连接器基本知识介绍-课件.ppt

1、连接器基本知识介绍2020/6/62主要内容主要内容l一.连接器定义与作用l二.连接器的基本构成与分类 l三.连接器的功能与参数组成l四.连接器的主要材料l五.连接器生产制程简介l六.连接器常用业界标准l七.连接器常用测试标准l八.连接器发展趋势l九.产品应用出问题时希望客户配合事项l十.Q&A2020/6/63一一.连接器定义与作用连接器定义与作用l连接器(Connector)的诞生是从战斗机的制造技朮中所孕育的.战役中的飞机,必须在地面加油,修理.而地面上逗留时间往往决定了一场战役的胜负.因此,第二次世界大战中美军当局致力于地面维护时间的缩短,增加战斗机的服勤时间.他们先将各种控制仪器与机

2、件单元化,然后再由连接器联成一个完整的系统.维修时,故障的单元迅速更换后,飞机马上就能升空.战后AT&T贝尔实验室成功地开发了贝尔电话系统,接着计算机,信息传送等产业的崛起,使得源自于战斗机技朮的连接器有了更多的发展机会,市场迅速地扩张.l2020/6/64l连接器定义连接器定义:l用以完成电路或电子机器等相互间电气连接之器具(含附件)称为连接器l顾名思义，通俗地说，连接器就是将顾名思义，通俗地说，连接器就是将两种或两种以上的物件连接到一块的两种或两种以上的物件连接到一块的媒介。广义来说，连接器可以是硬件，媒介。广义来说，连接器可以是硬件，如我们日常见到的插座、手机插孔等如我们日常见到的插座、

3、手机插孔等等，也可以是软件，比如编程用到的等，也可以是软件，比如编程用到的中间件等等。中间件等等。连接器是什么东东？连接器的用途连接器的用途:传递传递,传送传送,转换两个界面之间信息转换两个界面之间信息 是作为电路间,组件间,系统间电气/电子传输连接部件,使功率或信号电流稳定可靠地流通,又便于组合及维修 是通讯,计算机,家用电器,工业自动化,汽车,电站等电气/电子装置所不可缺少的重要机电元件2020/6/65l连接器知名厂商连接器知名厂商 Tyco(AMP/Thomas&Betts/Augat)MolexFCI/BergFoxconn(Hon Hai)AmphenolJSTHirose3MIT

4、T CannonJAE2020/6/66二二.连接器的基本构成与分类连接器的基本构成与分类l.连接器的基本构成连接器的基本构成l一般的连接器主要由两个部分组成:1.HOUSING(塑胶);2.CONTACT(端子);l 塑胶主要起绝缘和定位端子的作用;l 端子是连接器的最核心部分.它的主要作用是导通;HOUSINGCONTACT连接器典型构成l.此外,根据结构和功能上的要求.还有一些连接器有PWB板,弹片,COVER 等其他组成部分.Rear Shield For K-FTB Rear Shield For K-FTB Plated Spring For 12P AV CONN Plated

5、Spring For 12P AV CONN PWB For Modular Jack PWB For Modular Jack Shield Cover For 12P AV CONN Shield Cover For 12P AV CONN2020/6/68l连接器分连接器分类类l 由于连接器的结构日益多样化，新的结构和应用领域不断出现，试图用一种固定的模式来解决分类和命名问题，已显得难以适应。尽管如此，一些基本的分类仍然是有效的l1.连接器部件分类等级（连接器部件分类等级（LevelsofPackaging),也称互连的层次也称互连的层次 l(1989年在美国国家电子配销商协会（年在美国

6、国家电子配销商协会（NEDA,即即NationalElectronicDistributorsAssociation缩写，它是缩写，它是一个工业教育组织一个工业教育组织）的支援下，生产连接器的几大厂家会聚在一起，制订了一部连接器分类标准和术语）的支援下，生产连接器的几大厂家会聚在一起，制订了一部连接器分类标准和术语)lLevels0芯片封装的内部连接 0 级.就是集成电路芯片 lLevels1IC封装引脚与PCB的连接。典型连接器IC插座。lLevels2印制电路与导线或印制板的连接。典型连接器为印制电路连接器。lLevels3底板与底板的连接。典型连接器为机柜式连接器。lLevels4设备与

7、设备之间的连接。一般的经验是：当连接涉及到音频或视频信号时，或是连接网络和计算机时，要使用4级连接器 典型产品为圆形连接器。l关于上述连接器等级，需要注意如下几点某些连接器可以不止用于一个等级，关于上述连接器等级，需要注意如下几点某些连接器可以不止用于一个等级，2020/6/692020/6/610Level1vLevel 1:Package To Board(电路封装对电路封装对PC板板)CPU Socket2020/6/611Level2lLevel 2:Board To Board(PC板至PC板)lMemory Card To Motherboard:SIMM,DIMM,DDR Soc

8、ket2020/6/612MemorySocket产品结构产品结构2020/6/613MemorySocket产品结构产品结构2020/6/614Level2lLevel 2:Board To Board(PC板至PC板)lAdd On Card To Motherboard:AGP,PCI,ISA,MCA,EISA,AMR,CNR Edgecard2020/6/615Level2lLevel 3:Subsystem To Subsystem(次系统至次系统)lPower Supply Connection:Power Header,Socket lFDD,HDD,CD-ROM,DVD Con

9、nection Header,SocketHeader&Socket2020/6/616PCBHeaderandSocket2020/6/617Level 3 I/O Port2020/6/618Level 3 I/O Port2020/6/619StackMiniDin产品结构产品结构2020/6/620StackUSB产品结构产品结构2020/6/621TripleAudioJack产品结构产品结构2020/6/622l2连接器的产品类别。连接器的产品类别。l 连接器产品类型的划分虽然有些混乱，但从技术上看，连接器产品类别只有两种基本的划分办法：l依形状分依形状分:l圆形连接器,矩形连接器

10、,印刷配线板连接器等l依使用频率分依使用频率分:l高频连接器和低频连接器(3MHZ以下)和高低频混装连接器等3 3连接器的连接器的依使用条件分依使用条件分:l一般室内连接器,耐湿连接器,防水连接器,气密连接器,耐火连接器,防爆连接器,耐辐照连接器等4 4连接器规格的层次。连接器规格的层次。l 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 l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：YB34705依用途分依用途分l军用连接器,商用连接器 2020/6/623CP CP

11、 连接器的分类连接器的分类:按PITCH分有:0.3 mm,0.5 mm,1.0 mm,1.2 mm等;PITCH越小,制造越困难.目前CP主要生产PITCH 0.5 mm,1.0 mm,1.2 mm三种.按后段制程分有:SMT用,DIP用;SMT用连接器外型比较小结构简单.它主要包括ST(Straight 直针)型&RA型 (Right Angle直角).RA型PIN脚为直角.使用比较少.ST型PIN脚为平脚,使用广泛,目前LCG所用之连接器基本上为ST型.SMT用连接器可连接FFC(FPC),HEADER.12P RA FFC12P RA FFC12P ST FFC12P ST FFC3P

12、 HEADER3P HEADER2020/6/624DIP用连接器,外型大,结构及组成比较复杂.其PIN角均为直角.广义的连接器还包括可直接使用的组件,其结构及组成更加复杂;K FTB CONNK FTB CONN12P AV CONN12P AV CONNPAL PAL 转换连接器转换连接器2020/6/625 3P Rca Jack 3P Rca Jack ContactContact Pin Housing Pin Housing Shielding Shielding PWB PWBUpper CoverUpper CoverLover CoverLover Cover2020/6/6

13、26三三.连接器功能与参数组成连接器功能与参数组成l连接器的基本性能可分为三大类：即电气性能、机械性能连接器的基本性能可分为三大类：即电气性能、机械性能和环境性能和环境性能:l电气性能电气性能-连接器的主要电气性能包括接触阻抗、绝缘阻抗和抗连接器的主要电气性能包括接触阻抗、绝缘阻抗和抗电强度电强度 l接触阻抗接触阻抗Contactresistance)高质量的电连接器应当具有低而稳定的接触电阻。连接器的接触电阻从几毫欧到数十毫欧不等。l绝缘阻抗绝缘阻抗(insulationresisrance)衡量电连接器接触件之间和接触件与外壳之间绝缘性能的指标，其数量级为数百兆欧至数千兆欧不等。l抗电强度

14、抗电强度或称耐电压、介质耐压或称耐电压、介质耐压(Dielectricwithstandingvoltage)，是表征连接器接触件之间或接触件与外壳之间耐受额定试验电压的能力。l其他电气性能其他电气性能 l定格电压,电流,温升测试(Temperature rise),对射频同轴连接器而言，还有特性阻抗、插入损耗、反射系数、电压驻波比（VSWR）等电气指标。2020/6/627l机械性能机械性能-就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。就连接功能而言，插拔力是重要地机械性能。l插拔力分为插入力和拔出力（插拔力分为插入力和拔出力（拔出力亦称分离力）拔出力亦称分离力）(Insertion Inser

15、tion force&withdrawal forceforce&withdrawal force)。在有关标准中有最大插入力和最小分离力规定，这表明，从使用角度来看，插入力要小（从而有低插入力LIF和 无插入力ZIF的结构），而分离力若太小，则会影响接触的可靠性。l端子保持力端子保持力(Pin retention fore):(Pin retention fore):合适之端子保持力,不易将端子从塑胶中拔出;l端子强度端子强度(Contact strength):(Contact strength):合适之端子强度,不易破坏l连接器的机械寿命连接器的机械寿命。机械寿命实际上是一种耐久性（du

16、rability）指标，在国标GB5095中把它叫作机械操作。它是以一次插入和一次拔出为一个循环，以在规定的插拔循环后连接器能否正常完成其连接功能（如接触电阻值）作为评判依据。l l连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层连接器的插拔力和机械寿命与接触件结构（正压力大小）接触部位镀层质量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。质量（滑动摩擦系数）以及接触件排列尺寸精度（对准度）有关。2020/6/628l环境性能环境性能:连接器需能在一定恶劣程度的周边环境中工作连接器需能在一定恶劣程度的周边环境中工作,且且能达到要求的工作寿命能达到要求的工作寿命.常见的环境

17、性能包括耐温、耐湿、耐常见的环境性能包括耐温、耐湿、耐盐雾、振动和冲击等盐雾、振动和冲击等.l耐温耐温(Hightemperature)目前连接器的最高工作温度为200（少数高温特种连接器除外），最低温度为-65。由于连接器工作时，电流在接触点处产生热量，导致温升，因此一般认为工作温度应等于环境温度与接点温升之和。在某些规范中，明确规定了连接器在额定工作电流下容许的最高温升。l耐湿耐湿(Humidity)潮气的侵入会影响连接h绝缘性能，并锈蚀金属零件。恒定湿热试验条件为相对湿度90%95%（依据产品规范，可达98%）、温度+4020，试验时间按产品规定，最少为96小时。交变湿热试验则更严苛。l

18、耐盐雾耐盐雾(saltmist)连接器在含有潮气和盐分的环境中工作时，其金属结构件、接触件表面处理层有可能产生电化腐蚀，影响连接器的物理和电气性能。为了评价电连接器耐受这种环境的能力，规定了盐雾试验。它是将连接器悬挂在温度受控的试验箱内，用规定浓度的氯化钠溶液用压缩空气喷出，形成盐雾大气，其暴露时间由产品规范规定，至少为48小时。l振动和冲击振动和冲击(Vibration&shock)耐振动和冲击是电连接器的重要性能，在特殊的应用环境中如航空和航天、铁路和公路运输中尤为重要，它是检验电连接器机械结构的坚固性和电接触可靠性的重要指标。在有关的试验方法中都有明确的规定。冲击试验中应规定峰值加速度、

19、持续时间和冲击脉冲波形，以及电气连续性中断的时间。l其他环境性能 根据使用要求，电连接器的其他环境性能还有密封性（空气泄漏、液体压力）、液体浸渍（对特定液体的耐恶习化能力）、低气压等。2020/6/629四四.连接器的主要材料连接器的主要材料l连接器的主要材料分为连接器的主要材料分为金属材料金属材料和和非金属材料非金属材料l接触部份（接触部份（Contacts）所用的基体材料金属中参入铜合金，能保证良好的导电性、导热性、机械性能和可工艺性 材料优点缺点锡磷青铜(Phosphor Bronze)良好导电性能和抗腐蚀性能,容易加工成形价格较贵 黄铜(Brass)导电性好,价格低弹性差铍青铜(Ber

20、yllium Bronze)有很高的机械性能,良好的导电性能、耐热性能、耐磨性能和抗腐蚀性能 铍元素毒性较大,冶炼过程给环境造成严重污染.价格最贵镍铜有很好的机械性能,良好的导电性能、耐热性能、耐磨性能和抗腐蚀性能价格高于锡磷青铜 2020/6/630l高档次产品接触区域的关键部位-电接触点用贵金属镀层材料材料材料优点优点缺点缺点金(Au)低接触电阻,耐氧化好,极好的抗腐蚀性 硬度,溶点低,成本高银(Ag)导价格低容易变色钯(Pd)不粘附,耐磨性好,可防止扩散比金便宜极好的抗腐蚀性电镀技术难,成本高,改善抗磨损性能比金难 镀层镀层把连接器的接触部份电镀，是为了改善导电性、抗腐蚀和抗磨损性，提高

21、可焊性。具有良好机械性能（如可成形性，弹性）的金属，常常不具备优良的导电性、抗腐蚀和抗磨损性以及可焊接性 l电镀用锡铅/锡铜合金用于较低档次产品 l锡具有较好的抗腐蚀,抗变色,而且无毒,可焊,柔软和延展性好等优点,很早就被开发利用l锡镀层在特定环境中能生长“锡须”,所以加入少量的铅与锡进行共沉积电镀,然后用加热方法去除应力,这能防止“锡须”生长l现因为环保的趋势,业界已逐渐改用锡铜合金取代l在基体材料是黄铜时,应先镀镍或铜作底镀层。2020/6/631l非金属材料非金属材料工程塑料工程塑料l能用来替代金属的塑胶材料l能适用于结构及机器零件材料l耐温均超过 100 l热塑性工程塑胶具有良好的电气

22、性能、机械性能、抗化学性能,以及良好的加工性能,是电子连接器制造商的主要原料l连接器主要用材如下:简称全称Tm/Tg LCP液晶类工程塑胶279PA9T尼龙9T265PA6T尼龙6T280PCT聚对苯二甲酸环乙烷二甲酯280PPS聚苯硫醚275PA66尼龙66260PBT聚对苯二甲酸丁二脂2202020/6/632塑胶优点 缺点LCPLFH 强度与韧性的超级组合。适于SMT。能够塑铸出薄壁。优异的化学耐受性。尺寸稳定（不易吸潮）。无塑造时溢料 成本高。比其他热塑性塑胶柔性差。颜色少尼龙高强度，柔韧性好。化学耐受性优异。可用多种技术和成本较低易吸潮湿造成尺寸不稳定及机械和电气性能下降。塑造时易溢

23、料（mold flash）高温尼龙适合SMT。高强度，高韧性和优异的延展性。优异的化学耐受性易吸潮湿造成尺寸不稳定及机械和电气性能下降。塑造时易溢料。成本比普通尼龙高聚酯-PCT适于SMT。尺寸稳定。优异的化学耐受性。高强度可能会碎。塑造时易溢料。比PBT成本高PPS 适于SMT。优异的化学耐受性。尺寸稳定（不易吸潮）易碎。塑造时易溢料。成本比多数热塑性塑胶都高。颜色少聚酯-PBT小型DIN 41612 尺寸稳定（不易吸潮）。优异的化学耐受性。高强度不适于 SMT。成本较尼龙稍高2020/6/633l其他附属材料l钢铁金属lDSUB外壳(Shell),垫片(Washer),锁紧扣(Bail L

24、ock),钩环(Bail Strip)等.l不锈钢l接地弹片l铜合金棒l螺丝(Screw),Nut 等.l锌合金lBracket,Nut 等.2020/6/634五五.连接器生产制程简介连接器生产制程简介l冲压冲压:l材料投入 开机 架模调试 送料 调机(首件检验)量产(自主检验)包装作业(入库检验)入库l成型成型:l材料投入 材料干燥 开机 架模 调机(首件检验)量产(自主检验)包装作业(入库检验)入库l连续端子电镀连续端子电镀l放料 前处理(电解脱酯,酸洗)水洗 镀镍(首件检验,自主检验)回收 水洗 镀金(首件检验,自主检验)回收 水洗 镀锡合金(首件检验,自主检验)水洗 烘干 收料l五金

25、滚镀作业五金滚镀作业l上料 前处理(热脱酯,电解脱酯,酸洗)水洗 镀镍(首件检验,自主检验)回收 水洗 镀锡合金(首件检验,自主检验)水洗 烘干 收料2020/6/635l成品组装成品组装l材料投入 调机(首件检验)量产(自主检验)包装作业(入库检验)入库排Housing预 插端 子 端 子 压 入折Carry CCD检查OPEN/SHORT 测 试终 检包 装平面度检查典型端子装配流程2020/6/636配备机台、治工具介绍配备机台、治工具介绍:功能测试机功能测试机卧式影像检查仪卧式影像检查仪压入机压入机裁端机裁端机排排HousingHousing治具治具切沿边料机切沿边料机2020/6/6

26、37自自动动装装配配机机包包 装装 机机2020/6/638六六.连接器常用业界标准连接器常用业界标准l美国电子工业协会(EIA)l美国印制电路协会(IPC)l美国军用标准(MIL-STD)l电气与电子工程师协会(IEEE)l日本工业标准(JIS)l国际电工委员会(IEC)2020/6/639七七.连接器常用测试标准连接器常用测试标准l试验分类试验分类l测试标准所规定之试验一般分成三类:环境试验标准,机械试验标准及电气试验标准 l标准试验条件标准试验条件l除非另有规定,所有测试应在下列环境条件中进行:la.温度:+15+35.lb.大气压力:550800mmHg.lc.相对湿度:2080%l常

27、用连接器测试标准常用连接器测试标准 lEIA(美国电子工业协会)lMIL-STD-1344A 电连接器试验方法 lMIL-STD-202FlMIL-STD-810D(环境试验方法)2020/6/640八八.连接器的发展趋势连接器的发展趋势连接器应朝向高密度、小连接器应朝向高密度、小PitchPitch方向发展方向发展连接器应朝向高频率发展连接器应朝向高频率发展Insert MoldingInsert Molding技术将会使连接器产生一场变革技术将会使连接器产生一场变革 连接器面临一场价格连接器面临一场价格,技术的竞争技术的竞争 2020/6/641九九.产品应用出问题时希望客户配合事项产品应用出问题时希望客户配合事项l为协助尽快解决问题,希望客户尽可能提供以下信息l1.问题发生日期/时间点l2.客户名称,地点l3.客户料号,供应商料号l4.不良Date Codel5.不良模式(现象),不良率,不良数量l6.不良发生在(1)进料(2)装配线(3)信赖性测试(4)资格认可(5)其他l7.发生影响(频率)(1)第一次(2)再发(3)仅这个Lot(4)许多个Lot(5)其他l8.失效应用及环境描述l9.不良状况或不良样品之影像档l10.不良样品及与其相配合/组装之零组件一并寄回工厂分析感谢您的聆听！