電子連接器的案例
電子連接器溫升仿真
此案例是早年間做的一個電子連接器的溫升仿真。
假定電子連接器是由不同材料組成的一個整體。具體傳熱流程見下流程圖。最后得出的金屬外殼的溫度上升度即電子連接器的溫升。
30PIN電子連接器溫升案例：
有三種載荷情況：
載荷1：4-pin上施加3A的電流，其它26-pin施加0.5A的電流
載荷2：4-pin上施加2.5A的電流，其它26-pin施加0.5A的電流
載荷3：4-pin上施加2A的電流，其它26-pin施加0.5A的電流
算出的結果如下：
與試驗結果對比表如下：
誤差分析：
載荷1=(27.103-26.683)/27.103=1.55%
載荷2=(24.959-24.233)/24.233=3%
載荷3=(23.973-19.179)/23.973=20%
總結：低電流的電子連接器溫升仿真很容易實現，但是需要注意的是因為低電流的電子連接器發熱較低，其在測試過程中的自然對流系數會比大電流連接器要小一些。
展開 ANSYS干貨視頻 | 電子連接器結構仿真的解決方案
視頻內容
● 電子連接器產品設計面臨的挑戰；
● 電子連接器結構仿真的案例分享；
● ANSYS結構仿真的技術優勢；
● 答疑。
課后小結
● 了解ANSYS結構產品功能，包括結構力學、結構熱、熱-結構耦合和電-熱-結構耦合；
● 對電子連接器產品插拔力、接觸應力、溫升和疲勞耐久仿真計算方法及分析流程更加清晰；
● 提升個人乃至整個研發團隊在產品設計過程中的理論解析能力。
溫升分析教程及文章（電子連接器及銅排） ￥80
電子器件在工作時，通過的電流在接觸點處產生熱量，導致溫度上升，此即為電子連接器的溫升。一般的消費電子連接器的大電流的連接器必須考慮溫度上升效應，通常要求在30攝氏度以下；對于應用于新能源行業的大電流連接器或銅排，通常要求溫升在55攝氏度以下。
溫升是由于電流產生的熱，導致的整體產品溫度上升。此類仿真涉及到電、熱兩個物理場。需要采用電熱耦合分析模塊。
以下收費內容包括：銅排&連接器的溫升仿真案例教程（150A），以及電子連接器溫升仿真的文章。
ANSYS干貨視頻 | 電子連接器結構仿真的解決方案
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連接器 插拔力性能分析研究與實踐 ￥50
1.插拔力定義：
插拔力是指將相互配合的公母兩端電子連接器進行插入和拔出所需要的力量。插拔力是連接器的重要機械性能與參數，其大小影響連接器使用的手感與其連接器內部設計的結構。
2 .插拔力計算的理論基礎
查閱《機械工程師手冊》第二版的磨擦篇章，得到以下摩擦系數：
表1 不同摩擦副的摩擦系數[5]
摩擦副
銅
黃銅
黃銅
黃銅
青銅
青銅
青銅
鋼
摩擦副
銅
黃銅
青銅
鋼
青銅
鋼
塑料
鋼
摩擦系數m
0.2
0.17
0.16
0.19
0.15~0.20
0.15~0.18
0.21
0.15
2.1 電子連接器的插拔力理論
在電子連接器插拔過程中，金屬之間的摩擦力起主要的插拔力量作用。這個摩擦力主要指金屬端子之間的摩擦力，也包括金屬外殼之間的摩擦。插拔過程中的端子摩擦圖解見圖5-2。因電子連接器的設計公差問題，塑膠本體之間的摩擦力一般很小，除了個別類型需要考慮塑膠本體之間的摩擦力對插拔力的作用，大部份都可忽略。不同摩擦副的摩擦系數可查閱表1。由于電子連接器的金屬表面都覆蓋有電鍍膜（端子通常是電鍍鎳上再鍍金，而金屬外殼一般會鍍上錫或鎳，是一層較軟的表面膜），屬于邊界摩擦。因此，電子連接器各部份的實際摩擦系數會比表1中的數據稍小。
展開 用于電子連接器的光固化掩蔽劑
Intertronics公司報道，DYMAX Speedmask 9-7001可以顯著節省電子連接器和其他板級組件到PCB的組裝時間。
用紫外/可見光固化需要幾秒鐘，而粉紅色掩模可以方便地進行目視檢查，而其低收縮率可確保準確可靠的覆蓋。
Speedmask 9-7001設計用于保護連接器和板級區域免受溶劑型和可光固化的保形涂層的影響。Intertronics表示，固化的掩模可以承受波峰焊料和焊料回流溫度，并且易于一次性除去，從而節省時間，并消除了其他掩蔽方法留下的離子污染或殘留物的擔憂。去除后，無殘留的表面通過SIR測試，據說在加工過程中保持掩蔽區域的完整性非常有效。
這種無鹵素和無硅酮掩模與金和銅連接器引腳兼容，并且設計用于提供無變色或腐蝕的連接器保護。根據Intertronics，它具有極高的觸變性，是手動或自動分配到可能難以掩蓋的板或組件上的理想選擇。
UV/Visible light cure maskant for electronics - new from Intertronics
固化劑https://www.hongyantu.com/index.php?r=good&cd=11&cd2=1102
展開 GCT作為電子連接器的領先制造商提供全新升級的的3D CAD 模型數據
作為電子連接器的領先制造商，GCT（Global Connector Technology）始終致力于打造一流的用戶體驗，讓工程師能快速、輕松地獲取工作所需的資源和工具。而由CADENAS提供技術支持的新產品目錄對GCT建立和完善以客戶為導向的服務體系起到了有力的推動作用。如今，用戶可以實時下載整個產品數據庫，包括PCB連接器、USB連接器、SIM卡連接器和其他各種CAD文件格式的產品數據，這也意味著使用GCT連接器的設計項目將可以更加簡單快捷地完成。
全新優化升級的3D模型界面可在GCT網站的每個產品頁面上被打開。 用戶可以使用過濾器單獨配置和下載所需的連接器模型。為了確保與大多數用戶的系統相兼容，3D CAD模型提供多種文件格式以供下載，例如IGES和STEP、 AutodeskAutoCAD?、AutodeskInventor?、SOLIDWORKS?、SolidEdge?、PTCWildfire?和CREO?、SiemensNX?、CATIA?以及其他許多常用CAD系統的原始文件格式。
結合GCT的產品規格表、產品圖紙和PCB封裝布局等廣泛的資源，工程師可以使用所有工具來確保GCT連接器簡單而正確地被安裝。 同時，如果客戶仍需進一步的幫助，GCT專家團隊隨時都會提供支持。
展開 連接器中最簡單的正向力分析
電子連接器的端子有各種形狀，S型、凸包型、蛇形、變截面S型，無法通過簡單的理論計算獲取，采用CAE的方式模擬真實對配時，可以得出最真實的正向力，而正向力是接觸電阻的重要參考數據。
不要簡單的正向下壓，有些時候是不符合真實情況的。
如下圖中電子連接器的接觸點位移示意圖。
正向力有限元分析方法研究：
（1）建立需要分析的端子模型；
（2）讀入此端子模型，模擬實際接觸情況建立接觸對；
（3）輸入壓縮量，進行接觸點的下壓分析；
（4）求解計算，讀取接觸點的壓縮量方向的力量值，即為此壓縮
量下的正向力。
下圖為蛇形端子的有限元模型在0.86mm的壓縮量下的形狀應力圖。
正向力分析是一個很簡單的分析，準確率非常高。下圖為蛇形端子的正向力分析結果及力量時間曲線圖。
蛇形端子的實驗正向力曲線圖。
（1）0.65mm壓縮量下的正向力分析誤差：
FEA結果=0.31498N 實際實驗結果=0.31333N
分析誤差=(0.31498-0.31333)/0.31333=0.53%
(2) 0.86mm壓縮量下的正向力分析誤差：
FEA結果=0.41641N 實際實驗結果=0.41333N
分析誤差=(0.41641-0.41333)/0.41333=0.75%
正向力有限元分析方法總結：
在此類分析中采用建立接觸對的方式，保證了壓縮量和接觸點移動的真實模擬，修正了早先的簡單點下壓方式的缺憾。使正向力的分析精度大大提高，其分析結果誤差可控制在1%以內。
展開 【iSolver案例分享11】電連接器端子變形分析
問題描述：
對圖1所示的某電子連接器端子件的工況變形進行受力分析，詳細演示整個建模流程。圖1所示的端子鈑金件，其厚度為0.2mm，寬度為0.5mm，所用材料為C7025-TM00。當其工作時，根部面固定，
接觸頂部沿－Y方向位移0.5mm。為方便劃分網格減少求解時間，采用圖1所示中性面幾何（殼單元）建模。
圖1 電子連接器端子件結構
iSolver可以基于ABAQUS完成有限元模型的前后處理工作。靜力學分析的基本步驟如下。
（1）建立幾何模型。
（2）定義材料屬性。
（3）進行模型裝配。
（4）定義分析步。
（5）施加邊界條件和載荷。
（6）定義作業，求解。
（7）結果分析。
操作：
創建幾何部件：
圖2 創建幾何
圖3 賦予材料屬性
定義輸出：
圖4 定義輸出
設置邊界條件及載荷：
圖5 設置邊界條件及載荷條件
采用S4R單元劃分網格：
圖6劃分網格
分別采用Abaqus和iSolver求解器進行計算。
展開 連接器正向力計算 文章及操作教程 ￥50
在連接器公母兩端組合時，由于公母端子接觸的彈性，會在接觸面上產生正向接觸力，簡稱為正向力。此力的作用在于：使電子系統在運作時，維持接觸接口的穩定，讓信號或電流順利傳輸，不受外在機械干擾的影響，除此之外，連接器接口的接觸電阻值也與正向力的大小有關。綜合起來，正向力與連接器的可靠性有絕對的關系，亦與連接器的基本特性--接觸阻抗有密切的關系，除此之外，根據摩擦理論，亦與插拔力有關，所以正向力是電子連接器的重要且基本的性能設計參數。
以下收費內容包括：正向力性能分析研究與實踐（文章）；正向力分析過程教程；正向力分析數模。
展開 基于ABAQUS的連接器端子件優化設計
以電子連接器的金屬端子件為例，應用上述方法對其進行優化設計，獲得了具備更小塑性變形值，且結構性能增強的端子件結構。
關鍵詞: 應變能密度；連接器端子件；優化設計；結構分析
中圖分類號：TG386 文獻標識碼：A
基于ABAQUS的連接器端子件優化設計_20151129.pdf
插拔力測試實驗室
插拔力試驗是指將相互配合的公母兩端電子連接器進行插入和拔出所需要的力量。改試驗適用于連接器的插入力、拔出力、塑料保持力以及使用壽命等多種測試，透過計算機的分析，可精確測量待測物的荷重、行程及相對應變化曲線，并可準確控制連接器插拔力測試行程、速度、目標測定次數及暫停時間。插拔力是連接器的重要機械性能與參數，其大小影響連接器使用的手感與其連接器內部設計的結構。
插拔力測試標準：
EIA364-13c電子連接器的插拔力測試方法
EIA-364-09電子連接器的耐插拔測試方法
插拔力測試適用產品：
連接器公母頭，數據線，電腦，筆記本電腦，手機，耳機等等
插拔力測試流程:
1.確定樣品
2.確定條件
3.是否判定 （確定判定依據：1.客戶要求 2.標準判定）
4.出結果，出試驗報告就
應用范圍
1.連接器單孔插拔試驗
2.連接器整排插拔試驗
3.連接器插拔壽命試驗
優耐檢測是一家獨立的第三方檢測及認證機構，專業提供認證服務，我們的服務宗旨是：聯通世界，合作共贏！關于更多其他檢測信息請聯系我們！
展開 CAE在連接器插拔力分析中的應用
插拔力是指將互相配合的公母兩端電子連接器進行插入和拔出所需要的力量。插拔力是連接器的重要機械性能與參數，其大小影響連接器使用的手感與其連接器內部設計的結構。依據EIA-364-13C（國際電氣協會插拔力測試規范）標準，插入力不得大于額定值，確保使用者不至于很難插入適配頭，而拔出力不得小于額定值，放置在各種復雜場合松脫或掉落，造成設備連接中斷及損壞。
通過CAE仿真對連接器插拔力進行分析，為進一步改進結構設計提供了理論依據，為連接器行業在提高可靠性、降低產品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。以下為有限元科技為某連接器企業做的插拔力項目分析。
展開 電子連接器相關銅材的基本知識
早在史前時代,人們就開始采掘露天銅礦,并用獲取的銅制造武器、式具和其他器
皿，銅的使用對早期人類文明的進步影響深遠。銅是一種存在于地殼和海洋中的金屬。銅在地殼中的含量約
為0.01％，在個別銅礦床中，銅的含量可以達到3－5％。自然界中的銅，多數以化合物即銅礦物存在。銅礦
物與其他礦物聚合成銅礦石，開采出來的銅礦石，經過選礦而成為含銅品位較高的銅精礦.
一、性能
銅具有良好的導電性、導熱性、耐腐蝕性和延展性等物理化學特性。導電性能和導熱性能僅次于銀，純
銅可拉成很細的銅絲，制成很薄的銅箔。純銅的新鮮斷面是玫瑰紅色的,但表面形成氧化銅膜后,外觀呈紫紅
色,故常稱紫銅.
銅除了純銅外，銅可以與錫、鋅、鎳等金屬化合成具有不同特點的合金，即青銅、黃銅和白銅。在純銅
（99.99%）中加入鋅，則稱黃銅，如含銅量80％,含鋅量20%的普通黃銅管用于發電廠的冷凝器和汽車散熱器
上；加入鎳稱為白銅，剩下的都稱為青銅，除了鋅和鎳以外，加入其它金屬元素的所有銅合金均稱做青銅，
加入什么元素就稱為什么元素，最主要的青銅是錫磷青銅和鈹青銅。如錫青銅在我國應用的歷史非常悠久，
用于鑄造鐘、鼎、樂器和祭器等。錫青銅也可用作軸承、軸套和耐磨零件等。
與純銅的導電性有所不同，借助于合金化，可大大改善銅的強度和耐銹蝕性。這些合金有的耐磨，鑄造
性能好，有的具有較好的機械性能和耐腐蝕性能。
二、用途
由于銅具有上述優良性能，所以在工業上有著廣泛的用途。包括電氣行業、機械制造、交通、建筑等方
面。目前，銅在電氣和電子行業這一領域中主要用于制造電線、通訊電纜和其他成品如電動機、發電機轉子
及電子儀器、儀表等，這部分用量約占工業總需求量的一半左右。銅及銅合金在計算機芯片、集成電路、晶
體管、印刷電路版等器材器件中都占有重要地位。
展開 泰科電子：連接器小型化案例研究
來源 | 燃云汽車
知圈 | 進“電子電氣群”請加微13636581676,備注架構
