馬潔

摘要：因良好的連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確保了連接器的可靠性。因此，連接器設(shè)計(jì)之初，要充分了解客戶需求及其應(yīng)用場景，以良好設(shè)計(jì)理念為基礎(chǔ)，通過合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，確保連接器的基本性能。

關(guān)鍵詞：連接器;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);重要性

5G是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡稱，是最新蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)。5G網(wǎng)的發(fā)展促進(jìn)了5G通信設(shè)備的發(fā)展，電子連接器在5G通信設(shè)備中發(fā)揮著重要作用，其性能穩(wěn)定可靠性對(duì)設(shè)備運(yùn)行起著重要作用。本文重點(diǎn)論述了電子連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。

一、電子連接器概述

電子連接器常被稱為電路連接器和電連接器，將一個(gè)回路上的兩個(gè)導(dǎo)體橋接起來，使電流或訊號(hào)能從一個(gè)導(dǎo)體流向另一個(gè)導(dǎo)體的導(dǎo)體設(shè)備。

1、構(gòu)成

①接觸件。其是完成電連接功能的核心零件，一般由陽性、陰性接觸件組成接觸對(duì)，通過陰、陽接觸件插合完成電連接。

②絕緣體。常稱為基座或安裝板，作用是使接觸件按所需位置和間距排列，并保證接觸件之間和接觸件與外殼之間的絕緣性能。

③殼體。也稱為外殼，是電子連接器產(chǎn)品的外罩，它為內(nèi)裝絕緣安裝板和插針提供機(jī)械保護(hù)，并提供插頭和插座插合時(shí)的對(duì)準(zhǔn)，進(jìn)而將電子連接器固定到設(shè)備上。

④附件。其大都有標(biāo)準(zhǔn)件及通用件，通常還分結(jié)構(gòu)附件和安裝附件，結(jié)構(gòu)附件如：卡圈、定位鍵、定位銷、導(dǎo)向銷、聯(lián)接環(huán)、電纜夾、密封圈、密封墊等;安裝附件如：螺釘、螺母、螺桿、彈簧圈等。

2、優(yōu)點(diǎn)

①改善生產(chǎn)流程：在簡化電子產(chǎn)品組裝的同時(shí)，簡化了批量生產(chǎn)流程。

②便于維修和檢驗(yàn)：如產(chǎn)品中存在某種故障的電子元件，當(dāng)帶有連接器時(shí)，能方便更換失效元件。

③便于升級(jí)更新：隨著技術(shù)的進(jìn)步，與電子連接器相配合，能更新其部件，使之更加完善。

④提高設(shè)計(jì)靈活性：當(dāng)設(shè)計(jì)集成新產(chǎn)品時(shí)，使用連接器能使工程師更靈活地使用，并與元組件一起構(gòu)成系統(tǒng)，具有更高靈活性。

二、連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

連接器結(jié)構(gòu)是為連接器產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)械部分而設(shè)計(jì)的。對(duì)于背板連接器，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體現(xiàn)在如何確保連接器各零件間的裝配關(guān)系，從而充分保證背板連接器最重要的性能指標(biāo)。

連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)連接器設(shè)計(jì)中最復(fù)雜部分，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧產(chǎn)品外形尺寸及功能要求。隨著電子產(chǎn)品的升級(jí)換代，包括5G通信產(chǎn)品在內(nèi)的電子產(chǎn)品對(duì)連接器要求越來越高，在終端產(chǎn)品外形尺寸定好的工況下，因其產(chǎn)品外形尺寸受到限制，因而連接器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將更具挑戰(zhàn)。

三、片式屏蔽片

1、功能。本文所述的片式屏蔽片在背板連接器中具有橫、縱向排列的信號(hào)差分對(duì)，其布置在兩排橫向差分對(duì)之間，以保護(hù)差分對(duì)免受電磁干擾。兩個(gè)屏蔽片間的空間用于將另一連接器差分對(duì)進(jìn)行相互配合的空間。

片式屏蔽片上接觸點(diǎn)與連接器上其他金屬接地部件接觸，產(chǎn)品上所有屏蔽片連接在一起，以更有效地防止電磁干擾影響高速信號(hào)傳輸。

2、結(jié)構(gòu)。片式屏蔽片由銅帶制成，用于沖壓及電鍍后的產(chǎn)品組裝。由于連接器外形尺寸限制，因此其設(shè)計(jì)有一定局限性，尤其是片式屏蔽片材料厚度不宜過厚，否則會(huì)影響產(chǎn)品外形尺寸。在各種限制條件下，片式屏蔽片長度及寬度最終達(dá)到42.3mm及6.95mm，長寬比為6：1，因長、寬、厚限制，這種設(shè)計(jì)不可避免地導(dǎo)致片式屏蔽片剛度不足，在沖壓和電鍍后卷帶包裝易變形。

3、功能實(shí)現(xiàn)。實(shí)際上，連接器壓接在不同印刷電路板上，壓接公端連接器的印刷電路板安裝在設(shè)備機(jī)柜中，壓接母端連接器印刷電路板手動(dòng)插入設(shè)備機(jī)柜中。這樣的應(yīng)用系統(tǒng)不可避免地會(huì)帶來更大的系統(tǒng)累積容差，給連接器和客戶機(jī)柜設(shè)計(jì)帶來巨大挑戰(zhàn)。實(shí)際上，常因兩塊印刷電路板不正確對(duì)位，造成連接器被插壞。

對(duì)于片式屏蔽片，若其變形用于組裝連接器，當(dāng)連接器與另一連接器互配時(shí)，片式屏蔽片可能會(huì)被另一連接器撞壞，無法保證連接器基本功能，這些撞壞現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生在客戶早期樣品測試中。

當(dāng)兩個(gè)連接器配合時(shí)，片式屏蔽片進(jìn)入母端連接器差分對(duì)之間的狹小縫隙內(nèi)，片式屏蔽片上觸點(diǎn)接觸母端連接器差分對(duì)組上的屏蔽片，從而將母端連接器上屏蔽片連接在一起?？紤]到片式連接器材料厚度、零件公差和組裝位置度，若公端連接器的片式屏蔽片變形，母端連接器差分對(duì)之間的窄縫隙不足以使片式屏蔽片順利進(jìn)入，因此在連接器配合時(shí)可能會(huì)損壞片式屏蔽片。

4、結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案?？紤]到實(shí)際應(yīng)用和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的局限性，在無法絕對(duì)保證片式屏蔽片平面度和產(chǎn)品定位精度前提下，要優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在這種情況下，深層檢討產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并采用新的設(shè)計(jì)，如圖1所示。設(shè)計(jì)變更前，屏蔽片上端為直線設(shè)計(jì)，變更后為弧形設(shè)計(jì)。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案原理為：組裝連接器時(shí)，片式屏蔽片兩端將限制在塑膠兩端窄槽的中間。屏蔽片與塑膠槽間隙小，只有0.10mm，該間隙足以確保片式屏蔽片兩端位置度。確定片式屏蔽片兩端位置也是解決設(shè)計(jì)變更后連接器配合時(shí)屏蔽片撞壞的關(guān)鍵。

采用設(shè)計(jì)變更后的片式屏蔽片連接器配合示意圖，公端連接器片式屏蔽片端部為弧形，未對(duì)母端連接器進(jìn)行任何設(shè)計(jì)更改，能看到母端連接器地片及公端連接器片式屏蔽片相對(duì)位置關(guān)系。該結(jié)構(gòu)因能很好地控制片式屏蔽片在塑料槽中位置，而且屏蔽片兩端直線段短，變形能很好控制。因此，母端連接器差分對(duì)之間的縫隙可完全包容片式屏蔽片兩端位置偏差。當(dāng)公母端產(chǎn)品配合時(shí)，公端連接器片式屏蔽片兩端先進(jìn)入母端連接器差分對(duì)之間的狹小縫隙，之后公端連接器片式屏蔽片中心部分依次進(jìn)入母端連接器差分對(duì)之間狹小縫隙，公端連接器片式屏蔽片進(jìn)入母端連接器差分對(duì)之間狹小縫隙是一個(gè)循序漸進(jìn)過程。因此，即使在片式屏蔽片變形或位置精度差工況下，連接器能順利相互配合，確保連接器各性能。

參考文獻(xiàn)

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