關(guān)于連接器的選材

時(shí)間:2019-09-09

來(lái)源:Daniel 智造商

導(dǎo)語(yǔ):實(shí)際上,傳輸數(shù)據(jù)、信號(hào)和電源的連接器,在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中常常需要面臨高溫、高壓以及濕熱的環(huán)境,產(chǎn)品當(dāng)然需要一個(gè)“強(qiáng)健的體魄”。怎樣盡量避免故障的發(fā)生?為連接器選用堅(jiān)固、可靠的材料很重要

現(xiàn)代人的生活常常被這些小故障所困擾。試想一下,在期盼已久的假日,你躺在床上美滋滋的玩著手機(jī),突然屏幕一片空白并顯示“您的網(wǎng)絡(luò)走丟了……”,簡(jiǎn)直令人崩潰。

實(shí)際上,傳輸數(shù)據(jù)、信號(hào)和電源的連接器,在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中常常需要面臨高溫、高壓以及濕熱的環(huán)境,產(chǎn)品當(dāng)然需要一個(gè)“強(qiáng)健的體魄”。怎樣盡量避免故障的發(fā)生?為連接器選用堅(jiān)固、可靠的材料很重要。

連接器,小個(gè)頭大學(xué)問(wèn)

不久前,Daniel身上剛發(fā)生一件與連接器材料有關(guān)的烏龍事件。

連接器.jpg 

那天Daniel接到投訴電話,一位客戶十分不滿的表示產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題,待收到客戶發(fā)來(lái)的圖片后,Daniel哭笑不得:這明明是友商生產(chǎn)的連接器!而這款連接器過(guò)SMT(表面貼裝技術(shù))時(shí)吸水起泡的原因則是沒(méi)有使用較好的LCP材料,并以穩(wěn)定性較差的PA料濫竽充數(shù)。

有驚無(wú)險(xiǎn),一場(chǎng)危機(jī)就此消散。那么,究竟連接器選材需符合什么要求?

為什么SMT生產(chǎn)工藝需要使用THR(通孔回流焊技術(shù))產(chǎn)品呢?

今天咱們就和大家一探究竟。

SMT的技術(shù)優(yōu)勢(shì):設(shè)計(jì)緊湊、易于貼裝

SMT(SurfaceMountedTechnology),中文譯為“表面貼裝技術(shù)”,顧名思義,是一種無(wú)需對(duì)PCB板鉆插裝孔,直接將組裝元件貼或焊到PCB板表面相應(yīng)位置的連接技術(shù)。2000年以后,消費(fèi)電子行業(yè)崛起,元器件尺寸越來(lái)越小,SMT迅速流行起來(lái),幾乎成為了電子制造業(yè)迅猛發(fā)展的標(biāo)志和縮影。

除了順應(yīng)全自動(dòng)化生產(chǎn)線的需求,SMT還有兩點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢(shì):

元件可在PCB板兩面貼裝,從而實(shí)現(xiàn)高密度組裝;

最小尺寸的元件也能實(shí)現(xiàn)精密貼裝,可生產(chǎn)出高質(zhì)量的PCB組件。

典型的 SMT 元件.jpg 

典型的SMT元件

相較于傳統(tǒng)通孔連接器,SMT元件具有設(shè)計(jì)緊湊、易于貼裝的特點(diǎn),二者的尺寸和組裝形式截然不同。隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代、連接器的小型化以及對(duì)高可靠性和環(huán)保的要求,通孔焊接的方式逐漸不被主流采用。

劣勢(shì):貼著力減少

相較于焊接,SMT的劣勢(shì)在于PCB上元件貼著力偏弱,甚至在某些情況下,SMT元件無(wú)法應(yīng)用。

連接器的機(jī)械強(qiáng)度決定了其可應(yīng)用的場(chǎng)合,需要插拔操作的次數(shù)越多,對(duì)連接器的機(jī)械強(qiáng)度要求就越高。而作為PCB主板與“外界部件”通信的“接口”,連接器有時(shí)可能會(huì)遇到相當(dāng)大的外力。在這種情況下,連接器就無(wú)法使用SMT的連接方式。

人們既需要焊接的可靠和堅(jiān)固,又苦于其成本高、環(huán)保性差,因此陷入了兩難的境地。該如何取舍?下面我們就從源頭分析,認(rèn)真算一算這筆賬。

對(duì)于PCBA,我們的目標(biāo)是可靠、經(jīng)濟(jì)

PCBA指的是PCB空板經(jīng)過(guò)SMT上件或DIP插件的整個(gè)制程,簡(jiǎn)稱PCBA。目前,加工一塊PCBA共有這幾種生產(chǎn)工藝:

 PCBA.webp.jpg

對(duì)于PCBA的生產(chǎn)工藝,我們的目標(biāo)是可靠且經(jīng)濟(jì),在可靠的基礎(chǔ)上降低成本就能帶來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力的大幅提升。經(jīng)過(guò)對(duì)多家一線連接器大廠PCBA產(chǎn)品的觀察,對(duì)性價(jià)比較低的波峰焊接的應(yīng)用都在逐漸減少。

具體而言,假如一款PCBA產(chǎn)品上SMT元件占到80%,其生產(chǎn)成本僅占60%左右,占成本的20%的通孔焊接連接器,生產(chǎn)成本占比卻高達(dá)40%。通孔元件生產(chǎn)成本之高可見(jiàn)一斑。

對(duì)絕大部分制造商來(lái)說(shuō),今后面臨的挑戰(zhàn)之一便是開(kāi)發(fā)采用純SMT工藝的印刷線路板。

經(jīng)濟(jì)、環(huán)保且貼著力高的THR技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生

在市場(chǎng)需求下,一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保且貼著力高的連接技術(shù)出現(xiàn),它就是通孔回流焊技術(shù)(THR),也叫引腳浸錫膏技術(shù)(PIP),也稱為SMC制程和元器件。

THR 技術(shù).jpg 

通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)工藝的方式去除波峰焊接工序,THR技術(shù)極大地降低了生產(chǎn)成本。相較于常常產(chǎn)生工業(yè)氣體的波峰焊,THR技術(shù)對(duì)環(huán)境保護(hù)也作出了貢獻(xiàn)。

THR技術(shù)組裝的元件在可靠性方面要比相應(yīng)的SMT元件高很多。無(wú)論是強(qiáng)烈的拉拽、擠壓或熱沖擊,它都能承受,而不易脫離PCB。

這是THR生產(chǎn)工藝的簡(jiǎn)單介紹:

THR.jpg 

SMC元件具有優(yōu)越的電氣性能及耐腐蝕性能,還具有質(zhì)輕、工程設(shè)計(jì)容易、靈活性高等優(yōu)點(diǎn),其機(jī)械性能可以與部分金屬材料相媲美,因而廣泛應(yīng)用于運(yùn)輸車輛、建筑、電子、電氣等行業(yè)中。

連接器選材-堅(jiān)實(shí)的軀體需真材實(shí)料鑄造

值得一提的是,THR產(chǎn)品與普通波峰焊產(chǎn)品外觀完全一樣,為了滿足回流焊的高溫烘烤過(guò)程,連接器的材料必須可以耐受相應(yīng)的溫度。因此,切忌為了降低成本而選擇不耐高溫的塑膠材料。

為了保證連接器在使用過(guò)程中的性能,連接器塑膠本體需滿足以下要求:

連接器塑膠本體.jpg 

高密度及小型化是連接器的發(fā)展趨勢(shì),可以預(yù)測(cè)未來(lái)的設(shè)計(jì)必然是以更少的空間達(dá)到更好的性能。因此,關(guān)注并了解材料特性以及下游原材料的發(fā)展十分重要。

這里為大家列出了目前常見(jiàn)連接器塑膠材料的優(yōu)缺點(diǎn):

常見(jiàn)連接器塑膠材料的優(yōu)缺點(diǎn).jpg 

因?yàn)榫邆淞己玫牧鲃?dòng)性、熱性能、阻燃性以及電氣性能,LCP材料被廣泛使用在SMT/SMC類型連接器上,其缺點(diǎn)在于價(jià)格較高。前文提到的客戶所用的連接器就是使用了較便宜的PA料替代LCP而導(dǎo)致吸水起泡。

最后和大伙介紹一款堅(jiān)固、靈活且經(jīng)濟(jì)的

PCB連接器har-flex?

har-flex?.jpg 

har-flex?采用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),兼具堅(jiān)固、靈活、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì),通過(guò)har-flex?,相關(guān)廠商已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了通用的PCB連接器系列,能夠用于內(nèi)部和外部設(shè)備連接。

har-flex?額外的SMT固定裝置可確保與PCB的牢固連接,并保護(hù)信號(hào)觸點(diǎn)免受機(jī)械應(yīng)力。結(jié)合了機(jī)械性能穩(wěn)定的THR技術(shù)和SMT元件可自動(dòng)加工的雙重優(yōu)勢(shì),har-flex?順應(yīng)自動(dòng)化的生產(chǎn)趨勢(shì)的同時(shí),能夠承受很大機(jī)械負(fù)荷。

 360截圖20190909110142269.jpg

此外,為滿足不同設(shè)備的接口需求,har-flex?提供了一個(gè)極具靈活性的小型化接口,1.27毫米緊湊間距、按需提供的6-100引腳數(shù)量能夠滿足客戶的定制化需求。

har-flex?幾乎適用于任何尺寸大小的應(yīng)用,同時(shí)能夠適應(yīng)用戶各種需求。



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