PCB 板焊接已經 out,主流連接方式有哪些?

2019-10-09 11:03:43 來源:CNTR
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早期 PCB 板大多采用焊接方式,但隨著電子產品的更新換代、連接器的小型化以及對高可靠性和環保的要求,目前壓接已經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”這個詞來表述。

 


 
1 接板技術 Press-in
低成本、高效率

Press-in 型連接器的定義是一個 pin 針(也稱為端子)被外力壓入比其外徑要小的孔內,這種壓入的連接方式稱為 Press-fit,也叫壓接。因為與 SMT(即表面貼裝技術,是一種接板技術)相比成本低、效率高、操作簡單,可靠性高而廣泛應用于通訊和計算機等行業。
 

 
業界為 Press-fit 端子設計了各種形態,這些形態各有優缺點。其中,魚眼孔端子是應用最為廣泛的 Press-fit 端子結構。通常一個典型魚眼孔端子分 5 個區域(如上圖所示)。
 

 
對于復雜的壓接,上下壓接模具是必不可少的。
 

 
Press-fit 型連接器還有一個特殊的應用是三板互通(如上圖所示),相較于只能用于二維面板的焊接技術,用途更加廣泛,其缺點在于對 PCB 板的要求高、檢測復雜...等。
 
2 接線技術 Crimp
接線質量較高 

Crimp 是冷壓技術,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,因此能夠實現可靠的數據、信號和動力傳輸。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。有證據表明實心線也可以被壓接,但需要對壓接質量進行檢測確認。下圖是有關各類不同線纜、經過壓接后的多股線以及多股線內部結構的圖示。
 

 
壓接連接具有結構緊湊、連接牢靠、可靠抗震、能夠通過專用工具進行現場操作等優點。跟一般螺釘連接相比,壓接提供最大可能的連接密度,即單位面積內可提供的連接通道最多。因為其連接原理是冷壓,因此連接氣密性好,連接質量非常高。在已知的接線技術里,壓接的質量最高。
 

 
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,剝線和插線過程有一些細節需要注意。
 

 
剝線時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,錯誤的剝線會讓連接效果大打折扣。正確和錯誤的剝線示意圖如上圖所示。
 

 
插入時要留意長短深度。線纜插入過短容易導致端接達不到規定的拉拔力,因為線纜與端子之間的金屬間接觸減少了;而線纜插入過深則會縮短連接器的使用壽命。以車針壓接為例,當第一個窗口可以觀察到金屬線芯,第二個窗口可以觀察到線纜外皮時,表示線芯的位置是剛好的。
 
壓接完成。如果要對連接效果進行全面檢測,需要做拉拔力及剖面檢查等,這里就不多贅述了。
 

 


總的來說,連接器的連接方式沒有絕對的好壞之分,只有適合與不適合。大家在選擇接插式連接器時需要從連接器的結構要求及現場使用環境等方面考慮,選擇合適的連接方式。

 
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