连接器结构和材质

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楼主 2020-07-01 11:30:34
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连接器,也叫接插件,是主要的连接器件,其主要结构(或构成)和相应材质如下:1、导电端子(接触件);2、绝缘体;③外壳(视品种而定);④其它五金件。


1、绝缘体(HOUSING),也常称为基座(base)或安装板(insert),其作用是使接触件按所需要的位置和间距排列,并保证接触件之间和接触件与外壳之间的绝缘性能。良好的绝缘电阻、耐电压性能以及易加工性是选择绝缘材料加工成绝缘体的基本要求。使用材料一般为工程塑胶。连接器的大小、型状及用途的差异很大故使用的工程塑胶也不会相同;设计连接器时需考虑耐温性、流动性、机械强度、电器性能和成本等因素,来选用合适的工程塑胶。常用的工程塑胶有LCP、NYLON46、PBT、PPS、PCT等。


2、导电端子(CONTACT),也为接触件,是连接器完成电连接功能的核心零件。一般由阳性(插头、插针、公头)接触件和阴性(插座、母头)接触件组成接触对,通过阴、阳接触件的插合完成电连接。


阳性接触件为刚性零件,其形状一般为圆柱形(圆插针)、方柱形(方插针)或扁平形(插片)。阴性接触件即插孔,是接触对的关键零件,它依靠弹性结构在与插针插合时发生弹性变形而产生弹性力与阳性接触件形成紧密接触,完成连接。插孔的结构种类很多,有圆筒型(劈槽、缩口)、音叉型、悬臂梁型(纵向开槽)、折迭型(纵向开槽,9字形)、盒形(方插孔)以及双曲面线簧插孔等。提供连接器信号导通之用。


连接器主要功能为信号导通及插拔要次数高,故其对接触件材料的导电性及弹性(降伏强度)要求也较高,其材料选用以铜合金为主,一般常用铜合金为: ①黄铜(BRASS)铜锌合金,其导电性佳,导电率约在26%~29% (IACS),依铜的比例又可区分为C2680(JIS)及C2600。②磷青铜(PHOSPHOR BRONZE)铜锡合金,其导电性较黄铜差,导电率约为13%;但其弹性佳,适用于有弹性需求的端子上。依含锡量不同可分为C5111(含锡量 )、C5191(含锡量 )及C5210(含锡量 );含锡量愈高其导电性愈差,弹性愈好。③热处理铜合金,如铍铜(BERYLIUM ALLOY),其导电性及弹性均佳,但其价格较高。


众所周知,铜为容易氧化的金属,为使其不受氧化而影端子性能,并增加耐磨和良好的焊锡性,需要进行后处理。连接端子在加工完成后或原材料於加工前,都需进行表面电镀处理,以确保端子性能。一般端子电镀需求如下:1、镀镍(Ni):阻隔端子底材铜合金与外镀层氧化结合,并提供后续电镀程(如镀金或镀锡铅)良好的电镀性;2、镀金(Au):提供导电端子接触部位有较高的耐磨性(耐插拔)及耐境腐蚀性;3、镀锡铅(Tin/Lead)或纯锡: 提供导电端子焊接部位有较好之焊锡性。


3、外壳(shell),也称为壳体,是连接器的外罩,它为内装的绝缘安装板和插针提供机械保护,并在插头和插座插合时的进行对准,进而将连接器固定到设备上。


4、其它五金件,也为连接器附件。依产品需求提供外売保护或固定连接器功能所设计的五金件,可分为结构附件和安装附件。结构附件如卡圈、定位键、定位销、导向销、联接环、电缆夹、密封圈、密封垫等;安装附件如螺钉、螺母、螺杆、弹簧圈等。附件大都有标准件和通用件。使用材料一般为黄铜、磷铜、不锈钢、或铁材等,后处理一般采用镀镍、镀锡铅、或水洗等。


以上连接器的构造和材质在加工上需要以下五个方面的制造技术:1、冲压模具技术,一般使用连续冲模;2、塑胶成型技术;3、组立与自动化;4、电镀技术,有连续电镀、滚镀、挂镀等;5、检验与测试技术,连接器逐步走向小型化、细间距(PITCH) 和SMT化,如何有效检测成为一大考验;在测试上,现行连接器测试标准主要有EIA364 (Electronic Industries Association美国电子工业协会) 及MIL-STD1344A(MIL-STD美国军用标准)。

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