連接器各構(gòu)件設(shè)計(jì)重點(diǎn)總結(jié)

　　Spacer

　　spacer主要是將端子的tail做精確的定位，以方便客戶(hù)將connector插件于PCB上。若空間容許，可設(shè)計(jì)成浮動(dòng)式的:客戶(hù)收到貨時(shí)spacer在下死點(diǎn)，端子tail凸出spacer底面的長(zhǎng)度較短，則tail尖端的正位度最準(zhǔn)，客戶(hù)直接對(duì)準(zhǔn)PCB孔位插入，插入過(guò)程順便將spacer向上推至定位。設(shè)計(jì)時(shí)要注意如何使spacer穩(wěn)固的定位在下死點(diǎn)，不會(huì)脫落、也不會(huì)因?yàn)檎饎?dòng)而自行上抬到上死點(diǎn)，此外，在裝配線(xiàn)上，因?yàn)楫a(chǎn)品檢驗(yàn)有類(lèi)似插板的動(dòng)作，因此也要設(shè)計(jì)成方便以簡(jiǎn)易治工具將spacer自上死點(diǎn)退回到下死點(diǎn)。另外就是考慮spacer如何容易裝配到housing上，要讓端子tail穿過(guò)spacer的孔，一般是將spacer孔的上緣做成很大的chamfer，若端子有很多排，則可將spacer做成階梯狀，以便在組裝時(shí)分段依序?qū)?zhǔn)各排端子tail而安裝入housing。設(shè)計(jì)的概念是要靠spacer將端子校正，但是曾經(jīng)發(fā)生歪斜的端子不但沒(méi)被校正反而將spacer帶歪了的情形，當(dāng)時(shí)的對(duì)策是將spacer中的端子孔形狀修改，讓平直段的長(zhǎng)度縮小到0.2~0.3mm，其余長(zhǎng)度都做成上述chamfer的斜面部分，這樣的形狀使spacer校正端子時(shí)的接觸為近似點(diǎn)接觸(只在那一小段平直段的孔壁上接觸)，那么端子施給spacer的反作用力(也是point force的集合)就不容易造成spacer翻轉(zhuǎn)歪斜。以docking conn.產(chǎn)品的spacer而言，階梯狀的設(shè)計(jì)，具有保護(hù)端子的功能，因?yàn)殡A梯狀使端子外露于塑膠之外的部分縮小，作業(yè)員取放時(shí)，比較不容易捏壞端子(此為客戶(hù)的使用經(jīng)驗(yàn))，但是伴隨而來(lái)的影響則是端子散熱的效果較差、產(chǎn)品總重量較重(曾有客戶(hù)抱怨我們的產(chǎn)品比AMP的多了6~7克)。 Spacer底面的standoff設(shè)計(jì)不可省，否則必定造成壓錫膏的問(wèn)題。 Standoff的高度至少要0.15mm。

　　Shell

　　Shell的功能包括:機(jī)構(gòu)方面有結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)、公母座配接框口界定、連接器于PCB的定位、分擔(dān)外力等功能。電氣方面有EMI遮蔽、ESD接地甚至有當(dāng)作power傳輸?shù)耐?。以上功能除了必須確保shell與housing穩(wěn)固的接合，尚須做好shell與PCB的接地導(dǎo)通。

　　Shell的構(gòu)造分兩種，一是以抽引方式成型，一是以折彎包覆方式成型。前者的結(jié)構(gòu)剛性較佳，但是模具技術(shù)較高，材料必須選用延展性佳者， 才不會(huì)在抽引加工時(shí)破裂。例如SPCC、SPCE與黃銅都適合做抽引加工， 但是不銹鋼就極難做抽引加工。沖壓工程師在抽引模具開(kāi)發(fā)時(shí)，初始設(shè)計(jì)依制工設(shè)計(jì)的零件R角尺寸制作沖子，但是往往在試模時(shí)因?yàn)榘l(fā)生材料破裂便自行將沖子的R角加大，最后是順利抽引出鐵殼，但是在法蘭邊與抽引段交界處的R角以及抽引段底部四周的R角可能都比設(shè)計(jì)尺寸大多，結(jié)果就是鐵殼套到housing上會(huì)發(fā)生干涉而套不到底或是公母鐵殼在互配時(shí)發(fā)生干涉而配不到底。因此最好在這兩個(gè)地方預(yù)留較大的間隙，并且在設(shè)計(jì)審查會(huì)議中特別提出請(qǐng)沖壓?jiǎn)挝蛔屑?xì)評(píng)估確認(rèn)可行性。折彎包覆式鐵殼的設(shè)計(jì)，應(yīng)注意接合處的平整度與結(jié)合強(qiáng)度，以免影響公母互配性以及耐插拔性，甚至有可能在客戶(hù)SMT制程就無(wú)法平貼PCB，造成空焊或掉件。折彎包覆式鐵殼比較容易做鍍后沖的制造方式，也較能夠在鐵殼結(jié)構(gòu)上多做變化，例如:框口前緣可以向外翻出導(dǎo)引斜面，使blind mating容許的初始偏心量較大;也可以在框口上設(shè)計(jì)一些彈片以利公母鐵殼互相搭接;另外就是在cable end connector上，鐵殼甚至可以與latch做成一體式。公母鐵殼互配后必須使兩者做電氣導(dǎo)通，使連接器兩端的系統(tǒng)電路接地電壓成等電位，同時(shí)也讓鐵殼的EMI遮蔽效果發(fā)揮，公母鐵殼間的搭接點(diǎn)愈密則遮蔽效果愈好。但是可能使整體插拔力增加。

　　至于公母鐵殼各自連接到PCB的grounding layer，則可以自鐵殼本身延伸出插板的焊腳或是經(jīng)過(guò)其他金屬零件連接到PCB，例如經(jīng)過(guò)車(chē)件的rivetting nut以及board lock連接到PCB。鐵殼通常是連接器的最前線(xiàn)，可以比端子先一步接收外來(lái)的靜電并將它疏通到接地去，發(fā)揮其ESD防護(hù)功能;或是確保公母配時(shí)鐵殼最先搭接，也就使兩個(gè)電路系統(tǒng)的GND最先接通，以滿(mǎn)足某些系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需求。因?yàn)殍F殼是最前線(xiàn)，最容易被使用者觸及，應(yīng)要求去除鋒利的下料毛頭，以免割傷使用者。鐵殼的電氣功能與鐵殼材質(zhì)的導(dǎo)電性有密切關(guān)系，因此應(yīng)盡量選擇導(dǎo)電性較好的材料，像不銹鋼就不適合，因?yàn)槠鋵?dǎo)電性不好。因?yàn)楣歌F殼互配時(shí)必定有相互接觸摩擦，因此表面鍍層應(yīng)選擇鍍鎳才夠硬耐磨，但是鎳的焊錫性不好，最好在鐵殼焊腳處選鍍錫鉛，若全面鍍錫則容易產(chǎn)生磨損痕跡。

　　Board lock

　　Board lock的功能是確保連接器插板后能平貼PCB，并且在后續(xù)系統(tǒng)成品應(yīng)用中分?jǐn)傄恍┩饬Γ袝r(shí)也肩負(fù)鐵殼接地的責(zé)任。通常設(shè)計(jì)時(shí)最重要的就是在插板力最小(插板力太大則客戶(hù)在SMT制程中無(wú)法自動(dòng)插件)的情況下有適當(dāng)?shù)淖グ辶Γ瑫r(shí)又能包容PCB的孔徑與板厚等尺寸公差。為了共用于兩種板厚尺寸的PCB，AMP有一種設(shè)計(jì)的專(zhuān)利，它在board lock的兩支腳上各長(zhǎng)不只一個(gè)的尖角，尖角可直接壓迫PCB孔內(nèi)壁以產(chǎn)生足夠的摩擦力，防止退出，切記不可侵犯此專(zhuān)利。因?yàn)楫a(chǎn)品不會(huì)多次插板又拔出，因此并不需要將board lock設(shè)計(jì)成完全彈性變形，但是最好請(qǐng)工程分析幫忙確認(rèn)設(shè)計(jì)尺寸對(duì)應(yīng)的插板力與抓板力，以免不停設(shè)變。