VPX连接器压接工艺技术探讨

VPX连接器压接工艺技术探讨
摘要：本文通过分析VPX连接器和印制板压接孔的特点，设计一种连接器压接工装设计方法和制作要求，摸索压接工艺方法和压接质量控制要求，总结出一种VPX连接器手工压接方法，对基于小批量生产的VPX连接器与印制板的压接制作具有良好的借鉴作用。

主题词：VPX连接器压接工艺
1 引言
VPX连接器因其高速的信号传输能力和可靠的连接作用，被广泛的应用于航天航空等军用电子产品中，连接器与印制板采用压接方式，避免了焊接短路、虚焊等焊接质量缺陷，节约了清洗等生产流程，装配时间短，且具有更高的装配可靠性。

该连接器对压接过程具有很高的工艺要求，压接过程印制板金属化孔和连接器插针的形变应能保证连接器与印制板接触良好，压接力过大会损伤印制板金属化孔和插针，压接力过小，压接不可靠，在使用过程中容易脱落，且连接器压接质量不易检查，存在质量隐患，因此，需要对VPX连接器与印制板的压接方法进行研究，摸索一种可靠的压接工艺方法，保证产品质量可靠。

2 VPX连接器
VPX高速连接器分为插头和插座，如图1所示。

其针脚均为鱼眼形，呈阵列式布局，插头引脚间距为1.35mm*1.8mm，插座引脚间距为1.8mm*1.8mm，其引脚为镀锡铅。

插头插座
图1 VPX连接器
3 印制板焊盘的设计要求
用于VPX连接器压接的印制板焊盘设计应满足以下要求：
a）印制板焊盘应采用与连接器相同的电镀通孔设计要求，镀层为铜底镀层
上覆盖锡层或锡铅层，PCB板材选用FR4；
b）印制板厚度至少为1.6mm，印制板的拱形在0.03mm以内；
c）用于插头压接的印制板金属化孔镀后孔径为0.56mm，焊盘直径为1.02mm；
d）用于插座的印制板金属化孔镀后孔径为0.46mm，焊盘直径为0.92mm。

4 工装的设计与制作
根据两种连接器（插头和插座）及印制板布局的特点，制作了一套专用压接
工装，如图2所示。

选择手工压接机。

压接工装分为两个部分，底座和上模，工装底座如图2左图所示，压接工装
上模如图2右所示。

工装底座上设计有定位销，用于印制板的定位，防止压接过
程中印制板滑动，调整销用于调整印制板的安装于底座上的平整度，防止印制板
歪斜。

图2 压接工装
根据插头在印制板上的安装情况，连接器只有一半的本体与印制板直接接触，另一半悬于印制板之外，因此在设计工装上模时，设计了压接施力区域，并进行
了标识，在压接过程中，压接机的压头置于施力区中心位置。

同时考虑到在压接过程中工装对连接器的保护作用，防止连接器被压坏，压
接工装上模的尺寸设计根据连接器器针脚压接长度（1.41mm±0.1mm）及连接器
放置在印制板上的引脚露出高度进行控制，工装上模侧面短边的长度比连接器侧
面高度小1mm，当连接器针脚压接完全后，工装上模侧面短边底平面直接与印制
板应接触贴合，防止损伤印制板和连接器。

5 压接工艺方法
通过调研了解业内对于VPX连接器的压接方法有三种，一是手工压接，二是
半自动压接，三是设备自动压接，本次工艺研究方向主要针对小批量产品的生产，因此，主要针对手工压接方法进行工艺研究和摸索。

5.1 检查印制板
压接前逐个检查印制板孔位整齐无偏差，孔间距相等，印制板面及孔内无多
余物，金属化孔无损伤，印制板平整无变形。

5.2 检查连接器
在显微镜下逐个检查连接器针脚整齐、无弯曲、无偏位，无歪斜，针脚表面
无多余物。

5.3安装工装与试压
⑴安装印制板：将印制板平整的放入工装底座上，印制板定位孔置于底座的
定位销中。

⑵试装连接器：将连接器插针轻轻插装于印制板孔内，连接器插针与印制板
插孔一一对应，目视观察连接器上的定位针必须安装在印制板定位孔中。

⑶安装工装上模：将工装上模从侧面套入连接器，工装上模施力区与印制板
插装孔对齐。

⑷调整手压床：将工装底座平放在手压床工作台上，调整手压床压接点高度
和压杆的角度，确保压接施力顺畅。

⑸调整施力点：移动底座调整上模施力点位置，手压床压接中心点与上模的施力点中心重合，并对连接器进行试压，固定连接器后，对连接器的安装位置进行检查，确保压接点处于连接器中心位置。

5.4 压接
向下垂直匀速施力，手压压床手柄对连接器进行压接，在压接的同时目视连接器与印制板贴合，立即停止施力。

5.5 压接质量检验
对压接质量进行检查，检验要求如下：
⑴使用40倍显微镜从印制板反面检查压接孔，连接器针脚应位于金属化孔的中心，如图3红色圈所示。

图3 压接质量检验示意图
⑵使用40倍显微镜检查金属化孔及印制板无多余物。

⑶目视连接器边缘与印制板表面应完全贴合，或使用塞尺检查连接器与印制板之间缝隙小于0.07mm，如图4所示。

图4 连接器压接效果图
6 压接关键控制点
⑴在压接前需要对操作人员进行现场专业培训和技术交底，明确了VPX连接
器压接工艺方法和注意事项。

⑵由于VPX连接器压接后不具备返修性，压接不合格必须更换连接器，因此，在压接过程中的每道工序都要做到仔细、细致，尤其是压接前的印制板及连接器
针脚的检查至关重要，因此在压接前第一步就是使用40倍体视显微镜检查印制
板及连接器的状态是否良好。

⑶压接过程中，操作人员应缓慢匀速按压压接机手柄，边压边观察连接器壳
体底部与印制板刚好接触后停止压接。

⑷压接完成后用40倍体视显微镜检查连接器针脚应在金属化孔中间位置，
如有针脚贴着印制板金属化孔壁则不合格。

⑸压接完成后检查连接器外壳与印制板的贴合度，印制板与连接器外壳之间
的缝隙应小于0.07mm，如大于0.07mm应继续重新压接或者更换连接器。

7 试验验证情况
使用某航天产品的10件信号处理板的30个连接器进行了压接工艺试验验证，10件电路板常温测试所有参数满足技术指标要求，并对电路板进行了高低温试验、随机振动试验等环境试验考核，电路板各项指标参数满足要求，考核合格。

8 结论
通过对VPX高速连接器的针脚及印制板特点进行分析，制作的压接工装和制
定的连接器压接方法能够保证连接器压接质量，并经试验验证，能够满足产品设
计指标要求，该VPX连接器手工压接工艺方法操作简单，质量可靠，能够满足小
批量产品生产需要，对同类型连接器的压接装配具有一定的借鉴和指导作用，值
得推荐。

参考文献
[1] 胥翔，杨薇琦. VPX连接器组装工艺技术研究.现代工业经济和信息化，2016年。