连接器网为您解析优质连接器胶壳的设计构成

从事连接器接插件8年，小J对连接器有一些自己独特的见解，您在大批量使用连接器胶壳的时候，了解产品的结构工艺吗？今天汇成元电子连接器公司就与大家谈一下胶壳结构设计的注意事项。连接器厂家设计胶壳的六大要素：　　1、连接器的主结构。　　2、其他各零件靠它决定空间定位。　　3、导体零件间的绝缘功能。　　4、尺寸规划须兼顾成型性。　　5、选材料须顾虑客户的制程条件。　　6、因应用段需求而须限制模具进胶口者，须注明于图面上。它是整个连接器的主体构件，其他的零件往它身上组装。它大致决定连接器的外观尺寸，需确认其结构强度能承受最终用户正常使用的破坏力或是客户明定的测试规格(例如:要求施加各方向的力于外接cable，不能看到破坏；或是安装螺丝时，施加适当的扭力不能造成破坏)。既然是主体构件，自然肩负各零件定位的责任，因此与其他零件互配部位的尺寸与公差(包括几何公差)需拿捏适当。重要feature ( 例如:安装端子的孔，其抽屉宽度)若是由单一模仁决定其尺寸，而该模仁又可由磨床加工制作，则可设定尺寸公差+/- 0.02 mm，以确保功能。其他如正位度、平面度、轮廓度等几何公差也要适当运用，方可确保功能。

端子除了靠胶壳做空间上的定位，还须靠胶壳对它的固持力量来产生端子力学行为上的边界条件(例如悬臂梁式端子的fixed end )，进而在公母座配接时产生适当的正向力，同时避免退pin 的情形发生。因此端子与胶壳的干涉段尺寸与形状拿捏必须非常小心。适当的端子倒刺形状以及干涉量，才能得到适当的端子保持力，又不至于因干涉过大造成胶壳 变形或破裂。　　在电气功能方面，胶壳肩负各导体零件之间的绝缘功能，以一般工程塑料阻抗值而言，只要射出成型做得到的厚度，后续加工过程又没有造成结构破坏，则塑料产生的绝缘阻抗与耐电压效果都可符合规格要求。只有在吸湿性非常强的材料或是端子压入造成塑料隔栏破裂的情况下，可能发生塑料部分的绝缘阻抗或耐电压不合格的情形，否则该担心的多半是裸露在塑料之外的导体零件之间的绝缘效果，因为空气的绝缘效果远不及工程塑料的好。　　胶壳的设计除了考虑上述的功能性，也须考虑射出成型的制造性，太厚或太薄或是厚薄不均都不适合，太厚则缩水严重，太薄不易饱模，厚薄不均则液态塑料充填时流动波前不平衡易造成冷却翘曲。通常制工负责画好具备零件功能性的模型交给塑模模具设计工程师，模具工程师会依经验判定该在何处加上什么样的逃料以改善成型性，但是若原始设计的肉厚实际尺寸已经很小而又有厚薄比例悬殊的情形，则模具工程师也无法靠逃料调整，制工应避免此种情形发生。模具工程师做好逃料的规划后，应该与制工确认逃料后的结构强度是否仍符合功能性的要求(有时在装配上其他零件之后会有补强结构的功效，应一并考虑，例如:铁壳刚性够好，则经过铆合于胶壳上，整体刚性便已足够)，确认后再进行模流分析与开模动作。　　塑料材料简单分为高温料与低温料，以材料的热变形温度与一般SMT制程温度做比较来区分高温料与低温料。一般notebook 使用的连接器皆须经历SMT高温制程，因此必须选用高温料。有些情形必须在胶壳 上表面保留足够的平面供客户作自动插件的真空吸取区，因此须避免在该处安排进胶点或是模仁接合线，以免真空吸嘴失效。　　胶壳的底面设计要注意，避免压到PCB上涂的锡膏，以免造成pad间的短路，因此而有standoff 的设计。此外，standoff 有另一功能，就是提供SMT type solder tail 调整共平面度的基准，也可藉调整各standoff 的高度来补偿胶壳的翘曲变形。

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