连接器产品结构设计注意事项(很全面,很详细)》(2)

公母端子的wiping distance设定值不可太短，一方面是为了确保 清除表面污物的效果，一方面也是为了包容自家的制造公差以及客户 系统的机构公差，一般设计，最短的端子也要有1.0 mm的wiping distance才保险。

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Contact设计要点长短pin的设计，有的是为了降低整体插入力而做成长短pin交错； 有的则是为了让端子有配接时间差，例如:希望grounding pin先接通,所 以有几支特别长的端子作为grounding pin ,另外可安排几支最短pin在 框口的两端作为侦测用端子，只要最短pin全部都接通了，就代表其他 的讯号端子都已接通(因此侦测端子须安排在框口两端)。考虑产品的制 造公差，长短pin的尺寸差异要适当，以免在worst case失去时间差的 效果，一般0.5mm作为差异量，若一产品有长中短三种端子，各自长 度差异为0.5mm,又要确保最短pin的wiping distance足够，则产品的 尺寸会因而变大。长短pin的位置安排，除非客户因其他电性功能需求 而须指定位置，否则应考量厂内组装的便利性，因为不论是靠连续模直 接冲出长短pin或是经过2nd forming得到，总是比长度ㄧ致的端子多耗 工时或是电镀多耗贵金属，因此应该尽量将长或短pin等较特殊的端子 安排在同一排端子料带上(有些产品例如docking connector是由八排端 子料带安装而成，则应避免长短端子散布在八排料带上)。

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Contact设计要点有些记忆卡的连接器，因为与端子接触的是记忆卡上的

金手指， 有些金手指的镀金质地较软，端子稍有不平滑，插拔三五次就可在金 手指上看到明显刮痕，因此须将端子杯口coining成球面以减轻磨耗。 否则即使模具设计杯口上表面为剪切面没有毛头，但是经过折弯成杯 口时，该处上表面两边缘便会因为Poisson effect而向上翘，因此在公 母互配时就只有这向上翘起的两条edge在公端子(或金手指)上滑动， 磨耗问题仍然严重。

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Contact设计要点SMT产品的焊脚设计，在水平段最好有一个Z字形折弯以避免焊点 上过大的热应力，另外，真正要吃锡的那一段tail与水平面的夹角不可太 大，否则造成只有末端或是折弯点处吃锡，都不能通过SMT焊锡的检验。 端子的电镀要注意避免镀锡区直接与镀金区相连，以免于SMT制程中发 生溢锡(solder wicking)的不良情形。当产品pitch很小，端子受housing固 持的部分又很短，很难靠装配方式得到可靠的固持效果与保持力，这时 就应考虑insert molding(夹物模压)的方式。采取此方式在端子方面要注 意两点:a. 在塑模内的封料部分的端子宽度尺寸要控制在0.03mm(正负一条 半)的变异范围内(连电镀层的厚度都要考虑进去),以免过宽遭模具压坏 或是太窄出毛头。另外封料段应该是平面段，避免在折弯曲面上封料。 b. insert molding时，高温液态塑料流经端子表面，温度可能高于摄 氏300度，会造成端子表面的锡铅熔化而随塑料向下游流动，不巧搭接到 相邻端子时，变造成射出成品的short问题。所以必须避免镀锡铅区延伸 到塑料覆盖区内。

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Contact设计要点弹性端子在公母配时，内部应力最大的地方在悬臂的根部，应该 避免该处附近有任何应力集中的情形，折弯半径太小所造成的裂纹是 严重的应力集中处，应避免在弹性端子根部附近作半径太小的折弯， 若必须折弯则建议取该材料最小R/T比的两倍以上的折弯半径，以免发 生裂纹。有些端子设计为电镀后做二次折弯再进行装配，二次折弯点 应该为镀锡铅区所涵盖，因为锡铅镀层比镍镀层软而延展性较佳，比 较不会因为二次折弯而产生镀层裂纹，但是也因为比较软而较容易被 折弯治具弄出刮痕。

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Contact设计要点端子以压入方式与housing组合者，常在端子压到定位后，治具向 后退开时又发生端子向后退出一些的情形，因此最好不要设计成端子靠 肩(治具推端子的施力点)与housing后表面切齐，以免无法压到位。通 常靠肩部分是端子裸露在housing之外最宽的地方，也就是相邻pin间隔 着空气距离最短的地方，要注意此处的耐电压能力。目前为止听过客户 能容许的PCB孔缘间距最小为0.15mm,因此如果端子在配接框口中的 pitch太小，则t

ail应该错开成多排以增加PCB孔间距。

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Space设计要点spacer主要是将端子的tail做精确的定位，以方便客户将connector 插件于PCB上。若空间容许，可设计成浮动式的:客户收到货时spacer 在下死点，端子tail凸出spacer底面的长度较短，则tail尖端的正位度最 准，客户直接对准PCB孔位插入，插入过程顺便将spacer向上推至定 位。设计时要注意如何使spacer稳固的定位在下死点，不会脱落、也 不会因为震动而自行上抬到上死点，此外，在装配线上，因为产品检 验有类似插板的动作，因此也要设计成方便以简易治工具将spacer自 上死点退回到下死点。另外就是考虑spacer如何容易装配到housing上， 要让端子tail穿过spacer的孔，一般是将spacer孔的上缘做成很大的 chamfer,若端子有很多排，则可将spacer做成阶梯状，以便在组装时 分段依序对准各排端子tail而安装入housing。

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Space设计要点设计的概念是要靠spacer将端子校正，但是曾经发生歪斜的端子 不但没被校正反而将spacer带歪了的情形，当时的对策是将spacer中 的端子孔形状修改，让平直段的长度缩小到0.2~0.3mm,其余长度都 做成上述chamfer的斜面部分，这样的形状使spacer校正端子时的接触 为近似点接触(只在那一小段平直段的孔壁上接触),那么端子施给 spacer的反作用力(也是point force的集合)就不容易造成spacer翻转歪 斜。以docking conn.产品的spacer而言，阶梯状的设计，具有保护端 子的功能，因为阶梯状使端子外露于塑胶之外的部分缩小，作业员取 放时，比较不容易捏坏端子(此为客户的使用经验),但是伴随而来的影 响则是端子散热的效果较差、产品总重量较重(曾有客户抱怨我们的产 品比AMP的多了6~7克)。 Spacer底面的standoff设计不可省，否则必 定造成压锡膏的问题。 Standoff的高度至少要0.15mm。

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Shell设计要点Shell的功能包括:机构方面有结构补强、公母座配接框口界定、连 接器于PCB的定位、分担外力等功能。电气方面有EMI遮蔽、ESD接地 甚至有当作power传输的通路。以上功能除了必须确保shell与housing稳 固的接合，尚须做好shell与PCB的接地导通。 Shell的构造分两种，一是以抽引方式成型，一是以折弯包覆方式成 型。前者的结构刚性较佳，但是模具技术较高，材料必须选用延展性佳 者， 才不会在抽引加工时破裂。例如SPCC、SPCE与黄铜都适合做抽 引加工， 但是不锈钢就极难做抽引加工。冲压工程师在抽引模具开发时， 初始设计依制工设计的零件R角尺寸制作冲子，但是往往在试模时因为 发生材料破裂便自行将冲子的R角加大，最后是顺利抽引出铁壳，但是 在法兰边与抽引段交界处的R角以及抽引段底部四

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