力的力的关关系系Design of Stress Force端子位移0. 9m m05010015020025000. 10. 20. 30. 40. 50. 60. 70. 80. 9位移(m m )正向力(g)第一次測試第十次測試永久变形永久变形舆舆正向力的正向力的关关系系Design of Stress Forcen永久变形受 FEM 最
23、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。n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。n当端子之理论应力值大过材料强度时，其反覆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2000 cycles.n若产品设计应力高出材料强度很高时很容易产生跪针现象。Design of Stress Force永久变形永久变形舆应舆应力的力的关关系系Design of Resistance端子接触理端子接触理论论A-spotsApparentcontactareaEffectivecontact areaSURFACE1SU
24、RFACE2PPPPPP几何接触形几何接触形态态球球对对平面接触平面接触圆圆柱柱对圆对圆柱接触柱接触圆圆柱柱对对平面接触平面接触平面平面对对平面接触平面接触Design of Resistance电流流过端子接触区域时的总电阻值电流流过端子接触区域时的总电阻值(RT),是为是为体积电阻值体积电阻值(RB),挤缩电阻值挤缩电阻值(RC),和簿膜电阻值和簿膜电阻值(Rf)的的总和总和RcRfR +111+.CR=bulkRRcfSURFACE1SURFACE2PPPPPPDesign of Resistance接触阻抗接触阻抗kefRICR实际阻抗实际阻抗 实际阻抗值=素材阻抗接触阻抗素材体素材体
25、积积阻抗阻抗ALmRBs31024.17)(L : 端子导电长度 (mm)A : 端子截面积 (mm2)s: 导电率 (%)纯铜之电阻系数=17.24110-3 Design of Resistance接觸型態球對平面圓柱對平面 圓柱對圓柱 圓柱對圓槽 圓柱對圓柱正交1.499F1.274F1.274F1.274F1.503FF為正向力(gf )eI(Cf, Rk, Ie取值见附页)種類JIS編號導電率黃銅C268026%磷青銅C519113%磷青銅C521012%白銅C702538%鈹銅C17445%一般材料导电率表Design of Resistance fC值 取用表 鍍金厚度曲率半徑1
26、inm5inm10inm20inm0.05mm202.138237.953141.756181.7040.1mm263.528236.605235.847275.0270.3mm275.12289.318317.686326.8030.5mm-290.92270.020.75mm262.096290.085308.48427.851.0mm160.118332.8309.343-Design of Resistance kR值 取用表 鍍金厚度曲率半徑1inm5inm10inm20inm0.05mm4.5214.7525.0644.5930.1mm3.8134.1544.3333.8280.3
27、mm3.0812.9683.222.7890.5mm-2.672.650.75mm3.1283.0112.992.3561.0mm3.2722.5452.721-Design of ResistanceChoose of Material低接触电阻与素材电阻而满足回路需求腐蚀电阻须低确实插入时，须有低摩擦力与良好的导电性适当的弹性特性价格须低传导性(Conductivity)最小素材电阻延展性(Ductility)帮助端子之成形降伏强度(Yield Strength)在弹性范围内，可拥有大的位移应力松弛(Stress Relaxation)端子于长时间受力或使用于高温时 抗拒负载能力仍能维持硬
28、度(Hardness)减少端子金属的磨损铜材选择基本要求:特特 性性 項項 目目P P H H O O S S P P H H O O R RB B R R O O N N Z Z E EC C O O P P P P E E R R A A L L L L O O Y YS S B B 3 3 1 1C C 5 5 1 1 9 9 1 1 R R - - H HS S T T O O L L - - 9 9 2 2理理 論論 值值實實 際際 值值1 1 . . 物物 理理 特特 性性 P P H H Y Y S S I I C C A A L LP P R R O O P P E E R R
29、 T T I I E E S S密密 度度 ( ( G G / / C C M M ) ) D D E E N N S S I I T T Y Y8 8 . . 8 8 3 38 8 . . 9 98 8 . . 9 92 2 . . 化化 學學 特特 性性 C C H H E E M M I I C C A A L LP P R R O O P P E E R R T T I I E E S S化化 學學 成成 份份 ( ( % % ) ) C C H H E E M M I I C C A A L LC C O O M M P P O O S S I I T T I I O O N NS
30、S n n : : 5 5 . . 5 5 0 0 - - 7 7 . . 0 0 0 0N N i i 1 1 . . 3 3 2 2 . . 7 7S S n n 3 3S S n n 2 2 . . 5 5 3 3C C u u + + S S n n + + P P : :S S i i 0 0 . . 2 2 0 0 . . 8 8F F e e 0 0 . . 1 1F F e e 0 0 . . 0 0 7 79 9 9 9 . . 5 5 0 0 M M I I N NZ Z n n 0 0 . . 5 5 1 1 . . 5 5 N N i i 0 0 . . 1 1 N N
31、 i i 0 0 . . 1 1 0 0 C C u u 9 9 6 6 . . 3 3P P : : 0 0 . . 0 0 3 3 - - 0 0 . . 3 3 5 5S S n n 0 0 . . 2 2 0 0 . . 8 8Z Z n n 2 2 Z Z n n 0 0 . . 9 9 2 2 P P b b 0 0 . . 0 0 8 83 3 . . 机机 械械 特特 性性 M M E E C C H H A A N N I I C C A A L LP P R R O O P P E E R R T T I I E E S S抗抗 拉拉 強強 度度 ( ( K K G G /
32、 / M M M M ) ) T T E E N N S S I I L L E ES S T T R R E E N N G G T T H H 6 6 0 0 - - 7 7 0 06 6 5 5 5 5 8 86 6 5 5 . . 3 3延延 伸伸 率率 ( ( % % ) ) E E L L O O N N G G A A T T I I O O N N8 8 % % M M I I N N6 6 % %1 1 1 1 . . 0 0 % %降降 伏伏 強強 度度 ( ( K K G G / / M M M M ) ) Y Y I I E E L L D DS S T T R R E
33、 E N N G G T T H H5 5 8 85 5 9 9 . . 7 75 5 9 9 . . 7 7楊楊 氏氏 系系 數數 ( ( K K G G / / M M M M ) ) Y Y O O N N G G S SM M O O D D U U L L U U S S1 1 1 1 2 2 0 0 0 01 1 3 3 0 0 0 0 0 01 1 3 3 0 0 0 0 0 0硬硬 度度 ( ( H H V V ) ) V V I I C C K K E E R R S SH H A A R R D D N N E E S S S S 1 1 9 9 0 0 - - 2 2 1
34、 1 0 01 1 9 9 0 0 2 2 3 3 0 02 2 0 0 1 1 2 2 0 0 8 8金金 屬屬 成成 型型 性性 R R / / t t2 2 ( ( t t = = 0 0 . . 2 2 ) )4 4 . . 電電 氣氣 特特 性性 E E L L E E C C T T R R I I C C A A L LP P R R O O P P E E R R I I T T E E S S導導 電電 性性 ( ( % % I I A A C C S S ) ) E E L L E E C C T T R R I I C C A A L LC C O O N N D D U
35、 U C C T T I I V V I I T T Y Y1 1 4 4 % %3 3 8 8 % %3 3 0 0 % %2 2 8 8 . . 9 9 8 8 % % 价价 格格 ( ( N N T T $ $ / / K K G G ) ) P P R R I I C C E E1 1 5 5 0 01 1 9 9 8 81 1 3 3 3 3铜材物性表铜材物性表Choose of Material连接器端子常用铜材l 黄铜 (Brass) - 价格低,导电性佳,机械强度差l 磷青铜(Phosphor Bronz) - 价格中等,导电 性略差,机械强度佳.l 铍铜(Beryllium
36、Copper) - 价格高,导电性及 机械强度均佳. 随着合金强度增加 : 成型性降低 最小的弯曲半径:内R=1倍铜板材料厚度 材料冲压特性 方向与几何特性Choose of Material端子材料成型性特点Choose of Material端子端子弹弹臂臂结结构形构形状状Reflex SpringRolling Leaf SpringDouble Reflex SpringPre-loaded Contact SpringDesign of Height Frequency第三章第三章. . 连连接器高接器高频频设设计计Height Speed Connector Design Guid
37、e 高频连接器的基本参数:串音:信号在导体内传输时受外部电磁波干扰的现象阻抗匹配:高频信号传输时连接器是阻抗不匹配的可能发生点,电感(L):传输导体的电感电容(C ):端子之间的杂散电容爬升时间(Tr):信号的爬升时间短-高频,爬升时间短阻抗匹配困难Height Speed Connector Design Guide Height Speed Connector Design Guide Height Speed Connector Design Guide Height Speed Connector Design Guide 连连接器在高接器在高频频工作工作时时,信号的信号的传传输类似波
38、的行输类似波的行为为,传传输输过过程中会发生以下程中会发生以下现现象象:1.散射: 信号可能会在空间散布,影响到临近的端子,或受外来电磁波的影响,即所谓的串音或电磁干扰(EMI),电磁波的能量形式通常用电感L,电容C来表示,L和C越大,干扰越大2.阻力: 电磁波经不同的环境会有不同的传输行为,具体来说,类似直流电的电阻,称为阻抗(Impedance),阻抗是L和C的组合效应:Z0=L/C ,只有当所有传输路径的阻抗差不多时,传输才会顺利,否则会发生反射,即阻抗不匹配(Impedance mismatch).爬升时间越短,阻抗匹配越困难Height Speed Connector Design
39、Guide 因因连连接器之目的即接器之目的即为传为传输信号输信号,而而传传输输线线的电容的电容,电感电感取决于取决于导导体的几何形体的几何形状状和介和介质质特性特性电容电容:C=Height Speed Connector Design Guide AD若是设若是设计计不良不良,则则会会导导致信号致信号传传输延输延迟迟,讯讯号扭曲及阻号扭曲及阻抗不匹配的抗不匹配的现现象象,信号信号传传输的路输的路径径越长越长,L越大越大,材料材料(舆舆housing材材质质有有关关)的介电常的介电常数数越大越大,C越大越大,所以高所以高频连频连接器的设接器的设计计必需考必需考虑虑端子的形端子的形状状和材料的和
40、材料的选择选择第四章第四章. . 连连接器电接器电镀镀的功能和目的的功能和目的Design of PlatingDesign of PlatingCONTACTCONTACT的功的功用用CONTACTCONTACT的要求的要求电电镀镀的目的功用的目的功用镀镍镀镍素材打底素材打底保持力保持力平整底材平整底材避免形成界面混合物避免形成界面混合物提高硬度提高硬度隔离金和铜隔离金和铜五金零件外五金零件外观观外外观观保証外保証外观观镀镀金金连连接接接触阻抗小接触阻抗小提高提高导导电性能电性能价值高价值高寿命长寿命长a. a.防止腐防止腐蚀蚀b. b.提高表面硬度和耐磨提高表面硬度和耐磨性能性能镀锡铅镀锡
41、铅固定焊接固定焊接焊接性能好焊接性能好提高焊提高焊锡锡性能性能五金零件外五金零件外观观外外观观保証外保証外观观连接器电镀的功能和目的第五章第五章. PCB. PCB焊接技焊接技术简术简介介Welding Between Connector And Printed Circuit Board 一.分类说明: 按与母板(P.C.B)焊接方式焊接方式不同,PC连接器可分为镀层穿孔(Plated Through Hole)和表面粘着(Surface Mount)两种. 1.镀层穿孔(简称T/H). T/H是把圆形,矩形,四方插脚(Solder Tail)插在P.C.B的通孔里,过波峰焊(Wave So
42、lding)焊在P.C.B上的技术. T/H的特点是:结构简单,操作方便,对材料要求不高,成本较低, 因而应用广泛. 缺点是:需要穿孔,故P.C.B只能单层安装元件.PCB组装的分类Welding Between Connector And Printed Circuit Board 2.表面表面贴贴装装(简称SMT) SMT是在P.C.B上使用焊锡垫(Solder Pad),使其高温融化与连接器管脚焊在一起的技朮.它的优点是它的优点是:可以双面安装,增加P.C.B使用面积层数,使其 布线更合理,更紧凑.它的缺点是它的缺点是:安装定位要求高,需要耐高温材料,如(PA6T. PPS.LCP等),
43、成本较高.Welding Between Connector And Printed Circuit Board 印刷电路板电阻积体电咯IC焊点焊垫(a)传统零件之焊点结构印刷电路板焊点焊垫电阻(b)SMT零件之焊点结构Welding Between Connector And Printed Circuit Board 錫腳直径d (mm) PCB板孔孔径D (mm)0.50.80.50.60.90.60.710.70.91.20.91.11.4，1.6錫腳直径与PCB板孔的配合关系錫腳直径与PCB板孔的配合关系对于T/H焊接,一般焊锡脚舆PCB板孔的间隙在0.20.4mm之间最为合适,推荐
44、使用的焊锡脚大小见附表; 端子脚露出PCB的长度:一般要保证良好的焊接效果,端子脚长度需高出PCB板0.8mm以上Welding Between Connector And Printed Circuit Board SMT之优点 1,可使封装密度提高50%-70%; 2,可将多个零件合并于一个SMA相; 3,可用更高脚数之各种零件; 4,提高传输速率; 5,组装前无须任何准备工作; 6,具有更多且快速之自动化生产能力; 7,减少零件贮存空间; 8,节省制造厂房,且总成本降低.Welding Between Connector And Printed Circuit Board 发料Parts
45、 Issue基板烘烤Barc Board Baking锡膏印刷Solder Paste Printing泛用机贴片Multi Function Chips Mounring 回焊前目检Visual Insp.b/f Reflow热风炉回焊Hot Air Solder Reflow修理Rework/Repair回焊后目检测试品管入库Stock修理Rework/Repair点固定胶Glue Dispensing高速机贴片Hi-Speed Chips Mounting修理Rework/RepairSMTSMT技术组装流程图技术组装流程图Surface Mounting Technology Proc
46、ess Flow ChartSurface Mounting Technology Process Flow ChartSlope:Keep the slope low to minimize motherboard warping during preheat.Peak temp215+/-5deg CSlops 3deg-C/secTime liquidus 45-90 secondsSlop 3deg-C/secHold at 130-160 deg C for approx.2 minutes183 CBoard Temp(升温区)(恒温区)(溶解区)(冷却区)Time 130-160
47、C range:Extended period allows board temperature to stabilize(warp) and allows flux to finish cleaning prior to reflow.Also help minimize thermal of reflow.SMT Process2502001501005000326496128160192224256288320352384焊接曲焊接曲线线Rcflow profiles1.平面度要求平面度要求: 平面度是SMT连接器最重要的参数之一.如果变形大,就会在P.C.B上 虚焊,漏焊.它一般受TA
48、IL本身平面度.焊锡垫平面度及塑胶本体之变形等影响.在检测方面有CCD2.TAIL真直度要求真直度要求: 因为客户P.C.B上焊锡垫的宽度及位置是固定的.如果TAIL之真直度不符规格,则会造成错焊.斜焊等严重不良.3.导导通要求通要求: 连接器最基本功能是导通,SMT连接器因其PITCH小,端子强度较弱,故导通测试实验上较难掌握,治具检测方法不当,即会造成TAIL和BELLOW变形.4.塑胶耐焊塑胶耐焊锡热锡热变形要求变形要求: SMT连接器的焊接一般要经过两次高温,其不良主要表现在过焊锡后变形超过规格及塑胶本身起泡而影响焊接质量,克服此不良主要从材料,成型条件,成型机台方面考虑.SMTSMT
49、对连接器功能的要求对连接器功能的要求5.其它要求其它要求: 比如金属丝.因为SMT连接器的PITCH小,如果金属丝的长度超过PITCH,则可能错接造成短路.一般金属丝是由于折CARRY造成,解决方法有把打V-CUT结构折CARRY方式改为切CARRY方式或者尽量减少V-CUT处宽度,使其金属丝减至最短及杜绝.SMTSMT对连接器功能的要求对连接器功能的要求第六章第六章. . 锡锡膏膏舆舆助焊助焊剂剂Soldering Tin Paste And Flux焊膏的分类焊膏的分类合金熔点合金熔点: 1. 高温焊锡膏高温焊锡膏, 2. 一般焊锡膏一般焊锡膏 3.低温焊锡膏低温焊锡膏 根据焊接温度不同根
50、据焊接温度不同,可选择不同溶点的焊锡膏可选择不同溶点的焊锡膏.对表面贴装对表面贴装 来说来说,焊膏的熔点一般为焊膏的熔点一般为179-183助焊剂活性助焊剂活性: : 无活性无活性(R);(R);中等活性中等活性(RMA);(RMA);活性活性(RA);(RA);超活性超活性(R)(R)焊膏的粘性焊膏的粘性: : 根据工艺手段的不同来选择根据工艺手段的不同来选择清洗方式清洗方式: : 溶剂清洗溶剂清洗, ,水清洗和免清洗水清洗和免清洗, ,免清洗是当今电子行业发展免清洗是当今电子行业发展 的方向的方向. 等區主活性氧化物品質級形狀尺寸分劑成份含有分類Sn-PbSn95Pb5 Sn65Pb35
