連接器基本知識介紹

1、2022/1/131連接器基本知識介紹連接器基本知識介紹2022/1/132主要內(nèi)容主要內(nèi)容l一. 連接器定義與作用l二. 連接器的基本構(gòu)成與分類 l三. 連接器的功能與參數(shù)組成l四. 連接器的主要材料l五. 連接器生產(chǎn)製程簡介l六. 連接器常用業(yè)界標準l七. 連接器常用測試標準l八.連接器發(fā)展趨勢l九.產(chǎn)品應用出問題時希望客戶配合事項l十. Q & A2022/1/133一一.連接器定義與作用連接器定義與作用l連接器 (Connector) 的誕生是從戰(zhàn)鬥機的制造技朮中所孕育的. 戰(zhàn)役中的飛機, 必須在地面加油, 修理. 而地面上逗留時間往往決定了一場戰(zhàn)役的勝負. 因此, 第二次世界

2、大戰(zhàn)中美軍當局致力于地面維護時間的縮短, 增加戰(zhàn)鬥機的服勤時間. 他們先將各種控制儀器與機件單元化, 然后再由連接器聯(lián)成一個完整的系統(tǒng). 維修時, 故障的單元迅速更換后, 飛機馬上就能升空. 戰(zhàn)后AT&T貝爾實驗室成功地開發(fā)了貝爾電話系統(tǒng), 接著電腦, 資訊傳送等產(chǎn)業(yè)的崛起, 使得源自于戰(zhàn)鬥機技朮的連接器有了更多的發(fā)展機會, 市場迅速地擴張.l2022/1/134l連接器定義連接器定義: :l用以完成電路或電子機器等相互間電氣連接之器具(含附件)稱為連接器l顧名思義，通俗地說，連接器就是將顧名思義，通俗地說，連接器就是將兩種或兩種以上的物件連接到一塊的兩種或兩種以上的物件連接到一塊的媒

3、介。廣義來說，連接器可以是硬體，媒介。廣義來說，連接器可以是硬體，如我們?nèi)粘Ｒ姷降牟遄?、手機插孔等如我們?nèi)粘Ｒ姷降牟遄?、手機插孔等等，也可以是軟體，比如編程用到的等，也可以是軟體，比如編程用到的中間件等等。中間件等等。連接器是什麼東東？連接器的用途連接器的用途: 傳遞傳遞,傳送傳送,轉(zhuǎn)換兩個介面之間資訊轉(zhuǎn)換兩個介面之間資訊 是作為電路間, 組件間, 系統(tǒng)間電氣/電子傳輸連接部件, 使功率或信號電流穩(wěn)定可靠地流通, 又便于組合及維修 是通訊, 電腦, 家用電器, 工業(yè)自動化, 汽車, 電站等電氣/電子裝置所不可缺少的重要機電元件2022/1/135l連接器知名廠商連接器知名廠商 Tyco (AM

4、P/Thomas & Betts/Augat)MolexFCI/BergFoxconn (Hon Hai)AmphenolJSTHirose3MITT CannonJAE2022/1/136二二.連接器的基本構(gòu)成與分類連接器的基本構(gòu)成與分類l.連接器的基本構(gòu)成連接器的基本構(gòu)成l一般的連接器主要由兩個部分組成:1.HOUSING(塑膠);2.CONTACT(端子);l 塑膠主要起絕緣和定位端子的作用;l 端子是連接器的最核心部分.它的主要作用是導通;HOUSINGCONTACT連接器典型構(gòu)成l.此外,根據(jù)結(jié)構(gòu)和功能上的要求.還有一些連接器有PWB板,彈片, COVER 等其他組成部分.

5、Rear Shield For K-FTB Rear Shield For K-FTB Plated Spring For 12P AV CONN Plated Spring For 12P AV CONN PWB For Modular Jack PWB For Modular Jack Shield Cover For 12P AV CONN Shield Cover For 12P AV CONN2022/1/138l連接器分連接器分類類l 由於連接器的結(jié)構(gòu)日益多樣化，新的結(jié)構(gòu)和應用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)，試圖用一種固定的模式來解決分類和命名問題，已顯得難以適應。儘管如此，一些基本的分類仍然是有效

6、的l1.連接器部件分類等級（連接器部件分類等級（LevelsofPackaging),也稱互連的層次也稱互連的層次 l(1989年在美國國家電子配銷商協(xié)會（年在美國國家電子配銷商協(xié)會（NEDA,即即NationalElectronicDistributorsAssociation縮寫，它是縮寫，它是一個工業(yè)教育組織一個工業(yè)教育組織）的支援下，生產(chǎn)連接器的幾大廠家會聚在一起，制訂了一部連接器分類標準和術(shù)語）的支援下，生產(chǎn)連接器的幾大廠家會聚在一起，制訂了一部連接器分類標準和術(shù)語 )lLevels0晶片封裝的內(nèi)部連接 0 級. 就是積體電路晶片 lLevels1IC封裝引腳與PCB的連接。典型連接

7、器IC插座。lLevels2印製電路與導線或印製板的連接。典型連接器為印製電路連接器。lLevels3底板與底板的連接。典型連接器為機櫃式連接器。lLevels4設(shè)備與設(shè)備之間的連接。一般的經(jīng)驗是：當連接涉及到音頻或視頻信號時，或是連接網(wǎng)路和電腦時，要使用4級連接器 典型產(chǎn)品為圓形連接器。l關(guān)於上述連接器等級，需要注意如下幾點某些連接器可以不止用於一個等級，關(guān)於上述連接器等級，需要注意如下幾點某些連接器可以不止用於一個等級， 2022/1/1392022/1/1310Level1vLevel 1: Package To Board (電路封裝對電路封裝對PC板板)CPU Socket2022/

8、1/1311Level2lLevel 2: Board To Board (PC板至PC板)lMemory Card To Motherboard: SIMM, DIMM, DDR Socket2022/1/1312MemorySocket產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2022/1/1313MemorySocket產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2022/1/1314Level2lLevel 2: Board To Board (PC板至PC板)lAdd On Card To Motherboard: AGP, PCI, ISA, MCA, EISA, AMR, CNR Edgecard2022/1/1315Level2l

9、Level 3: Subsystem To Subsystem (次系統(tǒng)至次系統(tǒng))lPower Supply Connection: Power Header, Socket lFDD, HDD, CD-ROM, DVD Connection Header, SocketHeader & Socket2022/1/1316PCBHeaderandSocket2022/1/1317Level 3 I/O Port2022/1/1318Level 3 I/O Port2022/1/1319StackMiniDin產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2022/1/1320StackUSB產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2022

10、/1/1321TripleAudioJack產(chǎn)品結(jié)構(gòu)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)2022/1/1322l2連接器的產(chǎn)品類別。連接器的產(chǎn)品類別。l 連接器產(chǎn)品類型的劃分雖然有些混亂，但從技術(shù)上看，連接器產(chǎn)品類別只有兩種基本的劃分辦法：l依形狀分依形狀分: :l圓形連接器, 矩形連接器, 印刷配線板連接器等l依使用頻率分依使用頻率分: :l高頻連接器和低頻連接器(3MHZ以下)和高低頻混裝連接器等3 3連接器的連接器的依使用條件分依使用條件分:l一般室內(nèi)連接器, 耐濕連接器, 防水連接器, 氣密連接器, 耐火連接器, 防爆連接器, 耐輻照連接器等4 4連接器規(guī)格的層次。連接器規(guī)格的層次。l 按照國際電工委員會（IEC

11、）的分類，連接器屬於電子設(shè)備用機電元件，其規(guī)格層次為 l門類（family）例：連接器 分門類（sub-family）例：圓形連接器 類型（type）例：YB型圓形連接器 品種（style）例：YB34705依用途分依用途分l軍用連接器, 商用連接器 2022/1/1323CP CP 連接器的分類連接器的分類: :按PITCH分有:0.3 mm,0.5 mm,1.0 mm,1.2 mm等; PITCH越小,製造越困難.目前CP主要生產(chǎn)PITCH 0.5 mm,1.0 mm,1.2 mm三種.按後段製程分有:SMT用,DIP用; SMT用連接器外型比較小結(jié)構(gòu)簡單.它主要包括ST( Straigh

12、t 直針)型&RA型 (Right Angle直角). RA型PIN腳為直角.使用比較少. ST型PIN腳為平腳,使用廣泛,目前LCG所用之連接器基本上為ST型. SMT用連接器可連接FFC(FPC),HEADER.12P RA FFC12P RA FFC12P ST FFC12P ST FFC3P HEADER3P HEADER2022/1/1324DIP用連接器,外型大,結(jié)構(gòu)及組成比較複雜. 其PIN角均為直角. 廣義的連接器還包括可直接使用的組件,其結(jié)構(gòu)及組成更加複雜;K FTB CONNK FTB CONN12P AV CONN12P AV CONNPAL PAL 轉(zhuǎn)換連接器轉(zhuǎn)

13、換連接器2022/1/1325 3P Rca Jack 3P Rca Jack ContactContact Pin Housing Pin Housing Shielding Shielding PWB PWBUpper CoverUpper CoverLover CoverLover Cover2022/1/1326三三. .連接器功能與參數(shù)組成連接器功能與參數(shù)組成l連接器的基本性能可分為三大類：即電氣性能、機械性能連接器的基本性能可分為三大類：即電氣性能、機械性能和環(huán)境性能和環(huán)境性能: :l電氣性能電氣性能-連接器的主要電氣性能包括接觸阻抗、絕緣阻抗和抗連接器的主要電氣性能包括接觸阻抗、

14、絕緣阻抗和抗電強度電強度 l接觸阻抗接觸阻抗Contactresistance )高品質(zhì)的電連接器應當具有低而穩(wěn)定的接觸電阻。連接器的接觸電阻從幾毫歐到數(shù)十毫歐不等。l絕緣阻抗絕緣阻抗(insulationresisrance) 衡量電連接器接觸件之間和接觸件與外殼之間絕緣性能的指標，其數(shù)量級為數(shù)百兆歐至數(shù)千兆歐不等。 l抗電強度抗電強度或稱耐電壓、介質(zhì)耐壓或稱耐電壓、介質(zhì)耐壓(Dielectricwithstandingvoltage)，是表徵連接器接觸件之間或接觸件與外殼之間耐受額定試驗電壓的能力。l其他電氣性能其他電氣性能 l定格電壓,電流, 溫升測試(Temperature rise)

15、 ,對射頻同軸連接器而言，還有特性阻抗、插入損耗、反射係數(shù)、電壓駐波比（VSWR）等電氣指標。2022/1/1327l機械性能機械性能- - 就連接功能而言，插拔力是重要地機械性能。就連接功能而言，插拔力是重要地機械性能。l插拔力分為插入力和拔出力（插拔力分為插入力和拔出力（拔出力亦稱分離力）拔出力亦稱分離力）( (Insertion Insertion force&withdrawal forceforce&withdrawal force) )。在有關(guān)標準中有最大插入力和最小分離力規(guī)定，這表明，從使用角度來看，插入力要?。◤亩械筒迦肓IF和 無插入力ZIF的結(jié)構(gòu)），而分

16、離力若太小，則會影響接觸的可靠性。l端子保持力端子保持力(Pin retention fore):(Pin retention fore):合適之端子保持力,不易將端子從塑膠中拔出;l端子強度端子強度(Contact strength):(Contact strength):合適之端子強度,不易破壞l連接器的機械壽命連接器的機械壽命。機械壽命實際上是一種耐久性（durability）指標，在國標GB5095中把它叫作機械操作。它是以一次插入和一次拔出為一個迴圈，以在規(guī)定的插拔迴圈後連接器能否正常完成其連接功能（如接觸電阻值）作為評判依據(jù)。l l連接器的插拔力和機械壽命與接觸件結(jié)構(gòu)（正壓力大?。?/p>

17、接觸部位鍍層連接器的插拔力和機械壽命與接觸件結(jié)構(gòu)（正壓力大?。┙佑|部位鍍層品質(zhì)（滑動摩擦係數(shù)）以及接觸件排列尺寸精度（對準度）有關(guān)。品質(zhì)（滑動摩擦係數(shù)）以及接觸件排列尺寸精度（對準度）有關(guān)。2022/1/1328l環(huán)境性能環(huán)境性能:連接器需能在一定惡劣程度的周邊環(huán)境中工作連接器需能在一定惡劣程度的周邊環(huán)境中工作,且且能達到要求的工作壽命能達到要求的工作壽命.常見的環(huán)境性能包括耐溫、耐濕、耐常見的環(huán)境性能包括耐溫、耐濕、耐鹽霧、振動和衝擊等鹽霧、振動和衝擊等 .l耐溫耐溫(Hightemperature) 目前連接器的最高工作溫度為200（少數(shù)高溫特種連接器除外），最低溫度為-65。由於連接器工

18、作時，電流在接觸點處產(chǎn)生熱量，導致溫升，因此一般認為工作溫度應等於環(huán)境溫度與接點溫升之和。在某些規(guī)範中，明確規(guī)定了連接器在額定工作電流下容許的最高溫升。l耐濕耐濕(Humidity)潮氣的侵入會影響連接h絕緣性能，並銹蝕金屬零件。恒定濕熱試驗條件為相對濕度90%95%（依據(jù)產(chǎn)品規(guī)範，可達98%）、溫度+4020，試驗時間按產(chǎn)品規(guī)定，最少為96小時。交變濕熱試驗則更嚴苛。l耐鹽霧耐鹽霧(saltmist) 連接器在含有潮氣和鹽分的環(huán)境中工作時，其金屬結(jié)構(gòu)件、接觸件表面處理層有可能產(chǎn)生電化腐蝕，影響連接器的物理和電氣性能。為了評價電連接器耐受這種環(huán)境的能力，規(guī)定了鹽霧試驗。它是將連接器懸掛在溫度受

19、控的試驗箱內(nèi)，用規(guī)定濃度的氯化鈉溶液用壓縮空氣噴出，形成鹽霧大氣，其暴露時間由產(chǎn)品規(guī)範規(guī)定，至少為48小時。 l振動和衝擊振動和衝擊(Vibration&shock) 耐振動和衝擊是電連接器的重要性能，在特殊的應用環(huán)境中如航空和航太、鐵路和公路運輸中尤為重要，它是檢驗電連接器機械結(jié)構(gòu)的堅固性和電接觸可靠性的重要指標。在有關(guān)的試驗方法中都有明確的規(guī)定。衝擊試驗中應規(guī)定峰值加速度、持續(xù)時間和衝擊脈衝波形，以及電氣連續(xù)性中斷的時間。 l其他環(huán)境性能 根據(jù)使用要求，電連接器的其他環(huán)境性能還有密封性（空氣洩漏、液體壓力）、液體浸漬（對特定液體的耐惡習化能力）、低氣壓等。 2022/1/1329四

20、四. . 連接器的主要材料連接器的主要材料l連接器的主要材料分為連接器的主要材料分為金屬材料金屬材料和和非金屬材料非金屬材料l接觸部份（接觸部份（Contacts）所用的基體材料金屬中參入銅合金，能保證良好的導電性、導熱性、機械性能和可工藝性 材料優(yōu)點缺點錫磷青銅 (Phosphor Bronze) 良好導電性能和抗腐蝕性能, 容易加工成形價格較貴 黃銅 (Brass)導電性好, 價格低彈性差鈹青銅 (Beryllium Bronze)有很高的機械性能, 良好的導電性能、耐熱性能、耐磨性能和抗腐蝕性能 鈹元素毒性較大, 冶煉過程給環(huán)境造成嚴重污染. 價格最貴鎳銅有很好的機械性能, 良好的導電性

21、能、耐熱性能、耐磨性能和抗腐蝕性能價格高於錫磷青銅 2022/1/1330l高檔次產(chǎn)品接觸區(qū)域的關(guān)鍵部位-電接觸點用貴金屬鍍層材料材料材料優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點金 (Au)低接觸電阻, 耐氧化好,極好的抗腐蝕性 硬度, 溶點低, 成本高銀 (Ag)導價格低容易變色鈀 (Pd)不粘附, 耐磨性好, 可防止擴散比金便宜極好的抗腐蝕性電鍍技術(shù)難, 成本高,改善抗磨損性能比金難 鍍層鍍層把連接器的接觸部份電鍍，是為了改善導電性、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(yōu)良的導電性、抗腐蝕和抗磨損性以及可焊接性 l電鍍用錫鉛/錫銅合金用於較低檔次產(chǎn)品 l錫具有較好的

22、抗腐蝕, 抗變色, 而且無毒, 可焊, 柔軟和延展性好等優(yōu)點, 很早就被開發(fā)利用l錫鍍層在特定環(huán)境中能生長“錫須”, 所以加入少量的鉛與錫進行共沉積電鍍, 然後用加熱方法去除應力, 這能防止“錫須”生長l現(xiàn)因為環(huán)保的趨勢, 業(yè)界已逐漸改用錫銅合金取代l在基體材料是黃銅時, 應先鍍鎳或銅作底鍍層。 2022/1/1331l非金屬材料非金屬材料工程塑料工程塑料l能用來替代金屬的塑膠材料l能適用於結(jié)構(gòu)及機器零件材料l耐溫均超過 100 l熱塑性工程塑膠具有良好的電氣性能、機械性能、抗化學性能, 以及良好的加工性能, 是電子連接器製造商的主要原料l連接器主要用材如下:簡稱全稱Tm/Tg LCP液晶類工

23、程塑膠279PA9T尼龍9T265PA6T尼龍6T280PCT聚對苯二甲酸環(huán)乙烷二甲酯280PPS聚苯硫醚275PA66尼龍66260PBT聚對苯二甲酸丁二脂2202022/1/1332塑膠優(yōu)點 缺點LCPLFH 強度與韌性的超級組合。適於SMT 。能夠塑鑄出薄壁。優(yōu)異的化學耐受性。尺寸穩(wěn)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。顏色少尼龍高強度，柔韌性好?；瘜W耐受性優(yōu)異?？捎枚喾N技術(shù)和成本較低易吸潮濕造成尺寸不穩(wěn)定及機械和電氣性能下降。塑造時易溢料（mold flash）高溫尼龍適合SMT 。高強度，高韌性和優(yōu)異的延展性。優(yōu)異的化學耐受性易吸潮濕造成尺寸不穩(wěn)定及機械和電

24、氣性能下降。塑造時易溢料。成本比普通尼龍高聚酯-PCT適於SMT。尺寸穩(wěn)定。優(yōu)異的化學耐受性。高強度可能會碎。塑造時易溢料。比PBT成本高PPS 適於SMT。優(yōu)異的化學耐受性。尺寸穩(wěn)定（不易吸潮）易碎。 塑造時易溢料。成本比多數(shù)熱塑性塑膠都高。顏色少聚酯-PBT小型DIN 41612 尺寸穩(wěn)定（不易吸潮）。優(yōu)異的化學耐受性。高強度不適於 SMT 。成本較尼龍稍高2022/1/1333l其他附屬材料l鋼鐵金屬lDSUB外殼(Shell), 墊片(Washer), 鎖緊扣(Bail Lock), 鉤環(huán)(Bail Strip) 等.l不鏽鋼l接地彈片l銅合金棒l螺絲(Screw), Nut 等.l鋅

25、合金lBracket, Nut 等. 2022/1/1334五五. .連接器生產(chǎn)製程簡介連接器生產(chǎn)製程簡介l衝壓衝壓: :l材料投入 開機 架模調(diào)試 送料 調(diào)機 (首件檢驗) 量產(chǎn) (自主檢驗) 包裝作業(yè) (入庫檢驗) 入庫l成型成型:l材料投入 材料乾燥 開機 架模 調(diào)機 (首件檢驗) 量產(chǎn) (自主檢驗) 包裝作業(yè) (入庫檢驗) 入庫l連續(xù)端子電鍍連續(xù)端子電鍍l放料 前處理 (電解脫酯, 酸洗) 水洗 鍍鎳 (首件檢驗, 自主檢驗) 回收 水洗 鍍金 (首件檢驗, 自主檢驗) 回收 水洗 鍍錫合金 (首件檢驗, 自主檢驗) 水洗 烘干 收料l五金滾鍍作業(yè)五金滾鍍作業(yè)l上料 前處理 (熱脫酯,

26、 電解脫酯, 酸洗) 水洗 鍍鎳 (首件檢驗, 自主檢驗) 回收 水洗 鍍錫合金 (首件檢驗, 自主檢驗) 水洗 烘干 收料2022/1/1335l成品組裝成品組裝l材料投入 調(diào)機 (首件檢驗) 量產(chǎn) (自主檢驗) 包裝作業(yè) (入庫檢驗) 入庫排Housing預 插端 子 端 子 壓 入折Carry CCD檢查OPEN/SHORT 測 試終 檢包 裝平面度檢查典型端子裝配流程2022/1/1336配備機臺、治工具介紹配備機臺、治工具介紹: :功能測試機功能測試機臥式影像檢查儀臥式影像檢查儀壓入機壓入機裁端機裁端機排排HousingHousing治具治具切沿邊料機切沿邊料機2022/1/1337自自動動裝裝配配機機包包 裝裝 機機2022/1/1338六六.連接器常用業(yè)界標準連接器常用業(yè)界標準l美國電子工業(yè)協(xié)會