PCB 板焊接已经 out,主流连接方式有哪些?

出处:CNTR 发布于:2019-10-09 14:24:33 | 89 次阅读

  早期 PCB 板大多采用焊接方式,但随着电子产品的更新换代、连接器的小型化以及对高可靠性和环保的要求,目前压接已经成为主要的连接方式。
  连接器的连接方式种类很多,基本上可以分为接线(与线缆连接)和接板(与PCB 连接)两个大类。而 Crimp 与 Press-in 就是这两大类里面最常用的连接方式。有意思的是,这两种连接方式的中文都可以用“压接”这个词来表述。


  1 接板技术 Press-in
  低成本、高效率
  Press-in 型连接器的定义是一个 pin 针(也称为端子)被外力压入比其外径要小的孔内,这种压入的连接方式称为 Press-fit,也叫压接。因为与 SMT(即表面贴装技术,是一种接板技术)相比成本低、效率高、操作简单,可靠性高而广泛应用于通讯和计算机等行业。


  业界为 Press-fit 端子设计了各种形态,这些形态各有优缺点。其中,鱼眼孔端子是应用最为广泛的 Press-fit 端子结构。通常一个典型鱼眼孔端子分 5 个区域(如上图所示)。


  对于复杂的压接,上下压接模具是必不可少的。


  Press-fit 型连接器还有一个特殊的应用是三板互通(如上图所示),相较于只能用于二维面板的焊接技术,用途更加广泛,其缺点在于对 PCB 板的要求高、检测复杂...等。
  2 接线技术 Crimp
  接线质量较高
  Crimp 是冷压技术,起源最早可追溯到 1940 年前后。其原理是借助压线钳或压线工具,完成金属导线插针的压接。这种压接气密性好、抗腐蚀、线材变形必须超过它的屈服点,因此能够实现可靠的数据、信号和动力传输。在压接过程中,线的氧化层或硫化层都可以被去除,以压针和线的残余弹性保证持久的电气连接。


  这种方式适合使用线径为 0.08mm 至 240mm的 2 类、5 类和 6 类线。有证据表明实心线也可以被压接,但需要对压接质量进行检测确认。下图是有关各类不同线缆、经过压接后的多股线以及多股线内部结构的图示。


  压接连接具有结构紧凑、连接牢靠、可靠抗震、能够通过专用工具进行现场操作等优点。跟一般螺钉连接相比,压接提供最大可能的连接密度,即单位面积内可提供的连接通道最多。因为其连接原理是冷压,因此连接气密性好,连接质量非常高。在已知的接线技术里,压接的质量最高。


  上图为线缆的压接过程图。通过喇叭口,能够看到线缆的压接情况,线芯插入长度是否过长或过短。


  Crimp 压接连接主要分为车制压接针和冲压压接针两种类型。
  在压接线缆时,剥线和插线过程有一些细节需要注意。


  剥线时要保证绝缘皮切割口平滑,线芯完好,线芯上没有绝缘皮遗留等,错误的剥线会让连接效果大打折扣。正确和错误的剥线示意图如上图所示。


  插入时要留意长短深度。线缆插入过短容易导致端接达不到规定的拉拔力,因为线缆与端子之间的金属间接触减少了;而线缆插入过深则会缩短连接器的使用寿命。以车针压接为例,当第一个窗口可以观察到金属线芯,第二个窗口可以观察到线缆外皮时,表示线芯的位置是刚好的。
  压接完成。如果要对连接效果进行全面检测,需要做拉拔力及剖面检查等,这里就不多赘述了。


  总的来说,连接器的连接方式没有绝对的好坏之分,只有适合与不适合。大家在选择接插式连接器时需要从连接器的结构要求及现场使用环境等方面考虑,选择合适的连接方式。

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