连接器基础教程

为什么有人称塑料为树脂

人类最早认识的高分子材料都是树皮割破后流出的 液体的提取物，呈粘稠状，也是说它是从树中提取 的脂。因此，目前仍然有许多人把这种高分子材料 叫做树脂。但随着现代化工工业的发展，现在所有 的高分子材料都是石油化工产品或石油化工的副产 品或石油合成产品。现代的塑料已经不是树中提取 物了，而是石化产品。
连接器基础教程
（内部资料）
编写：蔡佐军
连接器(connector)定义：

是泛指所有用在电子讯号与电源上的连接器元件及附 属配件，连接器是所有讯号的桥梁，其品质好坏不仅 影响电流与讯号传输的可靠度，并会牵动整个电子机 器的运作品质。 在我国的行业管理中，把连接器与开关，键盘等统称 为电接插元件，而电接插元件与继电器则统称为机电 组件。

连接器的分类：
考虑到连接器的技术发展和实际情况，从其通用性和相关的技术标准，连 接器可划分为以下几种类别（分门类）：

低频圆形连接器 矩形连接器 印制电路连接器 射频连接器 光纤连接器
连接器的三大性能：

机械性能（插拔力 机械寿命）
电气性能（接地电阻 绝缘电阻 抗电强度 电 磁兼容及其它） 环境性能（耐温 耐湿 耐盐雾 振动和冲击等）
塑料材料特性

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS） 成型时热稳定性佳，不容易分解变色 耐热性佳，成型性等诸多因素的均衡性良好 色相浅，易着色，外观性良好 吸水率高，干燥温度85°C 缺点：热变形温度较低，可燃，耐侯性差
塑料材料特性

液晶聚脂(LCP)‫‏‬ 流动性好，强度性好，耐热性好 变形温度260°C，热变形温度高 原材料具有阻燃性 具有优良抗化能力 成品尺寸稳定 溢料问题少
青铜／磷青铜／铍青铜

青铜 是历史上应用最早的一种合金，原指铜锡合金，因颜色呈青灰 色，故称青铜。后来，工业上习惯将除黄铜，白铜以外的铜合金均 称青铜，并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名，如：磷青 铜，铍青铜，钛青铜等。 磷青铜和铍青铜的弹性极限高，导电性好，适于制造精密弹簧和电 接触元件，铍青铜还用来制造煤矿，油库等使用的无火花工具，享 有“有色金属弹性王”的美誉。 磷青铜的颜色呈紫红色，接近于紫铜，但颜色稍淡，色泽也没有紫 铜均匀。铍铜的本色是黄色，因为表面氧化及人为接触它会变红。
塑料材料特性

聚苯硫醚（PPS） 耐热性：热变形温度约270°C 耐燃性：本身耐燃性可达94v-0级 抗耐磨性：摩擦系数0.01－0.02


抗化学性：200°C以下时，可耐任何化学品
成型性：流动性强，加工容易，成型收缩率小，尺寸 稳定。 耐辐射

连接器的主要构成：接触端子

金属材料主要是制做导电端子之用，在众金属中， 基于价格，导电性，弹性及耐热性的考量，避免电 子讯号在传输过程中的受阻和衰减，铜合金成为连 接器端子最佳的基材材料。目前连接器中使用的铜 合金有：紫铜，黄铜，磷青铜，铍铜，钛铜，碲铜 等，以黄铜和磷青铜为主。

什么是塑料

塑料是在一定条件下，一类具有可塑性的高分子材料的通 称，一般按照它的热熔性把它们分成：热固性塑料和热塑 性塑料。它是世界上三大有机高分子材料之一（三大高分 子材料是塑料，橡胶，纤维）


塑料的英文名是plastic，俗称：塑胶。
热塑性：在受热时会软化，经冷却后会固化，若再加热又 可以软化。如PVC PBT PC PS ABS LCP PA等。 热固性：在受热时最初是软化，射入模内在加热进行中， 塑料分子会化合而硬化，当硬化成形后，若再次加热也不 会软化。如DAP UP EP.
2.绝缘：热塑性塑料为线缆制品中最常用之材料，包括： PVC,PE,TFE,PP,FEP,PU等。其材质之选用则依据所需求之机械，电气 及物理特性的不同加以选择 3.麦拉：杜邦公司注册商标的名称，材质为多元脂，通常做成带子的 形状，其优点是强度好，抗潮湿及水分，为使线材达到良好屏蔽之效 果。经常在多元脂薄膜上附着一层铝箔，同时对于达到连续的接触和 易于末端接地的缘故，又在铝箔／麦拉上加上一条接地线，为了减少 流电腐蚀和易于焊接，地线均采用镀锡。 4.屏蔽：屏蔽最主要的功能是对电气干扰的防制，也就是要符合 EMC(电磁干扰及电磁相容性指令)，另外也可作为当绝缘遭到破坏时 的保护作用及减少外界对于电线所造成的伤害，其使用的方式可分为 编织各缠绵，材质则采用裸铜和镀锡铜。
电镀膜厚单位

公制：微米（um） 英制：微英寸（u”）（u inch）读：mai 单位换算：1微米＝39.37微英寸。但在实际当中， 为了换算的方便，1微米＝40微英寸。 其它换算单位：1英尺＝12英寸＝0.305米 1英寸＝25.4mm 1英寸＝1000mil(密耳)＝1000000u”
玻璃纤维

玻璃纤维是广泛用作强化剂中的一种，除了强化作 用外，玻璃纤维还增加分解延缓性和使材料更耐化 学和热作用，玻璃纤维可提高材料的物理性能，如： 向PBT中加入玻璃纤维添加剂可使其弯曲系数增加 250％，拉伸系数增加100％。在其它树脂中可看 到相似的性能的提高，玻璃纤维添加剂一般会降低 树脂的流动性，并可能引起一些表面缺点，如：浮 纤，料花，烧焦。
后处理

镀金（Au）：金是一种理想的接触镀层材料，具有优良的 导电性能和导热性能，能提供导电端子部位较高的耐磨性 （耐插拔）及耐腐蚀性。金能在大部份应用的使用寿命期 限内保持良好的稳定性和低的接触阻抗，这是因为金对大 部分的环境都具有惰性，在正常温度下，金不会和任何环 境的成分发生化学变化而形成一层导电绝缘薄膜，但金是 非常昂贵的，如今已在考虑使用一些替代材料，如：金合 金，钯，钯合金等。另外值得我们注意的是，金无法在锡 的表面电镀，镀金端子不使用在热作用及断裂情况下。镀 金时，必须有适当的底层金属等。
电镀目的

赋予产品美丽的外观，如镀金，银，铑，镍，铬，黄铜等。 防腐蚀，防锈，如镀锌，镍，铑，铬等。 增加制品的硬度及耐磨耗性，如硬铬的电镀。 对电性要求必须良好的制品，提高其导电度，如镀金，银，铜 等。 增加制品的润滑性，如镀锡，铅，银等。 提高制品的抗电磁波特性。 增加制品的焊锡性 提高制品的耐热性和耐侯性
有人这样形容塑料的性能：

像棉花一样洁白
像玻璃一样透明
像海绵一样轻软


像陶瓷一样绝缘
像钢材一样强韧


像石棉一样隔热
像金子一样防锈
塑料材料特性

聚酰胺（NYLON PA）俗称：尼龙 高吸湿性：尼龙树脂皆有防湿铝箔箱纸包装，成型时原装包装基本上不必 再预备干燥，但开封或破裂，则必须充分干燥。 尼龙树脂成型的处于绝干状态，物性很脆，但成型后会迅速吸湿。三天之 内在自然大气中可吸湿3％－4％，如果在90°C热水强制吸湿可达5％而达 饱和状。吸湿后成品有如下变化：1.具有柔软性，不会再有易脆现象，2. 强韧性，不易破裂，冲击强度高，3.膨胀发生尺寸变化。 耐热性佳 自己润滑性
塑料材料特性

聚氯乙烯（PVC） 耐酸碱，不耐有机溶剂
电绝缘性优良，有耐火自息功能
无定形高聚物，没有明显熔点 较耐磨，能消声减振 硬质PVC：表面硬度，拉伸强度，刚性等机械强度接近于 ABS。软质PVC：相当柔软，有橡胶弹性，耐折迭

缺点：硬质PVC会低温变脆，软质PVC会低湿变硬。加工过 程中，对热敏感，对设备和模具有一定的腐蚀性。熔体粘 度大，流长比小，薄壁制品可能缺胶。大部分PVC有轻微毒 性，但不至于一接触就中毒。
后处理

镀锡（Tin）：锡是最常用的普通金属镀层，锡镀层的 厚度介于2.5至5.0微米之间，它的成本，接触阻抗低而 且能提供导电端子焊接部位有较好的焊锡性，现在越 来越多的企业选用锡做镀层。但在实际应用中，我们 必须注意到镀锡的耐久性差和容易产生微振腐蚀。如 果不是使用于后续需要焊锡的制程，我们必须了解镀 锡端子不可用在电源开关上，镀锡层的厚度应在100u” 以上，在高温下持续使用不适合镀锡端子以及镀锡端 子不适合跟镀金端子合用等。


钛青铜／碲铜

钛青铜 性能接近于铍青铜，但它与铍铜相比价格 便宜，无毒，可做为铍青铜的代替品。 碲铜 碲和铜的合金。常用的有两种：含1％碲的碲 铜具有良好的切削加工性能；含50％碲和50％铜的 碲铜用作中间合金。

连接器主要构成：电镀层

电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中，以被镀基 体金属为阴极，通过电解作用使镀液中欲镀金属的 阳离子在基体金属表面沉积下来，形成镀层的一种 表面加工方式。镀层性能不同于基体金属，具有新 的特征，根据镀层的功能分为防护性镀层，装饰性 镀层及其它功能性镀层。

填充物(filler)‫‏‬
1.导体 2.绝缘 3.麦拉 4.屏蔽 5.外被
1.导体：由铜或铜合金抽制而成，纯铜之机械性能较差。 铜合金因为其含有少量其它元素，而使其硬度，抗拉强 度，卷曲性能均有增加，但其导电性能则较纯铜差。导 体使用时，可以是裸铜线或是在裸铜线表面加一镀层 （一般为镀锡，也有镀银）裸铜线在空气中容易氧化， 故属于精密科技中，均不适用。镀锡铜线的优点是耐腐 蚀，焊锡性佳。异体的重要特性包括：导体电阻，截面 积，导电率，抗拉强度，拉断力，伸长率等。




良好电器特性
本身防火94V-2 缺点：不可长期与酸碱接触。
塑料材料特性

聚对苯二甲酸丁二醇脂（PBT） 结晶速度快


ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
融点225°C，耐热性佳
玻璃纤维强化，机械强度大 吸水率低，尺寸稳定性佳 磨擦系数低，耐磨耗 耐化学品，溶剂，耐侯性差 介电强度高，电气性差 可以超音波熔接，组立更容易。

编织(braid)‫‏‬
绝缘(insulation)‫‏‬
铝箔/麦拉(al/mylar)‫‏‬
缠绕(spiral)‫‏‬
棉纸(paper)‫‏‬


被覆(jacket)‫‏‬
屏蔽(shielding)‫‏‬


芯数(core)‫‏‬
滑石粉(talc)‫‏‬

地线(drain wire/earth)‫‏‬

黄铜

黄铜 以锌做主要添加元素的合金，具有美观的黄色，统 称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或简单黄铜，改变黄 铜中锌的含量可得到不同机械性能的黄铜，黄铜中锌的 含量越高，其强度也越高，塑性越低。为了改善普通黄 铜的性能，常添加其它元素，如：铝，镍，锰，锡，硅， 铅等。三元以上的黄铜称特殊黄铜或复杂黄铜。黄铜可 分铸造和压力加工两类产品。黄铜的颜色随着含锌量的 增加，其色泽由金黄向淡黄改变。
纯铜／紫铜

纯铜 是玫瑰红色金属，表面形成氧化铜膜后呈紫红色，故工业 纯铜常称“紫铜”或“电解铜”，台湾，日本多称“红铜”。纯 铜密度为8.96mg/cm3,熔点为1083°C，具有优良的导电性，导 热性，延展性和耐蚀性，室温下的导电性能仅次于银。纯铜产品 有冶炼品及加工品两种。

但在实际应用中的紫铜，它不一定是纯铜，有时还加入少量脱氧 元素和其它元素，以改善材质和性能，因此也归入铜合金。由于 加入的量很少，颜色没有发生大的变化，还是称为红铜或紫铜。 中国紫铜加工材按成分可分为：1.普通紫铜，2.无氧铜，3.脱氧 铜，4.特种铜（砷铜，银铜，碲铜）

连接器的主要构成：电线／电缆

Wire：是由导体(conductor)加上绝缘层 (insulation)而成。 Cable：则是由两根以上的Wire以并列 (parallel)或是以集合(Strand)的方式组合而 成。

电线电缆常见术语中英文对照

导体(conductor)‫‏‬

连接器主要构成：绝缘主体

提供连接器主要架构及绝缘性，并容置导电 端子与其内部。
连接器的大小，形状及用途的差异很大，故使用的 工程塑胶也不相同。绝缘材料的选用应考量耐温性， 流动性，机械强度，电气性能及成本因素而选择合 适的工程塑胶，常用的工程塑胶有：PBT LCP ABS PCT PPS NYLON66 NYLON46等。


提高制品防止碳化及氮化的性能。
后处理

铜是容易氧化的金属，为使其不受氧化而影响端子性 能，并增加耐磨及增加良好的焊锡性，导电性。端子 于加工完成后或原材料于加工前，必须进行表面电镀 处理，以确保端子性能。一般端子电镀需求如下：1.镀 镍（Ni）：通常用做打底用，阻隔端子底材铜合金与外 镀层氧化结合，减少孔隙腐蚀，提供转移腐蚀对象的 覆盖层，限制基材成分的分布，提高镀层的耐久性， 并提供后续电镀制程（如表面镀金，锡）良好的焊接 性。