先說一個(gè)發(fā)生在自己身上的故事。曾經(jīng)接到一個(gè)去現(xiàn)場為用戶介紹“壓接”的培訓(xùn)任務(wù)。簡單準(zhǔn)備后,我就帶著壓接鉗出發(fā)了。然而到達(dá)現(xiàn)場后,用戶卻擺出了PCB板。原來用戶要的壓接是Press-in(壓入連接),此“壓接”非彼“壓接”呀!幸好,電腦里存貨很多。既來之則安之,咱Press-in的資料也很多。言歸正傳,咱們本期說說連接器都有哪些連接方式。
早期PCB板大多采用焊接方式,但隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代、連接器的小型化以及對高可靠性和環(huán)保的要求,目前壓接已經(jīng)成為主要的連接方式。
連接器的連接方式種類很多,基本上可以分為接線(與線纜連接)和接板(與PCB連接)兩個(gè)大類。而Crimp與Press-in就是這兩大類里面最常用的連接方式。有意思的是,這兩種連接方式的中文都可以用“壓接”這個(gè)詞來表述。
接板技術(shù)Press-in:成本低效率高
Press-in型連接器的定義是一個(gè)pin針(也稱為端子)被外力壓入比其外徑要小的孔內(nèi),這種壓入的連接方式稱為Press-fit,也叫壓接。因?yàn)榕cSMT(即表面貼裝技術(shù),是一種接板技術(shù))相比成本低、效率高、操作簡單,可靠性高而廣泛應(yīng)用于通訊和計(jì)算機(jī)等行業(yè)。
業(yè)界為Press-fit端子設(shè)計(jì)了各種形態(tài),這些形態(tài)各有優(yōu)缺點(diǎn)。其中,魚眼孔端子是應(yīng)用最為廣泛的Press-fit端子結(jié)構(gòu)。通常一個(gè)典型魚眼孔端子分5個(gè)區(qū)域(如上圖所示)。
對于復(fù)雜的壓接,上下壓接模具是必不可少的。
Press-fit型連接器還有一個(gè)特殊的應(yīng)用是三板互通(如上圖所示),相較于只能用于二維面板的焊接技術(shù),用途更加廣泛,其缺點(diǎn)在于對PCB板的要求高、檢測復(fù)雜...等。
接線技術(shù)Crimp:接線質(zhì)量較高
Crimp是冷壓技術(shù),起源最早可追溯到1940年前后。其原理是借助壓線鉗或壓線工具,完成金屬導(dǎo)線和插針的壓接。這種壓接氣密性好、抗腐蝕、線材變形必須超過它的屈服點(diǎn),因此能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)、信號(hào)和動(dòng)力傳輸。在壓接過程中,線的氧化層或硫化層都可以被去除,以壓針和線的殘余彈性保證持久的電氣連接。
這種方式適合使用線徑為0.08mm2至240mm2的2類、5類和6類線。有證據(jù)表明實(shí)心線也可以被壓接,但需要對壓接質(zhì)量進(jìn)行檢測確認(rèn)。下圖是有關(guān)各類不同線纜、經(jīng)過壓接后的多股線以及多股線內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖示。
壓接連接具有結(jié)構(gòu)緊湊、連接牢靠、可靠抗震、能夠通過專用工具進(jìn)行現(xiàn)場操作等優(yōu)點(diǎn)。跟一般螺釘連接相比,壓接提供最大可能的連接密度,即單位面積內(nèi)可提供的連接通道最多。因?yàn)槠溥B接原理是冷壓,因此連接氣密性好,連接質(zhì)量非常高。在已知的接線技術(shù)里,壓接的質(zhì)量最高。
上圖為線纜的壓接過程圖。通過喇叭口,能夠看到線纜的壓接情況,線芯插入長度是否過長或過短。
Crimp壓接連接主要分為車制壓接針和沖壓壓接針兩種類型。
在壓接線纜時(shí),剝線和插線過程有一些細(xì)節(jié)需要注意。
剝線時(shí)要保證絕緣皮切割口平滑,線芯完好,線芯上沒有絕緣皮遺留等,錯(cuò)誤的剝線會(huì)讓連接效果大打折扣。正確和錯(cuò)誤的剝線示意圖如上圖所示。
插入時(shí)要留意長短深度。線纜插入過短容易導(dǎo)致端接達(dá)不到規(guī)定的拉拔力,因?yàn)榫€纜與端子之間的金屬間接觸減少了;而線纜插入過深則會(huì)縮短連接器的使用壽命。以車針壓接為例,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)窗口可以觀察到金屬線芯,第二個(gè)窗口可以觀察到線纜外皮時(shí),表示線芯的位置是剛好的。
壓接完成。如果要對連接效果進(jìn)行全面檢測,需要做拉拔力及剖面檢查等,這里就不多贅述了。
總的來說,連接器的連接方式?jīng)]有絕對的好壞之分,只有適合與不適合。大家在選擇接插式連接器時(shí)需要從連接器的結(jié)構(gòu)要求及現(xiàn)場使用環(huán)境等方面考慮,選擇合適的連接方式。