水平表贴电连接器引脚弯曲回弹研究

曾国章　刘磊　吕玮

摘要：本文从引脚弯曲回弹量入手，通过仿真分析引脚材料在O60、H01、H02、H03、H04五种状态下的回弹量，结果表明：当引脚状态材料为O60、H01时，能满足引脚焊接面与外壳底面共面度0.1mm要求，该仿真结果对水平表贴连接器产品设计中引脚状态材料选择具有一定指导意义。

关键词：J63A产品;共面度;回弹量;弯曲

1 引言

近年来，水平贴装连接器由于可以有效节省电路板面积，提高设计灵活性、提效降本等诸多优点，已得到各厂商广泛使用。但表面贴装连接器引脚共面度好坏直接影响到用户贴装、焊接可靠性，由于工装及工艺方法限制，我司水平表贴连接器共面度一直无法完全满足0.1mm要求，特别是大批量订货后，该问题就充分暴露出来，大批量产品经常要求返工。

水平表贴连接器引脚弯曲成型后共面度范围约为0.15mm，精度较低，需经人工多次调校后才能满足用户使用要求（共面度0.1mm以内），产品质量一致性及产出效率无法保证，已出现多批大批量产品退回返工，严重影响我公司产品的配套地位。

2 共面度不合格原因分析及解决措施

水平表贴连接器引脚为一体式，产品示意图见图1，材料采用QSn4-3，状态为硬态，维氏硬度大约为220HV～240HV，在硬态条件下，材料加工性能好，但由于该材料具有良好弹性，导致引脚成型后，回弹较大，弯曲过程不易控制，特别是多针表贴连接器，针数越多，针体回弹情况越离散，与外壳共面度越差。

材料相对弯曲半径是影响引脚回弹量的一个重要因素，数值越小表明材料塑性变形越充分，引脚成型后回弹量越小，但当小到一定值后，材料可能会因变形过大而产生破裂，影响弯曲件质量;通过增大相对弯曲半径，可减少或避免上述缺陷，但当相对弯曲半径变得过大后，材料弹性变形区增大，塑性变形不充分，致使弯曲后回弹大，弯曲半径及角度不易保证。

通过选择合适的硬度材料能保证引脚相对弯曲半径小到一定值后仍不发生破裂，减少引脚弯曲过程中的回弹量，提高共面度精度。

3 不同状态引脚材料弯曲回弹仿真分析

引脚弯曲成型后要求焊接面与外壳底面平齐，仿真分析在引脚材料状态分别取O60（软态）、H01（1/4态）、H02（1/2态）、H03（3/4态）、H04（硬态）情况下的弯曲回弹量。边界条件设定如图2，固定工装下模左侧面和接触件下端，图中A所示，给工装加一个位移载荷模拟压缩和释放过程，图中B所示。

引脚弯曲成型后对应五种状态最终位移如图3～7，头部压缩时最大位移为1.38mm，可得出O06、H01、H02、H03、H04狀态材料对应的引脚头部回弹量分别为0.02mm、0.08mm、0.22mm、0.30mm、0.43mm。

4 结论

本文对水平表贴连接器共面度范围较大原因进行了分析，明确了引脚焊接面与外壳共面度达不到0.1mm原因为引脚材料硬度较高，成型过程中引脚回弹量过大导致。

通过仿真分析引脚材料取O60、H01、H02、H03、H04五种状态下弯曲成型后的回弹量，仿真结果表面，当引脚材料状态取O60、H01时，引脚回弹量分别为0.02mm、0.08mm，能满足引脚焊接底面与外壳共面度0.1mm的要求。

5 参考文献

[1] 刘采凤.基于油墨附着性能的软塑料包装材料的印刷适性分析[J].包装工程.2016年12月.

[2] 何京.提高柔性承印材料油墨附着性能的若干方法[J].今日印刷. 2005年9月.