水平表貼電連接器引腳彎曲回彈研究

曾國章　劉磊　呂瑋

摘要：本文從引腳彎曲回彈量入手，通過仿真分析引腳材料在O60、H01、H02、H03、H04五種狀態(tài)下的回彈量，結(jié)果表明：當(dāng)引腳狀態(tài)材料為O60、H01時，能滿足引腳焊接面與外殼底面共面度0.1mm要求，該仿真結(jié)果對水平表貼連接器產(chǎn)品設(shè)計中引腳狀態(tài)材料選擇具有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：J63A產(chǎn)品;共面度;回彈量;彎曲

1 引言

近年來，水平貼裝連接器由于可以有效節(jié)省電路板面積，提高設(shè)計靈活性、提效降本等諸多優(yōu)點(diǎn)，已得到各廠商廣泛使用。但表面貼裝連接器引腳共面度好壞直接影響到用戶貼裝、焊接可靠性，由于工裝及工藝方法限制，我司水平表貼連接器共面度一直無法完全滿足0.1mm要求，特別是大批量訂貨后，該問題就充分暴露出來，大批量產(chǎn)品經(jīng)常要求返工。

水平表貼連接器引腳彎曲成型后共面度范圍約為0.15mm，精度較低，需經(jīng)人工多次調(diào)校后才能滿足用戶使用要求（共面度0.1mm以內(nèi)），產(chǎn)品質(zhì)量一致性及產(chǎn)出效率無法保證，已出現(xiàn)多批大批量產(chǎn)品退回返工，嚴(yán)重影響我公司產(chǎn)品的配套地位。

2 共面度不合格原因分析及解決措施

水平表貼連接器引腳為一體式，產(chǎn)品示意圖見圖1，材料采用QSn4-3，狀態(tài)為硬態(tài)，維氏硬度大約為220HV～240HV，在硬態(tài)條件下，材料加工性能好，但由于該材料具有良好彈性，導(dǎo)致引腳成型后，回彈較大，彎曲過程不易控制，特別是多針表貼連接器，針數(shù)越多，針體回彈情況越離散，與外殼共面度越差。

材料相對彎曲半徑是影響引腳回彈量的一個重要因素，數(shù)值越小表明材料塑性變形越充分，引腳成型后回彈量越小，但當(dāng)小到一定值后，材料可能會因變形過大而產(chǎn)生破裂，影響彎曲件質(zhì)量;通過增大相對彎曲半徑，可減少或避免上述缺陷，但當(dāng)相對彎曲半徑變得過大后，材料彈性變形區(qū)增大，塑性變形不充分，致使彎曲后回彈大，彎曲半徑及角度不易保證。

通過選擇合適的硬度材料能保證引腳相對彎曲半徑小到一定值后仍不發(fā)生破裂，減少引腳彎曲過程中的回彈量，提高共面度精度。

3 不同狀態(tài)引腳材料彎曲回彈仿真分析

引腳彎曲成型后要求焊接面與外殼底面平齊，仿真分析在引腳材料狀態(tài)分別取O60（軟態(tài)）、H01（1/4態(tài)）、H02（1/2態(tài)）、H03（3/4態(tài)）、H04（硬態(tài)）情況下的彎曲回彈量。邊界條件設(shè)定如圖2，固定工裝下模左側(cè)面和接觸件下端，圖中A所示，給工裝加一個位移載荷模擬壓縮和釋放過程，圖中B所示。

引腳彎曲成型后對應(yīng)五種狀態(tài)最終位移如圖3～7，頭部壓縮時最大位移為1.38mm，可得出O06、H01、H02、H03、H04狀態(tài)材料對應(yīng)的引腳頭部回彈量分別為0.02mm、0.08mm、0.22mm、0.30mm、0.43mm。

4 結(jié)論

本文對水平表貼連接器共面度范圍較大原因進(jìn)行了分析，明確了引腳焊接面與外殼共面度達(dá)不到0.1mm原因為引腳材料硬度較高，成型過程中引腳回彈量過大導(dǎo)致。

通過仿真分析引腳材料取O60、H01、H02、H03、H04五種狀態(tài)下彎曲成型后的回彈量，仿真結(jié)果表面，當(dāng)引腳材料狀態(tài)取O60、H01時，引腳回彈量分別為0.02mm、0.08mm，能滿足引腳焊接底面與外殼共面度0.1mm的要求。

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