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

可制造性是設計新連接器產品的關鍵考慮因素。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討論的一部分，因為產品的制造是確定總體生產成本的主要部分。

設計可制造性可以幫助節省生產成本

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成產品通常成本較低。隨著新產品的開發，連接器公司還必須盡可能開發能有效地制造的產品，目標是降低成本，并為該產品制定長期的制造計劃。當獨特應用需要超出標準產品設計時，定制產品就會發揮作用。可以從現有產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。定制產品是為了滿足特定的需要而設計的，所以生產數量也需要考慮。加工和裝配過程過長可能會影響產品的產量。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。

彈簧加載節省了板上的空間。 Mill-Max的小尺寸焊錫杯頭比以前的產品減少了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。連接器通常經過卷帶或導管等實現高效的自動化裝配。

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。

新興制造業趨勢

由于小型化趨勢的發展，客戶需要尺寸更小、密度更高的連接器。在一個區域內的連接越多越好。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這樣的公司內部設計和生產自己的卷帶。

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。

* 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(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的大小和形狀來支持連接器。

* 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定。 然而，這種形狀使裝載更加困難，根據其他設計特點，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，應確保可制造性成功、具有成本效益，設計師應該與有經驗的連接器公司協商，獲得更實用的經驗和策略。

本文來源：深圳市連接器行業協會 李亦平