當新的或定制連接產(chǎn)品面臨設計挑戰(zhàn)時，連接器供應商必須滿足復雜的設計要求，并開發(fā)高效的制造工藝，以合理的成本生產(chǎn)高質量的產(chǎn)品。

可制造性是設計新連接器產(chǎn)品的關鍵考慮因素。除了材料可用性和OEM能力等供應鏈因素外，制造過程成為設計和開發(fā)討論的一部分，因為產(chǎn)品的制造是確定總體生產(chǎn)成本的主要部分。

設計可制造性可以幫助節(jié)省生產(chǎn)成本

首先，我們需要確定我們的設計是標準還是定制的連接器。分銷商或供應商提供的標準現(xiàn)成產(chǎn)品通常成本較低。隨著新產(chǎn)品的開發(fā)，連接器公司還必須盡可能開發(fā)能有效地制造的產(chǎn)品，目標是降低成本，并為該產(chǎn)品制定長期的制造計劃。當獨特應用需要超出標準產(chǎn)品設計時，定制產(chǎn)品就會發(fā)揮作用?？梢詮默F(xiàn)有產(chǎn)品中添加一些特別設計就是一個全新的連接器。

接下來，我們需要解決具體設計的引腳、插座等。在設計連接器時，離散組件需要結合壓接特性。包括倒鉤、滾花、咬合等。標準零件由于其流行和廣泛使用，可快速有效地組裝。定制產(chǎn)品是為了滿足特定的需要而設計的，所以生產(chǎn)數(shù)量也需要考慮。加工和裝配過程過長可能會影響產(chǎn)品的產(chǎn)量。對于關鍵應用，質量是首要選擇。如果在設計階段，就知道定制連接器需求數(shù)量很大，那么所有的制造過程和工藝將重新評估，以提高我們生產(chǎn)零件的能力。

人工組裝

可制造性并不意味著總是使用自動化，有時手工組裝是最好或唯一的選擇。手工裝配也有很多優(yōu)點。當涉及到手工組裝時，壓接和成型的工具需要很理想。這些手工工具材料應該退火，減輕基材的開裂和電鍍的剝落。這也使操作人員更容易，因為變形材料所需的力較少。對于表面安裝應用，更大的組件容易處理，在PCB上直立的連接手工組裝更容易。

Mill-Max焊錫杯連接器簡化了PCB之間或PCB與設備之間的有線連接過程。

改進手工焊接工藝的特殊點，如焊錫杯，通常不需要自動化工藝。 焊錫杯有助于簡化手工組裝，旨在保持電線在焊接操作中的位置。還提供更好的可見性，方便焊錫烙鐵使用以及焊料在電線周圍聚集和形成，從而取得更好的焊點和更可靠的連接。 當組裝成連接器時，焊料杯可對齊優(yōu)化，方便焊接過程。

連接器的高溫絕緣是必要特性，連接器通常焊接到板或通過線焊接到引腳。有些特別關鍵的部分需手工焊接。操作人員可能有不同的方法和技能水平。

連接器經(jīng)常被用來連接各種PCB板，需要一定的可插拔和保持力，方便更換和維修。這是一個后期手工組裝過程，組件被放置在板上后進行的。在設計時，需要考慮幾個因素，例如頭和插座。公差是至關重要的，對于每個特定制造過程，應盡可能地保持緊湊，因為幾個不同部分會相互影響。

彈簧加載節(jié)省了板上的空間。 Mill-Max的小尺寸焊錫杯頭比以前的產(chǎn)品減少了25%。

當使用多個連接器時，公差值可以顯著疊加。如果不小心，可能會導致失調(diào)問題。這在相關應用中更重要，因為操作員沒有能力觀察零件何時對齊或何時連接，失調(diào)會導致引腳彎曲或斷裂、損壞觸點，導致不良或連接缺失等。 在這些應用中，彈簧加載連接器已經(jīng)流行。

插入、拔出和壓力是另外需要考慮的重要因素。將PIN針插入HOUSING時所需的力隨母座接觸設計和配合腳直徑的不同而變化很大。通常情況下，需要連接越多，希望的插入力越低。隨著力的增加，損壞連接器或板的風險變得更大。雖然當使用彈簧PIN針時，板的損壞沒那么嚴重，但仍然需要一定的力。彈簧PIN的電氣性能與彈簧銷柱塞施加在配合表面的壓力量成正比，力越高，電氣接口越好。 彈簧銷具有額定行程，通常壓縮到最大行程的一半，銷的電氣和機械性能才能得到滿足。同時需要考慮所使用的彈簧加載銷的總數(shù)量和總力。

總的來說，在設計手工組裝零件時，了解操作員將如何加工，并結合有助于支持可制造性和簡化過程的特性是至關重要的。然而，還必須確保設計適合于高效的自動化制造。

可制造性設計：自動化裝配

自動化裝配依賴于能有效操作的設備部件。連接器通常經(jīng)過卷帶或導管等實現(xiàn)高效的自動化裝配。

Mill-Max的無焊、壓縮式彈簧加載連接器有兩個活動柱塞，其設計目的是利用硬件將它們固定在位置上。 由于不需要焊接，它們便于裝配過程中的調(diào)整和靈活性，并簡化了拆卸和更換。

在設計自動化制造時，應該以利用重力為目標，因為零件的質量中心或平衡可以對其有效加載到相應位置的能力產(chǎn)生重要影響。零件的形狀或它在卷帶中的方向也在設計中起著作用，并且可以限制某些部件在這種類型的包裝中使用。

卷帶包裝的設計是為了給自動化裝配過程帶來速度和精度。

新興制造業(yè)趨勢

由于小型化趨勢的發(fā)展，客戶需要尺寸更小、密度更高的連接器。在一個區(qū)域內(nèi)的連接越多越好。彈簧加載的引腳和連接器也變得非常流行，這樣很容易創(chuàng)建無焊連接，非常適合盲配和快速連接應用。彈簧加載的引腳和連接器可以應用于不同高度，解決不同的互連要求。滿足各種充電和信號傳輸要求。此外，由于壓縮彈針的順應性(典型的沖程范圍從0.024”擴展到0.090”)，可以適應不均勻的配合表面，是調(diào)整堆疊公差的理想選擇。

Omniball彈簧加載觸點具有滾動球接口，使配合部件能夠參與橫向、旋轉和角度對齊，同時提供最佳的電氣、機械和結構可靠性，并支持可制造性。

當涉及到自動化裝配過程時，我們觀察到最大轉變之一是轉向卷帶。 客戶依賴于這種類型的包裝。這種包裝過去純粹為表面安裝部件設計的，但隨著技術的進步，客戶越來越多地要求通孔部件和連接器也通過卷帶包裝。 為了提高效率和降低成本，像Mill-Max這樣的公司內(nèi)部設計和生產(chǎn)自己的卷帶。

最適合卷帶包裝和自動裝配的連接器具有以下特點：

* 最好是小尺寸：每個卷帶上的零件越多，它們就越容易處理。

* 平面貼裝更適合自動化設備生產(chǎn)。

* 零件對稱是有用的，但比較少見。

* 高度和寬度：短和寬最好，因為這些零件堅固和更容易成型，使得零件更容易裝載。 薄，深的則更具挑戰(zhàn)性，在成型和加載上會有問題。

* 長連接器也是不可取的，因為平面度和共面性問題，零件長度超過一英寸對于表面安裝過程來說特別麻煩。較長的零件也很難加工，因為它們受到焊接過程中PCB以及連接器經(jīng)歷加熱和冷卻的影響。隨著零件長度的增加，PCB和連接器絕緣材料的膨脹熱系數(shù)(TCE)和熱失配起著更大的作用。 此外，較長的連接器意味著更寬的載帶，較少的卷帶更容易加載、拾取和放置。

* SMT部件放置在板上至關重要，放置不良將在回流過程中傾倒。連接器引線需要適當?shù)拇笮『托螤顏碇С诌B接器。

* 由于自動化裝配通常涉及高溫焊接工藝，連接器絕緣材料需要由能夠承受這些溫度，如LCP、尼龍46、Ryton和玻璃增強環(huán)氧樹脂。

適用于卷帶包裝和自動裝配的引腳具有特定的特點：

* 考慮方向問題。 零件在卷帶中是垂直包裝還是水平包裝?

* 對于垂直方向，頂部大于底座的部件(如通孔部件)使座子成形和加載更加簡單和高效。 底座比頂部大的零件更適合SMT，因為它們在板上放置時會更穩(wěn)定。 然而，這種形狀使裝載更加困難，根據(jù)其他設計特點，也可能導致零件保持不良和過度運動。

* 對于水平方向，最重要的因素是零件在頂部和底部有平坦的表面，因為這將使加載和提取更有效。

在選擇確定應用或自定義的連接器時，應確?？芍圃煨猿晒Α⒕哂谐杀拘б?，設計師應該與有經(jīng)驗的連接器公司協(xié)商，獲得更實用的經(jīng)驗和策略。

本文來源：深圳市連接器行業(yè)協(xié)會 李亦平