[發明專利]VPX插頭快速定位壓接工裝

有效

• 申請號: 202010891053.2
• 申請日: 2020-08-30
• 公開（公告）號: CN112103752B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 伍懷兵
• 申請（專利權）人: 西南電子技術研究所(中國電子科技集團公司第十研究所)
• 主分類號: H01R43/24
• 分類號: H01R43/24
• 代理公司: 成飛(集團)公司專利中心 51121
• 代理人: 郭純武

本發明公開的一種VPX插頭快速定位壓接工裝，旨在提供一種結構簡單，對位快捷的連接器壓接工裝。本發明通過下述技術方案予以實現：在定位板上制出按相同孔距陣列的螺紋安裝孔，PCB子板通過兩個轉接定位座自由端上的PCB板定位立柱，等高平放在壓接模座端面限位平臺及側面限位凸臺上的階梯限位槽上，在印制PCB子板壓接端，將插頭殼體兩端的導向銷和定位插針與印制板配合面上的配合孔對準并扣合；將帽壓模置入VPX插頭殼體上方的兩端，推動定位板1將其置于壓力機壓接頭的下方，啟動壓力機，控制壓配位移進給量，壓接機壓接頭以單針不超過35N的壓接力，插針/孔的壓接端發生塑性變形而形成金屬組織一體化的壓接。

技術領域

本發明涉及一種可廣泛應用于航空航天、電子產品等領域的連接器壓接技術。尤其是采用壓接機技術在復雜印刷線路板上安裝多針壓接式連接器，與印刷線路板PCB工藝過程使用的壓接工裝。

背景技術

隨著電子產品的更新換代、連接器的小型化和高可靠性要求，連接器的壓接方式應用越來越普遍，逐漸成為主要的連接方式。連接器作為電子產品系統最小和最基本的單元，在使用過程中，它很容易出現各種影響產品質量和可靠性的問題。連接器按連接方式分為焊接型和壓接型以及繞接型。過去的連接器大多均采用焊接方式，普通焊接型接插件上的每一個插針需要熟練操作人員用烙鐵逐個的焊接，勞動強度高，焊劑殘渣不易清理，質量控制難度大。對于細間距，多排插針的小型連接器，以往的焊接技術已無法完成。而壓接工藝具有很高的可靠性和易操作性，常規焊接技術不能實現的連接，也可以通過壓接技術予以實現。壓接型接插件利用設備能夠一次性將所有插針壓接到位，由于效率高質量易控制，壓接技術已被廣泛接受和使用。但壓接型接插件對印制板安裝孔設計、組裝方法有著較高的應用要求。

壓接連接是指在常溫下，使兩個以上的金屬物體相接觸，不用為金屬施加熱能或化學能，只需施加機械壓力，直至金屬發生塑性變形而形成金屬組織一體化的結合過程。而連接器壓接技術是將彈性可變形插針或硬性插針與PCB金屬化孔配合而形成的一種連接，在插針與金屬化孔之間形成緊密接觸點的機械連接，靠機械連接實現電氣互連。自動壓接時，各部分動作要順暢，對接口要能夠對接，連接器在壓接時閉合的高度要正確，并放在正確的位置上面，壓接頭上不能帶有多余物，壓接力也要處在指定范圍。當插針受到壓力時，插針和金屬孔壁之間產生非常大的擠壓力，使插針和金屬孔壁同時受外力而發生塑性變形，保持緊密接觸。當壓力消失后，插針的彈性恢復原狀，產生對金屬孔壁的壓力而形成電接觸。與焊接技術相比，壓接連接的特點及優勢體現在：1)PCB上無熱應力產生；2)無影響可靠連接的焊劑殘渣、錫珠等導電物質；3)無焊接中常見的虛焊、短路、透錫不良現象；4)連接器壓接后，一般無需再用固定螺栓與PCB固定；5)使用長插針連接器壓接時，PCB背后伸出的針腳可作為背面插針，實現雙面連接；6)有確定的接觸阻抗和良好的高頻性能；7)壓接效率高且成本低；8)有良好的可維修性；9)壓接后免清洗，環保安全。雖然連接器壓接工藝與焊接技術相比具有諸多優點，但壓接卻是一種不可逆的加工方法，到目前為止還沒有一種針對壓接中過壓、跪針、連接器傾斜、連接器方向反向四種問題行之有效的返修方法。

壓接式連接器有特殊的外形，加壓插入金屬化孔后就可達到接觸導通，這種壓接式針型有兩種：硬性和柔性插針。硬性插針即實心的插針腳，是針在壓接過程中不產生變形，而PCB金屬化孔會變形；柔性插針即彈性可變形插針，是針在壓接時受擠壓會變形，而金屬化孔不變形。當壓接型接插件進行壓入操作時，如果壓力過大，不僅連接器殼會產生變形，印制板也會局部受到壓力產生變形，引起印制板上其它焊點受到應力產生裂紋等隱患。過小的壓力又不能將連接器壓入PCB金屬化孔中。

在實際壓接過程中，由于裝配誤差、傳動過程中震動導致的移位等因素存在，壓模與連接器的針腳位置出現偏差，易導致壓接時損壞連接器或PCB板。壓接效率和質量還受壓接方式、壓接工裝、壓接壓力、端子和金屬化孔的匹配等因素影響。壓接后未檢測出連接器的損傷情況，會進一步造成設備連接故障等問題，PCB上金屬化孔重復壓接一般不超過3次，返工時退出來的連接器不能再使用。另外，連接器的形式和結構是千變萬化的，隨著應用對象、頻率、功率、應用環境等不同，有各種不同形式的壓接型連接器。