一种高速连接器与高速背板装联的工艺方法及工装与流程

专利2025-04-14  4


本发明涉及高速连接器压接,更为具体的,涉及一种高速连接器与高速背板装联的工艺方法及工装。


背景技术:

1、随着电子技术的发展,对信号的传输速率要求越来越高,机载设备也向着的小型化和高度集成化的方向发展。由于普通的焊接方法会产生树桩效应,无法实现更高速率的信号传输,在新一代机载设备、5g基站制造中,高速背板大量采用了压接的端接方式。zd系列连接器具有性能可靠、安装灵活可以连接不同排列方式的电路板等优点,应用领域极其广泛,传递高速差分信号可达25gb/s的数据传输速率,每个差分对设计有1个"l形"金属屏蔽隔板,从而缩短了列间距以及差分对间距,以满足更高信道密度的需求。

2、高速背板与高速连接器的装联,有手工预装和压接两个重要工步,由于高密度连接器插针较多对位困难,自动化设备通常无法实现自动插入,手工预装成为保证压接质量的关键,要将上百个细微针脚插入金属化孔内,对操作者技能要求高,且较为耗时。操作者对针脚的装前检查也尤为重要,行业内普遍采用肉眼观察的方式检查针脚是否歪斜,如有检查不到位就会造成跪针的质量隐患。现有压接方式主要分为手工压接和自动压接两种,无论采用哪种方式,压接过程中都需要有与连接器和pcb相匹配的上压模和下压模。压接模具的设计通常是根据不同结构类型的接插件和pcb设计不同的模具。上压模作用于接插件壳体面上,下压模用于支撑插针顺利压入印制板安装孔内,下压模同时还具有支撑电路板,增加印制板刚性,保证插针能够顺利伸出的功能。不同母板的连接器排列方式和元器件位置不同,针对每种母板开发专用工装成本太高,很多时候工装开发成本甚至高于产品自身的价值。一些科研类企业,产品特点以小批量多品种为主,对时间节点也要求较高,制作专用模具会增加企业的时间成本和模具制造成本。为了高效高质量完成科研生产,有必要开发一种高速背板连接器装联的工艺方法以降低企业制造成本。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种高速连接器与高速背板装联的工艺方法及工装,有效避免了缩针现象,能够顺利出针,通用性强,成本更低。

2、本发明的目的是通过以下方案实现的:

3、一种高速连接器与高速背板装联的工艺方法,包括以下步骤:

4、在压接机平台上使用柔性垫板,压接时使柔性垫板在局部产生塑性变形,从而实现高速连接器插针压入高速背板的金属化孔后,顺利出针。

5、进一步地,所述使柔性垫板在局部产生塑性变形,从而实现连接器插针压入高速背板的金属化孔后,顺利出针,具体包括如下子步骤:

6、步骤一,在压接机平台上设置有安放柔性垫板的底座,底座在平台上能够自由滑动,柔性垫板采用高速连接器易于刺穿或至其塑性变形的,柔软兼具弹性的材料;

7、步骤二,将待压接的pcb水平放置于柔性垫板上,使高速连接器底平面与pcb的x轴方向和y轴方向成夹角,斜下插入边沿的第一根针脚,以第一根针脚为轴在x轴方向弧线向下插入,插针可顺着针孔排列方向依次进入金属化孔内,当前排有多根针脚入金属化孔后,再向y轴方向弧线下压,保证高密度插针能够快速插入金属化孔,手指轻按高速连接器左右两端位置,检查连接器是否安放平整,如有翘动可快速确认有针脚未进入金属化孔,避免压接后出现跪针;

8、步骤三,将上模两侧的定位立柱,对准高速连接器内侧的凹槽,垂直向下插入高速连接器,在立柱的导向作用下,高速连接器插针上端与屏蔽板也随之进入与上模对应的凹槽内,采用压接机控制压接行程和压接力,柔性垫板受压后会产生一定的塑性变形,压接机的压接头向下运行,与上模具接触,上模具通过线切割后形成的多个条型面,对高速连接器插针的肩部施压,使高速连接器的鱼眼顺利插入背板的金属化孔内,压接机继续施加压力,插针伸出背板刺入柔性垫板,使柔性垫板在小区域内产生多个局部凹陷,其他部位继续支撑背板,从而使高速连接器顺利出针;当高速连接器底平面与背板完全贴合,手指捏住两个弧形面向上拔出上模具,往复以上动作完成所有连接器压接。

9、进一步地,所述高速连接器包括zd连接器。

10、进一步地,所述柔性垫板采用的材料包括硅胶垫。

11、进一步地,所述柔性垫板的厚度大于插针伸出印制板长度的2倍以上,且柔性垫板大小根据pcb支撑面大小进行裁剪,外型为条形和长方形。

12、进一步地,所述高速连接器插入针脚时底平面与pcb的x轴方向和y轴方向成5°~30°夹角。

13、进一步地,所述凹槽的数量为四个。

14、进一步地,所述凹槽能够避开连接器上的屏蔽槽。

15、进一步地,所述压接机包括自动或半自动压接机;其中,运用自动压接机自带的采样控制方法pvfs,将压接机压接头终点的位置精度控制在±0.2mm~0.5mm范围。

16、进一步地,压接前,还包括步骤:采用聚酰亚胺薄膜保护离焊点较近的压接金属化孔,以避免锡膏融化后封堵金属化孔。

17、进一步地,压接前,还包括步骤:在高速背板待压接面印刷焊膏,然后贴片、烘干、高速背板待压接面回流焊和aoi检测。

18、进一步地,压接完成后,还包括步骤:对背板支撑面手工贴装、插装后进行清洗,检验。

19、一种高速连接器与高速背板装联的工装,该工装用于执行如上任一项所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,且包括:上模具,在所述上模具两侧设置有四个立柱安装槽和两个用于方便取出模具避免打滑的弧形面,底面根据插针排列间距阵列有多条插针让位槽,根据屏蔽隔板间距阵列设置两条横向让位槽和多条纵向让位槽;将立柱压入立柱安装槽,立柱上设置有用于导向的导向角,与弧形面连接处设置有过渡的斜面,各让位槽切割后形成的条型面可压住各个插针两侧的针肩,避免出现因受力问题导致的缩针现象。

20、本发明的有益效果包括:

21、利用本发明方案,在单件小批量生产过程中,可实现无需预先开发模具,能够减少模具开发成本和模具加工的等待周期,模具对压接插针的针肩54和安装平面56均匀施压,有效避免了缩针现象,装联方法能够快速高效的实现连接器预装和隐患排查。

22、本发明针对高速背板在单件小批量生产过程中,模具通用性差,加工周期长,单次使用后模具无法重复利用的问题,提供一种通用性强,成本更低的高速背板连接器装联的工艺方法,该方法利用了插针单位面积小压强越大的原理,使柔性垫板在局部产生塑性变形,从而实现连接器插针压入高速背板的金属化孔后,能够顺利出针。



技术特征:

1.一种高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述使柔性垫板在局部产生塑性变形,从而实现连接器插针压入高速背板的金属化孔后,顺利出针,具体包括如下子步骤:

3.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述高速连接器包括zd连接器。

4.根据权利要求2所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述柔性垫板采用的材料包括硅胶垫。

5.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述柔性垫板的厚度大于插针伸出印制板长度的2倍以上,且柔性垫板大小根据pcb支撑面大小进行裁剪,外型为条形和长方形。

6.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述高速连接器插入针脚时底平面与pcb的x轴方向和y轴方向成5°~30°夹角。

7.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述凹槽的数量为四个。

8.根据权利要求7所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述凹槽能够避开连接器上的屏蔽槽。

9.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,所述压接机包括自动或半自动压接机;其中,运用自动压接机自带的采样控制方法pvfs,将压接机压接头终点的位置精度控制在±0.2mm~0.5mm范围。

10.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,压接前,还包括步骤:采用聚酰亚胺薄膜保护离焊点较近的压接金属化孔,以避免锡膏融化后封堵金属化孔。

11.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,压接前,还包括步骤:在高速背板待压接面印刷焊膏,然后贴片、烘干、高速背板待压接面回流焊和aoi检测。

12.根据权利要求1所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,其特征在于,压接完成后,还包括步骤:对背板支撑面手工贴装、插装后进行清洗,检验。

13.一种高速连接器与高速背板装联的工装,其特征在于,该工装用于执行权利要求1~12中任一项所述的高速连接器与高速背板装联的工艺方法,且包括:上模具(6),在所述上模具(6)两侧设置有四个立柱安装槽(62)和两个用于方便取出模具避免打滑的弧形面(61),底面根据插针排列间距阵列有多条插针让位槽(66),根据屏蔽隔板(53)间距阵列设置两条横向让位槽(67)和多条纵向让位槽(68);将立柱(65)压入立柱安装槽(62),立柱(65)上设置有用于导向的导向角(64),与弧形面(61)连接处设置有过渡的斜面(63),各让位槽切割后形成的条型面可压住各个插针两侧的针肩(54),避免出现因受力问题导致的缩针现象。


技术总结
本发明公开了一种高速连接器与高速背板装联的工艺方法及工装,属于高速连接器压接技术领域,包括步骤:在压接机平台上使用柔性垫板,压接时使柔性垫板在局部产生塑性变形,从而实现高速连接器插针压入高速背板的金属化孔后,顺利出针。本发明有效避免了缩针现象,能够顺利出针,通用性强,成本更低。

技术研发人员:伍怀兵,陈新,苑博,胡晓乐,王海韦,张珊,黎磊,邓雪琳,李琦,郭江,唐媛媛
受保护的技术使用者:中国电子科技集团公司第十研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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